高中物理實驗復習的策略

1、PAGE PAGE 24高中物理實驗復習的策略東明一中高三物理教研組針對當現(xiàn)高中物理實驗教學的現(xiàn)狀，根據(jù)理科綜合考試的發(fā)展趨勢和素質(zhì)教育的要求，結(jié)合自身教學實踐，提出在高中物理實驗復習新策略。一、高中物理實驗教學現(xiàn)狀自2001年后，理科綜合考試說明的考試目標中，關于考查學生設計和完成實驗的能力的說明增加了：“能根據(jù)要求靈活運用已學過的自然科學理論、實驗方法和儀器，設計簡單的實驗方案并處理相關的實驗問題”這句話。2003卷第23題用伏安法測量電阻R求電阻率（物理）；2008山東理綜卷第23題。從這幾年的理綜試卷比較，突出了對實驗設計能力的考查，強調(diào)了開放性和探究性，拓展了能力考查的空間。如今從過

2、去以考查實驗知識為主轉(zhuǎn)移到主要考查學生運用所學實驗原理、實驗方法解決新問題的能力。從考試結(jié)果表明，學生實驗設計能力普遍較弱，部分學生甚至無從下手。究其原因：長期以來，在高中理科實驗教學中還普遍存在著，實驗教學方法的簡單化（習慣上知識的呈現(xiàn)、實驗的結(jié)構(gòu)都是直線性和有序性），實驗的過程形式化（過分強調(diào)實驗的格式化、有序化），實驗結(jié)果的唯一化（過分認可實驗結(jié)果的標準結(jié)果）。學生是“照方抓藥”“按圖索驥”被動地做實驗。使學生的實驗思維、實驗方法、探索精神得不到預期培養(yǎng)，從而使學生的思維顯得單一狹窄，對實際問題的解決缺乏靈活性和獨創(chuàng)性。在復習時，由于實驗的重要性，相信許多學生用在此方面上的時間與精力不會

3、少，11個中學物理必作實驗的實驗目的、原理、步驟、注意事項、數(shù)據(jù)處理等等內(nèi)容一遍遍重復，死記硬背，但這樣的學法與當前高考出題的方向已是大相徑挺。以近幾年理綜實驗題為例，沒有一個照搬課本中的實驗。我覺得實驗的復習要打破常規(guī)，不應該再叫學生跟在書本的后面應該怎樣做不應該怎樣做，盡管我們不否認書本上的實驗是專家學者智慧的結(jié)晶，但思維被圈在這當中不符合現(xiàn)代教育的要求。那么怎樣對待新高考中的實驗復習呢？我認為學生實驗設計能力的培養(yǎng)是第一位的。在教學中該采取什么樣的應對措施呢？本人的體會是如下幾個方面。二、復習新策略1、設置實驗新情景，培養(yǎng)學生思維的變通性。縱觀近幾年的高考物理實驗，尤其測電阻的實驗幾乎年

4、年考，題目年年翻新，角度經(jīng)常變化。雖然實驗的情景很新穎，但實驗試題中涉及的基本知識和實驗技能的要求仍然立足于課本實驗。特別是2003第23題用伏安法測量電阻R求電阻率完全源于教材，只不過將金屬絲換成圓柱體（實際完全相同）。因此在復習時還是要注重教材上的實驗，在實驗復習過程中，應選用一些典型的實驗，在同一實驗有限儀器的條件下，設置新情景實驗材料，讓學生根據(jù)實驗目的要求和現(xiàn)有提供的儀器設備，發(fā)揮思維遷移功能，將已學的物理知識和實驗方法遷移到新情景問題中去，引導學生開動腦筋自行設計方案進行實驗。通過多種方案的設計、討論和辨析等思維活動，提高學生設計實驗移能力。通過實驗操作驗證設計的合理性，分析實驗的

5、條件及誤差原因。如：在“電阻測量”實驗復習中，可如下進行：1、復習伏安法測電阻(1)、提供學生：學生電源、安培表、毫安表、伏特表、開關各一個，電阻滑動變阻器（最大電阻為10）和導線若干，讓學生設計方案測量阻值約為5金屬絲的阻值，要求畫出電路圖，連接電路測量。通過測量結(jié)果分析安培表外接法和安培表內(nèi)接法適用對象。(2)、待測電阻換成阻值為150電阻（可用電阻箱），學生分析用安培表內(nèi)接法來測量，但在電壓調(diào)節(jié)時，遇到了困難，教師分析限流電路的適用特點（被測電阻與變阻器阻值相近），提出分壓電路來調(diào)節(jié)被測電阻兩端電壓。連接電路進行操作。對電阻測量的實驗電路設計進行小結(jié)：一般應先設計測量部分電路（電壓表，電

