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[答案] (1)见解析图甲 (2)见解析图乙 (3)10
3.攻克常考实验题的策略 【考题类型小结】 1. 仪器类
(1)读数及其简单计算——刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、电阻箱等。
(2)画图形——力的合成分解的平行四边形图、电路图、电路实物连线图。
(3)图象、表格及其简单计算——验证牛顿运动定律的a-F、a1
-m图象、探究动能定理的图象、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测电源的电动势和内阻的U-I图象等。
2. 原理类(应用物理规律)
(1)处理数据——分析处理、进行计算、归纳结论。
(2)仪器匹配——长度测量的仪器匹配,电路实验仪器的匹配等。 (3)原理分析——纸带计算、探究动能定理、电阻测量(内接法、外接法与滑动变阻器的限流分压)、测电源的E与r等;各种改进型、
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设计型、创新型实验。
(4)误差分析——一些典型实验的误差。 (5)实验步骤——一些重要实验的步骤。 3. 创新类
在上述原实验的基础上,参考教材中的演示实验、小实验等,应用重要的物理规律、结合学生的生活实际,编制的一类新实验考题。较之原实验,有改进、拓展、创新的特点。
【攻克策略例析】
1. 应用型实验题解答时可从以下两方面入手
(1)熟悉并正确使用仪器。实验仪器名目繁多,具体应用因题而异,所以,熟悉使用仪器是最基本的应用。如打点计时器的正确安装和使用,滑动变阻器在电路中起限流和分压作用的不同接法,多用电表测不同物理量的调试等,只有熟悉它们,才能正确使用它们。熟悉仪器,主要是了解仪器的结构、性能、量程、工作原理、使用方法、注意事项,如何排除故障、正确读数和调试,使用后如何保管等。
(2)理解实验原理
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面对应用性实验题,一定要通过审题,迅速地理解其实验原理,这样才能将实际问题模型化,运用有关规律去研究它。
具体地说,应用型实验题的依托仍然是物理知识、实验能力等。解答时要抓住以下几点:
①明确实验应该解决什么实际问题(分清力学、电学、光学等不同实际问题);
②明确实验原理与实际问题之间的关系(直接还是间接); ③明确是否仅用本实验能达到解决问题的目的,即是否还要联系其它物理知识,包括数学知识;
④明确是否需要设计实验方案; ⑤明确实际问题的最终结果。 【典例佐证】
7. [2013·课标全国卷Ⅰ]
某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:
多用电表;
电压表:量程5 V,内阻十几千欧; 滑动变阻器:最大阻值5 kΩ; 导线若干。 回答下列问题:
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(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔________ ,调零点。
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________ V。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为________kΩ。
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为________V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ。
[解析] (1)使用多用电表测电阻时,换挡后需重新进行欧姆调
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零,故应将两表笔短接进行调零。
(2)电流应从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出,故红表笔应接“1”。
(3)从图可以看出指针指向欧姆挡15.0位置,电阻挡为“×1 k”,故读数为15.0 kΩ;由于电压表量程为5 V,指针所指位置为3.60,故读数为3.60 V。
(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时,多用电表读数即为电压表内阻,所以电压表内阻为12.0 kΩ。
(5)设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R,由第(3)、3.60 V4.00 VEE(4)问可知=,=,两式联立解
R+15.0 kΩ12.0 kΩR+12.0 kΩ12.0 kΩ得:E=9.00 V,R=15.0 kΩ。
[答案] (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0
2. 测量型实验攻克策略
解决测量型实验问题的关键是明确实验仪器的使用,明确实验原理、实验方法,掌握实验的注意事项及处理实验数据的方法,会分析误差来源。
【典例佐证】
8. [2014·浙江高考]小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值。
(1)图1是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。