探索物理實驗題的思維規(guī)律與答題技巧 --物理實驗的典型思考題

1、探索物理實驗題的探索物理實驗題的思維規(guī)律與答題技巧思維規(guī)律與答題技巧 -物理實驗的典型思考題物理實驗的典型思考題中學(xué)物理特級教師中學(xué)物理特級教師 : : 曾軍良曾軍良1.1.測量電源測量電源B B的電動勢的電動勢E E及內(nèi)阻及內(nèi)阻r r（E E約為約為4.5V4.5V，r r約為約為1.51.5）。）。器材：量程器材：量程3V3V的理想電壓表的理想電壓表V V，量程，量程0.5A0.5A的電流表的電流表A A（具有一定（具有一定內(nèi)阻），固定電阻內(nèi)阻），固定電阻R=4R=4，滑線變阻器，滑線變阻器R R，電鍵，電鍵K K，導(dǎo)線若干。，導(dǎo)線若干。畫出實驗電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號或

2、畫出實驗電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標(biāo)出。字母標(biāo)出。實驗中，當(dāng)電流表讀數(shù)為實驗中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I I1 1時，電壓表讀數(shù)為時，電壓表讀數(shù)為U U1 1；當(dāng)電流表讀數(shù)為當(dāng)電流表讀數(shù)為I I2 2時，電壓表讀數(shù)為時，電壓表讀數(shù)為U U2 2。則可以。則可以求出求出E=E= ，r=r= 。（用（用I I1 1，I I2 2，U U1 1，U U2 2及及R R表示）表示） 1. 1. 實驗電路原理圖如圖。實驗電路原理圖如圖。211221IIUIUIRIIUU21122.2.圖中圖中E E為直流電源，為直流電源，R R為已知電阻，電壓表為理想電壓表，為已知電阻，電壓表為理想電壓表

3、，其量程略大于電源電動勢，其量程略大于電源電動勢，K K1 1和和K K2 2為開關(guān)為開關(guān) . .現(xiàn)要利用圖中現(xiàn)要利用圖中電路測量電源的電動勢電路測量電源的電動勢E E 和內(nèi)阻和內(nèi)阻r r，試寫出主要實驗步驟，試寫出主要實驗步驟及結(jié)果表達(dá)式及結(jié)果表達(dá)式. . 將將 閉合，斷開閉合，斷開 ，記下電壓表讀數(shù)，記下電壓表讀數(shù) 。 、 均閉合，記下電壓表讀數(shù)均閉合，記下電壓表讀數(shù) 。結(jié)果：電源電動勢結(jié)果：電源電動勢 內(nèi)阻內(nèi)阻1K2K1U1K2K2U1UE RUUUr2213. 3. 用以下器材測量一待測電阻用以下器材測量一待測電阻 的阻值（的阻值（ ）：）：電源電源 , ,具有一定內(nèi)阻，電動勢約為具有

4、一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V9.0V；電壓表電壓表 , ,量程為量程為1.5V1.5V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 ；電壓表電壓表 , ,量程為量程為5V5V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 ；滑線變阻器滑線變阻器R R，最大阻值約為，最大阻值約為 ；單刀單擲開關(guān)單刀單擲開關(guān)K K，導(dǎo)線若干。，導(dǎo)線若干。（1 1）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 ，試畫出，試畫出測量電阻測量電阻 的一種實驗電路原理圖。（原理圖中的元件的一種實驗電路原理圖。（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。（2 2）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。）根據(jù)你所畫

5、的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。（3 3）若電壓表）若電壓表 的讀數(shù)用的讀數(shù)用 表示，電壓表表示，電壓表 的讀數(shù)用的讀數(shù)用 表示，表示，則由已知量和測得量表示則由已知量和測得量表示 的公式為的公式為 。1V1000900E 7501r2V 25002r100 xR31xR1V1U2V2UxRxR4.4.用以下器材測量一待測電阻用以下器材測量一待測電阻R Rx x的阻值（約的阻值（約100100）：）：電源電源E E, ,具有一定內(nèi)阻，電動勢約為具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V9.0V；電壓表電壓表V V1 1，量程為，量程為1.5V1.5V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r r750750；電壓表電壓表V