6、流表，待測電阻），再設計給測量電路提供電源的部分電路（電源，滑動變阻器，電鍵）。測量部分電路有電流表外接如圖1和內(nèi)接如圖2兩種連接形式，引起誤差的原因不同，適宜于大小不同的電阻。提供電源的部分電路有限流連接形式如圖3，分壓連接形式如圖4（適用大電阻測量）電壓調(diào)節(jié)的范圍不同，相同條件下?lián)p耗的能量不同。在教材現(xiàn)有器材條件下，通過兩部分的組合設計出四個測量電路。RxAV圖2。 。S測量電路圖4。 。S測量電路圖3RxVA圖12、以此為基礎可以設置新情景，讓學生設計、討論、辨析測量電路，選擇電源電路。設計完成后，進行操作。（以電流表外接為例如圖5）（1）若沒有電流表：若有二只電壓表和電阻箱，用電壓表和

7、電阻箱串聯(lián)充當電流表進行測量，因此設計如圖6。在圖6基礎上進而提出如果只有一只電壓表能否測量？學生思考，給予適當提示：若總電壓已知。學生就能提出用圖7的方法。進一步，總電壓未知，但恒定，（當電源電路用分壓，且變阻器阻值較小，待測電阻較大時可近擬成立）則可先將電阻箱阻值調(diào)到零，測得總電壓，再調(diào)節(jié)電阻箱，測得RX兩端電壓，測量電阻半偏法。學生在課堂操作中用半偏法分別測量了標值為1K、10K，測量值大約分別為800、3K。發(fā)現(xiàn)測量值都偏小，10K電阻偏差很大。引導學生進行誤差分析：測量值應是Rx和Rv并聯(lián)的總電阻因而偏小，學生查閱電壓表說明書發(fā)現(xiàn)實驗室中量程為3V表的內(nèi)阻為3K，10K電阻測量值為3

8、K的原因就迎刃而解。若待測電阻是伏特表自身，測量結(jié)果就比較準確。再要求學生用此方法測量阻值約為5金屬絲的阻值，測量結(jié)果為9左右，與伏安法測量相比有很大誤差，討論尋找出原因：待測電阻小，導致測量電路兩端電壓變化。這樣設計、操作后，學生對電壓表半偏法測電阻的條件和誤差分析就有更深刻的理解。那么學生解答2001年全國高考“32”物理卷第16題用半偏法測電阻誤差分析與控制的實驗試題就比較容易。RxARxARxV圖5圖10圖6圖7圖9電壓表和電阻箱替代電流表RxAVVVRx若總電壓恒定，只有一只電壓表電流表和電阻箱替代電壓表RxAA圖8若總電壓恒定，只有一只電壓表（2）若沒有電壓表：若有二只電流表和電阻

9、箱，同樣可用電流表和電阻箱替代電壓表，設計電路如圖8。若只有一只電流表和電阻箱，則可分別設計出如何如圖9電路電流表半偏法。 如圖10電路完全替代法。 學生在討論、設計的同時，進行實際操作，學生對本實驗就有一種全新的感覺，使他們的設計能得到及時的驗證，激發(fā)學生的成就感，提高學習興趣。同時學生對電阻的測量方法：伏安法、半偏法、完全替代法、有一個全面的了解，使學生明確如何下手設計測量電阻的電路，再進行電路設計練習。例1：從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?，設計一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1 ，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。 器材（代號）規(guī) 格電流表A110mA，內(nèi)阻r1待測（約40

10、）電流表A2量程量程500A，內(nèi)阻r2=750電壓表V 量程10V，內(nèi)阻r3=10K電阻R1阻值約100，作保護電阻用滑動變阻器R2總阻值約50電池E電動勢1.5V，內(nèi)阻很小電鍵K導線若干（1）在方框中畫出電路圖，標明所示用器材的代號。（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算r1，則所用的表達式為r1= ，式中各符號的意義是：。分析：此題必須要認真考慮實驗儀器的安全性、實驗數(shù)據(jù)的精確性和實驗結(jié)果的現(xiàn)實性，進行探究性地設計實驗方案，對培養(yǎng)學生思維的精致性和創(chuàng)新性很有好處。（1）測量部分電路。RA=U/I，I通過的電流，U為兩端電壓，因而根據(jù)電流，電壓的測量方法可設計出：電流由電流表自身測量，電壓用電壓表

