探索物理實(shí)驗(yàn)題的思維規(guī)律與答題技巧 --物理實(shí)驗(yàn)的典型思考題

1、探索物理實(shí)驗(yàn)題的探索物理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的典型思考題物理實(shí)驗(yàn)的典型思考題中學(xué)物理特級(jí)教師中學(xué)物理特級(jí)教師 : : 曾軍良曾軍良1.1.測量電源測量電源B B的電動(dòng)勢的電動(dòng)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(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或

2、畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。字母標(biāo)出。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I I1 1時(shí)，電壓表讀數(shù)為時(shí)，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(shí)，電壓表讀數(shù)為時(shí)，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(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖。實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢，其量程略大于電源電動(dòng)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(dòng)勢電路測量電源的電動(dòng)勢E E 和內(nèi)阻和內(nèi)阻r r，試寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟，試寫出主要實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢結(jié)果：電源電動(dòng)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(dòng)勢約為具有

4、一定內(nèi)阻，電動(dòng)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(shí)驗(yàn)電路原理圖。（原理圖中的元件的一種實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)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(dòng)勢約為具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)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(shí)驗(yàn)電路原理圖的一種實(shí)驗(yàn)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(shí)物圖上畫出連根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)有一電壓表實(shí)驗(yàn)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。現(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(jìn)行校準(zhǔn)。的電流表，并進(jìn)行校準(zhǔn)。為此，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：干電池為此，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：干電池E E( (電動(dòng)勢為電動(dòng)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(gè)量程三個(gè)量程) )及開關(guān)及開關(guān)K K。 （a a）對電表改裝時(shí)必須知道電壓表的內(nèi)阻。可用圖示的）對電表改裝時(shí)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(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，把作為標(biāo)準(zhǔn)電流）在對改裝成的電流表進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，把作為標(biāo)準(zhǔn)電流表，畫出對改裝成的電流表進(jìn)行校準(zhǔn)的電路原理圖表，畫出對改裝成的電流表進(jìn)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(hào)或字母標(biāo)，圖中各元件要用題中給出符號(hào)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(dòng)勢圖甲所示，電源的電動(dòng)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(shí)，電

11、流表時(shí)，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(shí)，熱敏電阻的溫時(shí)，熱敏電阻的溫度是：度是：A A6060；B B8080；C C100100；D D120120。 ( D ) 7.7.兩實(shí)驗(yàn)小組使用相同規(guī)格的元件，按右圖電路進(jìn)行測兩實(shí)驗(yàn)小組使用相同規(guī)格的元件，按右圖電路進(jìn)行測量他們將滑動(dòng)變阻器的滑片量他們將滑動(dòng)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(gè)間距相同的位置五個(gè)間距相同的位置(a(a、e e為滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)為滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)) )，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(gè)實(shí)驗(yàn)組使用的滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路中一個(gè)實(shí)驗(yàn)組使用的滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路表一（第一實(shí)驗(yàn)組）P的位置abcde 的示數(shù)（A）0.840.480.420.480.84表二（第二實(shí)驗(yàn)組） P的位置abcdXe 的示數(shù)（A）0.840.420.280.210.84(1)(1)滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路的是第滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路的是第 實(shí)驗(yàn)組；斷路發(fā)生實(shí)驗(yàn)組；斷路發(fā)生在滑動(dòng)變阻器在滑動(dòng)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(diǎn)之間的某一點(diǎn)) )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(shí)驗(yàn)組）P的位置abcde 的示數(shù)（A）0.840.480.420.480.84表二（第二實(shí)驗(yàn)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(diǎn)對應(yīng)點(diǎn)對應(yīng)0.84A,b0.84A

14、,b點(diǎn)對應(yīng)點(diǎn)對應(yīng)0.42A, R0.42A, Rx x=4R=4R1,1,則滑到則滑到X X點(diǎn)時(shí)，如果還沒有點(diǎn)時(shí)，如果還沒有達(dá)到斷點(diǎn)，則電流達(dá)到斷點(diǎn)，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(diǎn)，則電流如果超過斷點(diǎn)，則電流0.84AI0.42A 0.84AI0.42A 故為故為D D表一（第一實(shí)驗(yàn)組） P的位置abcde 的示數(shù)（A）0.840.480.420.480.84表二（第二實(shí)驗(yàn)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(diǎn)：命題的思路與熱點(diǎn)： 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)