6、V2 2，量程為，量程為1.5V1.5V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r r750750；滑線變阻器滑線變阻器R R，最大阻值約為，最大阻值約為2020；單刀單擲開關(guān)單刀單擲開關(guān)K K，導(dǎo)線若干，導(dǎo)線若干. .測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/31/3，試，試在方框內(nèi)畫出測量電阻在方框內(nèi)畫出測量電阻R Rx x的一種實驗電路原理圖的一種實驗電路原理圖( (原原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注).).根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線線. .若電壓表若電壓表V V1 1

7、的讀數(shù)用的讀數(shù)用U U1 1表示，電壓表示，電壓V V2 2的讀數(shù)用的讀數(shù)用U U2 2表表示，電壓表的內(nèi)阻用示，電壓表的內(nèi)阻用r r表示則由已知量和測得量表表示則由已知量和測得量表示示R Rx x的公式為的公式為R Rx x. .5.5.實驗室內(nèi)有一電壓表實驗室內(nèi)有一電壓表V V，量程為，量程為150mV150mV，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為150150?，F(xiàn)要將其改裝成量程為現(xiàn)要將其改裝成量程為10mA10mA的電流表，并進行校準(zhǔn)。的電流表，并進行校準(zhǔn)。為此，實驗室提供如下器材：干電池為此，實驗室提供如下器材：干電池E E( (電動勢為電動勢為1.5V)1.5V)，電阻箱電阻箱R R，滑線變阻器，電

8、流表，滑線變阻器，電流表 ( (有有1.5mA1.5mA，15mA15mA與與150mA150mA三個量程三個量程) )及開關(guān)及開關(guān)K K。 （a a）對電表改裝時必須知道電壓表的內(nèi)阻。可用圖示的）對電表改裝時必須知道電壓表的內(nèi)阻?？捎脠D示的電路測量電壓表的內(nèi)阻。在既不損壞儀器又能使精確度盡可電路測量電壓表的內(nèi)阻。在既不損壞儀器又能使精確度盡可能高的條件下，電路中的電流表應(yīng)選用的量程是能高的條件下，電路中的電流表應(yīng)選用的量程是 。若合上若合上K K，調(diào)節(jié)滑線變阻器后測得電壓表的讀數(shù)為，調(diào)節(jié)滑線變阻器后測得電壓表的讀數(shù)為150mV150mV，電，電流表的讀數(shù)為流表的讀數(shù)為1.05mA1.05mA

9、，則電壓表的內(nèi)阻，則電壓表的內(nèi)阻R RmVmV為為 。( (取三位有效數(shù)字取三位有效數(shù)字) ) （b b）在對改裝成的電流表進行校準(zhǔn)時，把作為標(biāo)準(zhǔn)電流）在對改裝成的電流表進行校準(zhǔn)時，把作為標(biāo)準(zhǔn)電流表，畫出對改裝成的電流表進行校準(zhǔn)的電路原理圖表，畫出對改裝成的電流表進行校準(zhǔn)的電路原理圖( (滑線變滑線變阻器作限流使用阻器作限流使用) )，圖中各元件要用題中給出符號或字母標(biāo)，圖中各元件要用題中給出符號或字母標(biāo)注。圖中電阻箱的取值是注。圖中電阻箱的取值是 ( (取三位有效數(shù)字取三位有效數(shù)字) )，電，電流表應(yīng)選用的量程是流表應(yīng)選用的量程是 。 (a)1.5mA,143 (a)1.5mA,143 (b