11、測量。因此電壓表與電流表必須并聯(lián)（無內(nèi)外接引起的誤差）如圖11，但A1兩端電壓最大為0.4V，電壓表量程為10V，精確度不夠，不能用。由于A1兩端電壓較電壓表量程小得多，能否將電壓擴大，設計出如圖12、13電路，但R1只是大約阻值約100，不可行（若有電阻箱，則此方案可行）從已知電阻電流表可以測電壓（UIR）的方法得到啟示，由于A2電阻已知，相當于已知電阻，因而可測電壓。設計出如圖14電路。A2A1圖14A2A1R1圖13vA1R1圖12A1v圖11(2).提供電源的部分電路。從圖15看測量電路兩端電壓最大為0.38V，如用限流連接形式如圖5，電壓最小約為0.7V，不可行。如串入R1如圖16，

12、電壓調(diào)節(jié)范圍大約0.30.38V，不符合測多組數(shù)據(jù)的要求。因此必須選用分壓連接形式，如圖17。最后形成完整電路如圖18。對于保護電阻R1連接在測量電路或提供電源電路都可以。測量電路。 。S圖17。 。SA2A1圖18R1。 。S測量電路圖15。 。S測量電路R1圖162、利用教材實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。要提高學生設計實驗的能力，必須給學生提供練習設計的機會，與其到課外材料尋找新的實驗設計習題，不如充分利用教材上的學生實驗，對原實驗給予予改造，改進甚至創(chuàng)新，因為高考實驗題雖然年年翻新，但實驗設計思想和實驗基本方法從沒有脫離教材。教材中關于某個實驗目標的實驗方案，也只是眾多方案中的一種，而且不一定

13、是最好的一種，而只是較可行的一種。選擇某些實驗讓學生自己設計實驗方案，選擇合適的實驗器材，安排合理的實驗步驟，設計數(shù)據(jù)處理的方法，得出實驗結(jié)論，分析實驗誤差，改進實驗方案，以培養(yǎng)學生靈活運用實驗知識的能力、實踐能力。這樣變單一的實驗方法為多種實驗方法，提高學生學習興趣，強化實驗設計的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，又落實動手實驗這一環(huán)節(jié)。如：復習用單擺測定重力加速度實驗時，可以提出你能設計幾種實驗方法測定本地重力加速度？供學生討論。提示：在所學的知識范圍內(nèi)，哪些內(nèi)容涉及到重力加速度，它與其它物理量有何定量關系，并一一羅列出來： 、在靜力學中，靜止物體對豎直懸繩的拉力大小就等于重力，即Tmg。若T和m能測出，則

14、重力加速度g可測定。、自由落體運動中，hgt2。若h和t可測出，則重力加速度g也可測定。、自由落體運動中，SaT2。在選取合適的T，測定紙帶上的S，則重力加速度g也可測定。、在運動學中，物體從光滑斜面上由靜止開始下滑，sgsint2。若s、和t可測定，則重力加速度g也可測定。、在運動學中，物體從粗糙斜面上由靜止開始下滑，s（gsingcos）t2。若s、和t可測定，則重力加速度g也可測定。、在平拋運動中，豎直方向上物體在連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之差ygt2。若y和t可測，則重力加速度同樣可以測出。、單擺作簡諧運動時，其周期可以表示為T2。若T和l可測，則可g測。在前述方案中，符合簡便性原則，可行性

15、原則。學生再選擇儀器，設計步驟，實際操作。對實驗結(jié)果進行比較，方案中常用的測力計誤差較大；中下落時間短，用秒表計時誤差較大。用刻度尺測定S誤差引起測量結(jié)果的較大誤差。中相對而言較切合中學實際，符合精確性原則；綜上所述，中學階段通常采用單擺法測定重力加速度。HSh又如：復習驗證機械能守恒定律時（滿足守恒條件時，比較動能與勢能的變化量）也可進行再設計。方案一：物體自由下落時如課本。但再設計后學生就能發(fā)現(xiàn)驗證機械能守恒定律的實驗沒必要從第一點就開始計時（即沒必要取第一和第二兩點間長度為2mm），我們完全可以從后面的計數(shù)點中取兩個點算出速度與高度來驗證守恒定律，沒必要管第一點準確與否方案二：從物體沿光

16、滑斜面下滑機械能守恒得到啟示，運用平拋初速度測定方法，設計如右圖實驗方案，從控制條件，測量物理量等等方面再設計。學生選擇儀器進行實驗，比較兩種方案。這樣讓學生從被動地接受灌輸為主動要學的一招，既提高了學生的參與學習與研究物理實驗的熱情，又能迅速提高學生的實驗設計水平與對物理學的理解程度，3通過多角度審視、總結(jié)實驗，培養(yǎng)學生遷移能力學習貴在總結(jié)，在物理實驗總復習中，我們不應孤立地看待一個個實驗，而應該從這些實驗的原理、步驟、數(shù)據(jù)采集與處理方式上的異同上，給這些實驗分門別類，從而組成不同的實驗板塊。在此，我認為我們要在這些實驗的組合板塊中挖掘一些功能，培養(yǎng)學生一種實驗的常規(guī)意識，比如對于電學板塊，

17、這是由用描跡法畫出電場中平面上的等勢線；測定金屬的電阻率；用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻；練習多用表測電阻；研究電磁感應現(xiàn)象等五個學生實驗組成的一個大的實驗板塊，現(xiàn)在讓我們仔細去找找這些實驗與其它實驗板塊的區(qū)別。我們會發(fā)覺這些電學實驗無非就是在電流I、電壓U、電阻R、電動勢這幾個物理量上做文章而已。然后我們看看這幾個量是怎么測出來的，電流I：電流表，電壓表+已知電阻（常用電阻箱）（檢驗小電流用靈敏電流計）。電壓U：電壓表，電流表+已知電阻（常用電阻箱）。電阻R：多用表，由R=U/I測出電壓V、電流I間接測量。電動勢：電壓表（粗略），=U+Ir測出電壓V、電流I間接測量。今后我們可以用同樣

18、的方式去處理類似的探索式電學實驗。例2：現(xiàn)有一阻值為10.0的定值電阻、一個開關、若干根導線、一個電壓表，該電壓表表面上有刻度但無刻度值，要求設計一個能測定某電源內(nèi)阻的實驗方案（已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓表量程大于電源電動勢，電源內(nèi)阻約為幾毆）要求：（1）畫出實驗電路圖。（2）簡要寫出完成接線后的實驗步驟。（3）寫出用測得的量，計算電源內(nèi)阻的表達式r=_。解析：這道實驗設計題原理來源于用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻，也可說來源于電阻的測量。新意一在于電壓表有刻度但無刻度值。要求學生在理解電壓表刻度均勻的基礎上，用電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)來等效電壓表示數(shù)。新意二在于電動勢可直接用電壓表測量； 按電阻測

19、量原理r，U內(nèi)電源內(nèi)電壓，I通過電源的電流，二者電壓表都不能直接測量。電壓表已知電阻可測電流；U內(nèi)U外，U外用電壓表測，按題給條件也可用電壓表直接測量。設電壓表每格示數(shù)為U0則：r= = = 從電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻這一實驗擴展，原理=U+Ir，只要測出幾組（最少2組）電流電壓就可求得，r。但只有一個定值電阻，只能測出一組，進一步分析題目，發(fā)現(xiàn)可直接測，因而可測得r。我們可以把視野擴大一些，以各種角度重新組合新的實驗板塊，比如按測量型與驗證型可把實驗分成兩大板塊。按能進行圖像處理數(shù)據(jù)和不能用圖像處理數(shù)據(jù)又可以把實驗分成兩大板塊。我們可以提示學生這樣劃分板塊，但把一個具體實驗歸類于哪

20、個板塊，這要學生自已思考，比如說用圖像法處理數(shù)據(jù)，學生們熟悉的是驗證牛頓第二定律和測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗，不過畫出的圖形必須是直線，否則不好處理（驗證牛頓第二定律的實驗中加速度與質(zhì)量成反比就是一個典型的例子，坐標軸改為質(zhì)量的倒數(shù)，從而畫出的是直線），這給予學生們思考的空間，其實還有許多實驗也是可以這樣處理的，它們都可以歸類于用圖像法處理數(shù)據(jù)，比如用單擺測重力加速度的實驗，我們測的是周期T和擺長L，再由公式來計算，書本上采用的是多測幾組再求平均值法，現(xiàn)在我們可以以L和T2/42為坐標軸，用測得的數(shù)據(jù)放入描點，畫直線求斜率即是g。類似的還有一些，讓學生們想想驗證玻意耳定律是否也可這樣處理。

21、在物理實驗復習過程中，要充分發(fā)揮教材中演示實驗和學生實驗的作用，讓學生在實驗中培養(yǎng)思維能力。在實驗復習過程中注重向?qū)W生滲透實驗設計思想和實驗基本方法，培養(yǎng)發(fā)展學生實驗思維能力。引導學生根據(jù)已學的知識去明確實驗的目的、設計意圖、實驗原理，在明確的前提下積極鼓勵學生獨立操作實驗。通過實驗數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等讓學生領會掌握物理數(shù)據(jù)的處理基本方法，如列表法、解析法和作圖法等。這樣從根本上提高學生實驗設計能力，從容面對新的高考實驗題。附教案：實驗復習：描繪小燈泡的伏安特性曲線一、實驗目的及教學目標1、描繪小燈泡的伏安特性曲線；2、分析曲線的變化規(guī)律并得出結(jié)論；3、能根據(jù)題目給出的實驗數(shù)據(jù)，正確