10、) (b)如圖所示如圖所示; 16.8 15mA; 16.8 15mA 6.6.溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中，溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來工作的。如它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來工作的。如圖甲所示，電源的電動勢圖甲所示，電源的電動勢E E =9.0V=9.0V；G G為靈敏電流表，內(nèi)阻為靈敏電流表，內(nèi)阻RgRg保持不變；保持不變；R R為熱敏電阻，其電阻阻值與溫度的變化關(guān)系為熱敏電阻，其電阻阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)如圖乙所示。閉合開關(guān)S S，當(dāng)，當(dāng)R R的溫度等于的溫度等于2020時，電

11、流表時，電流表示數(shù)示數(shù)I I1 1=2mA=2mA；當(dāng)電流表的示數(shù)；當(dāng)電流表的示數(shù)I I2 2=3.6mA=3.6mA時，熱敏電阻的溫時，熱敏電阻的溫度是：度是：A A6060；B B8080；C C100100；D D120120。 ( D ) 7.7.兩實驗小組使用相同規(guī)格的元件，按右圖電路進行測兩實驗小組使用相同規(guī)格的元件，按右圖電路進行測量他們將滑動變阻器的滑片量他們將滑動變阻器的滑片P P分別置于分別置于a a、b b、c c、d d、e e五個間距相同的位置五個間距相同的位置(a(a、e e為滑動變阻器的兩個端點為滑動變阻器的兩個端點) )，把相應(yīng)的電流表示數(shù)記錄在表一、表二中對比

12、兩組數(shù)把相應(yīng)的電流表示數(shù)記錄在表一、表二中對比兩組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化趨勢不同經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)其據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化趨勢不同經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)其中一個實驗組使用的滑動變阻器發(fā)生斷路中一個實驗組使用的滑動變阻器發(fā)生斷路表一（第一實驗組）P的位置abcde 的示數(shù)（A）0.840.480.420.480.84表二（第二實驗組） P的位置abcdXe 的示數(shù)（A）0.840.420.280.210.84(1)(1)滑動變阻器發(fā)生斷路的是第滑動變阻器發(fā)生斷路的是第 實驗組；斷路發(fā)生實驗組；斷路發(fā)生在滑動變阻器在滑動變阻器 段段 (2)(2)表二中，對應(yīng)滑片表二中，對應(yīng)滑片P P在在X(dX(d、e e

13、之間的某一點之間的某一點) )處的電流表示處的電流表示數(shù)的可能值為數(shù)的可能值為( )( ) (A)0.16A (A)0.16A(B)0.26A (B)0.26A (C)0.36A (C)0.36A(D)0.46A(D)0.46A二二 d e D D表一（第一實驗組）P的位置abcde 的示數(shù)（A）0.840.480.420.480.84表二（第二實驗組） P的位置abcdXe 的示數(shù)（A）0.840.420.280.210.84解析：令解析：令R R1 1=r+R+R=r+R+RA,A, ae ae之間的全值電阻為之間的全值電阻為R Rx,x,由于由于a a點對應(yīng)點對應(yīng)0.84A,b0.84A

14、,b點對應(yīng)點對應(yīng)0.42A, R0.42A, Rx x=4R=4R1,1,則滑到則滑到X X點時，如果還沒有點時，如果還沒有達(dá)到斷點，則電流達(dá)到斷點，則電流 /(4 /(4 R R1 1)=0.21AI)=0.21AI /(5/(5R R1 1)=0.84/5=0.168A)=0.84/5=0.168A即：即： 0.21A I 0.168A0.21A I 0.168A 如果超過斷點，則電流如果超過斷點，則電流0.84AI0.42A 0.84AI0.42A 故為故為D D表一（第一實驗組） P的位置abcde 的示數(shù)（A）0.840.480.420.480.84表二（第二實驗組） P的位置abcdXe 的示數(shù)（A）0.840.420.280.210.84 命題的思路與熱點：命題的思路與熱點： 基本測量（游標(biāo)卡尺；千份尺；伏特表；安培表）基本測量（游標(biāo)卡尺；千份尺；伏特表；安培表）基本技能基本技能數(shù)據(jù)處理（紙帶處理、圖像處理）數(shù)據(jù)處理（紙帶處理、圖像處理） 在圖像處理中分已知規(guī)律與規(guī)