22、描出實驗曲線，并由此計算相關物理量；能正確選擇適的儀表和器材，選擇適的量程和進行正確的實物連路，4、能處理相關的拓展性的實驗課題；能夠根據(jù)伏安特性曲線求出功率或?qū)w電阻大小。二、實驗原理在純電阻電路中，電阻兩端的電壓與通過電阻的電流是線性關系，但在實際電路中，由于各種因素的影響，UI圖像不再是一條直線。讀出若干組小燈泡的電壓U和電流I，然后在坐標紙上以U為縱軸，以I為橫軸畫出UI曲線。三、實驗器材小燈泡、4V6V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關和導線若干。四、實驗步驟1、適當選擇電流表，電壓表的量程，采用電流表的外接法，按圖中所示的原理電路圖連接好實驗電路圖。2、滑動變阻器采用分壓接

23、法，把滑動變阻器的滑動片調(diào)至滑動變阻器的A端，電路經(jīng)檢查無誤后，閉合電鍵S。3、改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U，記入記錄表格內(nèi)，斷開電鍵S；4、在坐標紙上建立一個直角坐標系，縱軸表示電流I，橫軸表示電壓U，用平滑曲線將各點連接起來，便得到伏安特性曲線。5、拆去實驗線路，整理好實驗器材。五、注意事項1、因本實驗要作出IU圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電壓、電流值，因此，變阻器要采用分壓接法；2、本實驗中，因被測小燈泡電阻較小，因此實驗電路必須采用電流表外接法；3、電鍵閉合后，調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置，使小燈泡的電壓逐漸增大，可在電壓表讀數(shù)每增加一個定值（如0.5

24、V）時，讀取一次電流值；調(diào)節(jié)滑片時應注意使電壓表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓；4、電鍵閉合前變阻器滑片移到圖中的A端；5、坐標紙上建立坐標系，橫坐標所取的分度例應該適當，盡量使測量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標紙。連線一定用平滑的曲線，不能畫成折線。六、誤差分析1、測量電路存在系統(tǒng)誤差，未考慮電壓表的分流，造成測得的I值比真實值偏大；2、描繪IU線時作圖不準確造成的偶然誤差。七、例題分析例1（03上海）、如圖所示中的圖1為某一熱敏電阻（電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感）的IU關系曲線圖（1）為了通過測量得到圖1所示IU關系的完整曲線，在圖2、圖3兩個電路中應選擇的是圖 ；簡要說明理由： （電

25、源電動勢為9V，內(nèi)阻不計，滑線變阻器的阻值為0100 ）（2）在圖4電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1250由熱敏電阻的IU關系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為 V；電阻R2的阻值為 舉出一個可以應用熱敏電阻的例子： _ 解： 2 ；理由：從IU圖象看，電流與電壓均從零值開始，圖2中的電壓可以從0調(diào)到所需的電壓，調(diào)節(jié)范圍較大（或圖3中不能測量0值附近的數(shù)據(jù)）。5.2 ；111.8（111.6112.0均可為正確）。分析與計算：R1支路電流為I1 =U /R1 =36mA, R2支路電流為34mA，在IU曲線上，34mA對應的電壓大約為5.2V；熱敏電阻Rt= 5.2 /

26、0.034 =152.9, Rt+R2 = 9/0.034 =264.7，所以R2 111.8 熱敏溫度計（提出其它實例，只要合理就給分） 例2、為了測定和描繪“220 40”白熾電燈燈絲的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電。調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈，繞在閉合的環(huán)形鐵心上，輸入端接在交流電源的火線與零線間，輸出端有一個滑動觸頭，移動它的位置，就可以使輸出電壓在250之間連續(xù)變化，左圖畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號。實驗室內(nèi)備有交流電壓表交流電流表滑動變阻器開關導線等實驗器材。（1）在左圖中完成實驗電路圖。（2）說明按你的實驗電路圖進行測量，如果電表內(nèi)阻的影響不能忽略，在電壓

27、較高段與電壓較低段相比較，哪段的誤差更大？為什么？（3）如果根據(jù)測量結(jié)果作出的伏安特性曲線如右圖所示，試根據(jù)圖線確定，把兩個完全相同的“220 40”白熾電燈串聯(lián)在220交流電源的火線與零線間，這兩只電燈消耗的總電功率是多大？ 解： 如圖所示。開關應安在火線一邊，否則應適當扣分。火線與公共端相連的可不扣分。電流表外接與內(nèi)接都可以。（本題電源輸出電壓可調(diào)，因此用不著滑動變阻器） 如果采用電流表外接的，電壓較高段誤差更大，因為電壓越高，燈絲電阻越大，由于電壓表分流而造成的誤差越大；如果采用電流表內(nèi)接的，電壓較低段誤差更大，因為電壓越小，燈絲電阻越小，由于電流表分壓造成的誤差越大。（3）兩個相同電燈

28、串聯(lián)在電路中，每個燈兩端的電壓都是110V，在圖像上找到電壓為110V時的電流值是0.22A，每一個燈消耗的功率約為24W，兩燈消耗的總功率為48W。因此答案為48 W1W。 例3（04上海）、小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大.某同學為研究這一現(xiàn)象，用實驗得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：I（A）0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U（V）0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）在左下框中畫出實驗電路圖. 可用的器材有：電壓表、電流表、滑線變阻器（變化范圍010電源、小燈泡、電鍵、導

29、線若干.（2）在右圖中畫出小煤泡的UI曲線.（3）如果某一電池的電動勢是1.5V，內(nèi)阻是2.0.問：將本題中的燈泡接在該電池兩端，小燈泡的實際功率是多少？（簡要寫出求解過程；若需作圖，可直接畫在第（2）小題的方格圖中）解：（1）見下圖（2）見下圖（3）作出U=EIr圖線，可得小燈泡工作電流為0.35安，工作電壓為0.80伏，因此小燈泡實際功率為0.28瓦例4、使用如圖1所示的器材測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并且作出小燈泡的電功率與它兩端電壓的平方的關系曲線已知小燈泡上標有“6V，3W”字樣，電源是3個鉛蓄電池串聯(lián)組成的電池組，滑動變阻器的規(guī)格是“5 2A”要求： 把圖1中實物連成實驗電路；

30、 圖2的4個圖象中哪個可能是正確的？簡單說明理由解：變阻器通常用來控制電路中的電流或電壓，可以有限流與分壓兩種接法，根據(jù)題意，燈泡電阻約為R= 62 /3= 12 ，若采用限流，即使變阻器阻值用到最大，燈泡電壓最小值可達4V左右，其電壓調(diào)節(jié)，范圍約在4V6V間，顯然不宜選取合理數(shù)據(jù)范圍作電功率與兩端電壓平方關系圖線而采用分壓接法則燈泡兩端電壓變化范圍為0V6V間，便于選取數(shù)據(jù)作相應圖線，至于電壓表與電流表采用內(nèi)接、外接，題目未給表的內(nèi)阻，但實驗學生用表在電阻為10左右時，內(nèi)、外接表誤差差別不大，本題不作要求，連線時應注意量程選擇與表“”、“一”接線柱接法，接線如圖3圖2中所繪圖線，由橫、縱坐標

31、可知為 P U2圖線，小燈泡在點亮時燈絲溫度可高達上千攝氏度隨電壓升高，燈絲溫度升高，相應電阻率增大，電阻增大，與相應電阻不變時的功率相比要減少，或者說由 P = 知，該圖線斜率為 ，隨P增大，R增大，斜率減小，因此D圖可能正確，而B圖對應斜率不變、即R不變的情況，與本題實際不符。例5、電子技術(shù)興趣小組為了研究某種二極管的特性，用如圖所示的電路測定該元件的伏安特性曲線。實驗發(fā)現(xiàn)當電源反接時，電路中無電流，當正向電壓較小時也無電流，記錄的部分數(shù)據(jù)如下表。電壓/V1.41.51.71.92.02.12.22.32.42.5電流/mA002.04.012.022.032.042.052.060.0(

32、1)請根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)用描點法在所給的坐標紙上作出這個二極管的UI圖線；(2)若加在該二極管兩端的正向電壓達到1.9V后才能正常工作，則從圖線可以看出這種二極管正常工作前后的導電情況有何區(qū)別？(3)若電源的電動勢為6V，內(nèi)阻不計。當電流表示數(shù)為12.0mA時,滑動變阻器接入電路的電阻為 _。答案：（1）UI圖象如圖所示； （2）正常工作前導電性能差（或電阻大），正常工作后導電性能好（或電阻?。?； 103 /3 。例6 、 如圖1的電路中R1=R2=100，是阻值不隨溫度而變的定值電阻白熾燈泡L的伏安特性曲線如圖2所示電源電動勢E=100V，內(nèi)阻不計求：當電鍵K斷開時燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電

33、流以及燈泡的實際電功率當電鍵閉合時，燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流以及燈泡的實際電功率 解：（1）0.60A 24W K斷開時，燈泡跟R1串聯(lián)，電流相等，而且燈泡與R1的電壓之和等于100V。 結(jié)合燈泡的伏安特性曲線，燈泡電壓為40V時，其電流大約是0.6A，R1分壓60V，且為定值電阻，所以電流也為0.6A。（2）0.46A 12. 4WK閉合后，燈泡與R2并聯(lián)，分壓一定小于40V；當UL=30V時，IL = 0.50A，通過R1的電流為0.80A，R1分壓80V，則總電壓等于110V；UL= 25V時，IL大約0.45A，則總電流為0.70A，總電壓為95V100V；取UL=27V，則IL

34、大約0.46A，則總電流I = 0.46 + 0.27 = 0.73A， R1分壓73V，總電壓恰好100V。燈泡消耗電功率PL=ULIL = 0.46 27 W =12.4W 課后練習 實驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線強化訓練題1、某同學在做測定小燈泡功率的實驗中得到如下一組U和I的數(shù)據(jù)：求：編號12345678U（V）0.200.601.001.401.802.202.603.00I（A）0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205燈泡發(fā)光情況 不亮 微亮 逐漸變亮 正常發(fā)光 在圖上畫出IU圖線。從圖線上可以看出，當功率逐漸增大時，燈絲電阻的變化情況是 ；

35、這表明導體的電阻隨溫度升高而 。2、兩盞額定電壓均為220的白熾燈A、B的伏安特性曲線如圖所示，試求：（）兩盞燈正常發(fā)光時的電阻；（）將它們并聯(lián)后接在110V的電源上時通過兩燈的電流；（）將它們串聯(lián)后接在220V的電源上時兩燈的實際功率分別是多少？3一個小燈泡的額定電壓為6.3V，額定電流約為0.3A，用以下所給的實驗器材描繪出小燈泡的伏安特性曲線，實驗電路圖所示。 電源E1：電動勢為8.0V，內(nèi)阻不計； 電源E2：電動勢為12.0V，內(nèi)阻不計； 電壓表V：量程為010V，內(nèi)阻約為10k 電流表A1：量程為03A，內(nèi)阻約為0.1; 電流表A2：量程為0300mA，內(nèi)阻約為1； 滑動變阻器R：最

36、大阻值10，額定電流1.0A； 開關S，導線若干。 依照實驗電路圖將圖中的實物圖連接成實驗電路。 實驗中電源應該選用 ；電流表應該選用 。 實驗測出的數(shù)據(jù)如下表所示，依照這些數(shù)據(jù)在圖所示的坐標紙中描繪出該小燈泡的伏安特性曲線。U/V00.50.81.01.21.52.02.53.04.05.06.06.3I/A00.050.080.100.120.140.160.180.200.230.250.270.274、一般情況下，金屬導體的電阻會隨著溫度改變而改變。某同學為研究一小燈泡燈絲電阻與溫度的關系，設計并完成了有關的實驗。實驗中用到了下列器材：待測小燈泡、15v直流穩(wěn)壓電源、滑動變阻器（最大阻

37、值為30，最大允許電流為1.0A）、電壓表（量程0-15V，內(nèi)阻約15k）、電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.13）、開關一只及導線若干。實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡兩端的電壓可從0V至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流，得到了下表中的實驗數(shù)據(jù)：U/V00.751.381.802.303.24.3I/A00.040.070.090.120.150.18U/V5.06.17.28.310.312.0I/A0.190.210.220.230.250.26請在右邊框內(nèi)畫出為完成上述實驗而設計的合理的電路圖。通過所測的數(shù)據(jù)可知，小燈泡的電阻隨其兩端所加電壓的升高而_（選填“增大”、

38、“保持不變”或“減小”）。從而得到了燈絲電阻隨溫度變化的規(guī)律。該小燈泡正常工作時的電阻值約為_。（保留2位有效數(shù)字）5、某同學選用一只標有“3.8V 0.3A”的小燈泡，用電流表和電壓表測量它在不同電壓下的電流，從而計算出它在不同電壓下的實際電阻值。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的I-U圖象如右。從圖象看出，電壓越高對應的實際電阻值越_，這說明燈絲材料的電阻率隨溫度的升高而_。若實驗室提供的器材是：電動勢為6V，內(nèi)阻很小的鉛蓄電池；量程0-0.6-3A的直流電流表；量程0-3-15V的直流電壓表；最大阻值10的滑動變阻器；一只電鍵和若干導線。請畫出正確的實驗電路圖；并標出開始實驗時所用的電表量程和滑動變阻器

39、滑動觸頭的位置。6(15分)熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件。現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約45。熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其它備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水杯（圖中未畫出）、電源（3V、內(nèi)阻可忽略）、直流電流表（內(nèi)阻約1）、直流電壓表（內(nèi)阻約5k）、滑動變阻器（020）、開關、導線若干。在圖1中的方框中畫出實驗電路圖，要求測量誤差盡可能小。根據(jù)電路圖，在圖2中的實物之間連線。簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟。7、為了研究“3.8V，0.3A”小燈泡的電阻隨電流變化的規(guī)律，某同學測量小

40、燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流的關系。實驗室可以提供的器材如下：直流電源E（電動勢約4V，內(nèi)阻可不計）； 電流表A（量程為00.6A，內(nèi)阻約0.5）；電壓表V（量程為05V，內(nèi)阻約20k）； 滑動變阻器R1（阻值010，額定電流2A）；滑動變阻器R2（阻值0200，額定電流1.5A）；電鍵S及導線若干。實驗測得的數(shù)據(jù)記錄在下表中：U/V00.301.001.702.403.103.80I/A00.0740.1640.2100.2500.2840.300 （1）請在坐標紙上畫出小燈泡的UI圖線。 （2）應選擇的滑動變阻器為（填寫儀器符號）： 。 （3）根據(jù)以上條件在虛線框中畫出符合要求的實驗電

41、路圖，并在圖中標出器材的符號。 （4）試求：電壓為1.50V和2.80V時小燈泡的電阻值并說明它們大小不同的原因。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字。）8在現(xiàn)代電子線路中，各種電子元件在電路中起著各種不同的作用，如二極管能起單向?qū)щ娮饔矛F(xiàn)有A、B兩種電子元件的電壓電流關系如圖(a)、(b)所示，問：(1)通過對圖(a)、(b)伏安特性曲線的分析，能推測出這兩種電子元件在電路中所起到的作用 各是什么?(2)某水質(zhì)分析儀器上的小燈，要求在電源輸出電壓發(fā)生較大變化時，通過小燈的電流能基本保持不變，請在方框中用指定的符號畫出滿足要求的電路圖 9發(fā)光二極管是目前很多電器的指示燈用的電子元件，在電路中的符號是 ，只有

42、電流從標有“+”號的一端輸入，從標有“”號的一端流出時，它才可能發(fā)光，這時可將它視為一個純電阻某廠家提供的某種型號的發(fā)光二極管的伏安特性曲線如圖所示。 若該型號的發(fā)光二極管的正常工作電壓為2.0V，現(xiàn)用電動勢為12V，內(nèi)阻可以忽略不計的直流電源供電，為使該二極管正常工作，需要在電源和二極管之間_（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一只阻值為_的定值電阻 已知該型號的發(fā)光二極管允許通過的最大電流為56mA，試驗證這種元件的伏安特性曲線與廠家提供的數(shù)據(jù)是否一致如圖所示，可選用的器材有：A直流電源，電動勢4.5V，內(nèi)阻可忽略不計； B0-50的滑動變阻器一只；C量程15V，內(nèi)阻約50k的電壓表一只； D量程5V

43、，內(nèi)阻約20k的電壓表一只；E量程3mA，內(nèi)阻約10的電流表一只； F量程100mA，內(nèi)阻約50的電流表一只；G待測發(fā)光二極管一只；H導線、電鍵等為準確、方便地進行檢測，電壓表應該選用_，電流表應該選用_（填字母符號） 若采用的實驗電路圖如圖所示試用筆畫線代替導線將如圖所示實物連接成實驗電路10、電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關。圖222是研究它們關系的實驗電路。為了便于進行實驗和保護蓄電池E，給蓄電池串聯(lián)了一個定值電阻R0，把它們一起看作電源（圖中虛線框內(nèi)部分），電源的內(nèi)電阻就是蓄電池的內(nèi)電阻和定值電阻R0之和。在圖1中給出了實驗所用的器材，請按照圖2的電路將儀器連接成實驗電路。（電壓表選3V量程，電流表選0.6A量程。）某同學在實驗時測出了9組電流、電壓的值。根據(jù)U/I算出了相應的外電阻R0。根據(jù)UI算出了相應的輸出功率P。在圖3的直角坐標系中描出了相應的