新高考電學(xué)實驗復(fù)習(xí)要點

甘霖

摘 要：本文從電學(xué)實驗的儀器讀數(shù)、關(guān)注點、學(xué)生分組實驗解讀、解題步驟進(jìn)行論述，本文所述方法簡單明了，方便使用，尤其在高三學(xué)生后期復(fù)習(xí)中突顯效率。

關(guān)鍵詞：電學(xué)實驗；復(fù)習(xí)要點；方法

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）10-0056-4

1 電學(xué)實驗儀器的讀數(shù)方法

1.1 電流表和電壓表的讀數(shù)方法

凡是最小刻度是1的，采用1/10估讀，要求估讀到最小刻度1/10位（估讀的這位是不可靠數(shù)字，卻是有效數(shù)字不可缺少的組成部分）；最小刻度是2的，采用1/2估讀，要求估讀到最小刻度1/2位，不足半格的舍棄，超過半格的計半格；最小刻度是5的，采用1/5估讀，要求估讀到最小刻度1/5位。

1.2 萬用表測電阻的讀數(shù)方法

電阻值等于所選量程（檔位選擇倍數(shù)）和表盤指針?biāo)傅目潭戎担ū肀P刻度數(shù)）兩者之積。

1.3 電阻箱的讀數(shù)方法

先看有多少檔，再看各檔所指的示數(shù)是哪個值。如0～9999.9 Ω電阻箱，Rx=a×1000+b×100+c×10+d×1+e×0.1，上式a、b、c、d、e分別為×1000 Ω、×100 Ω、×10 Ω、×1 Ω、×0.1 Ω各檔的指示數(shù)。

2 電學(xué)實驗復(fù)習(xí)應(yīng)關(guān)注的要點

2.1 電路連接方法

2.1.1 阻值判斷法

當(dāng)RV>>Rx時，采用電流表“外接法”；當(dāng)Rx>>RA時，采用電流表“內(nèi)接法”。

2.1.2 倍率比較法

2.2 電學(xué)儀器選擇的原則

選擇電學(xué)實驗議器主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器件，電路實驗器材和量程的選擇，應(yīng)考慮以下幾點：

（1）選擇器材的一般思路是：首先確定實驗條件，然后按電源—電壓表—電流表—變阻器順序依次選擇。

（2）電源的選擇：在不超過待測器材所允許的最大電壓值的情況下，選擇電動勢較大的電源（以獲得更多的測量數(shù)據(jù)）。在相同電動勢情況下，通常選擇內(nèi)電阻較小的電源（以獲得較穩(wěn)定的路端電壓）。

（3）電壓表和電流表的量程選擇：首先，保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程。然后合理選擇量程，量程越接近測量值越好，使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一股取滿偏的2/3左右），以減少測讀的誤差。

（4）變阻器的選擇：所選用的變阻器的額定電流應(yīng)大于電路中通過變阻器的最大電流，以確保變阻器的安全；為滿足實驗中電流變化的需要和調(diào)節(jié)的方便，在分壓式接法中，應(yīng)選用電阻較小而額定電流較大的變阻器，在限流式接法中，變阻器的阻值不能太小。

2.3 連接電路的方法

（1）先畫實驗電路原理圖，再按原理圖連接成實物圖。（2）由題給條件進(jìn)行估算，確定電表所在電路中的量程。（3）根據(jù)題給條件判斷A表是內(nèi)接還是外接。（4）根據(jù)題給條件確定變阻器的接法（是限流接法還是分壓接法），目的是使用滑動變阻器時使A表和V表示數(shù)變化明顯。（5）遵循先串后并的原則。從電源正極出發(fā)依次連接，最后回到電源的負(fù)極。變阻器限流接法開始時阻值最大，分壓接法開始時變阻器輸出端的阻值最小，并注意分清電表的正負(fù)極。（6）各線頭必須接在接線柱上。

2.4 電表在電路中的身份

（1）內(nèi)阻未知，具有雙重身份。即電流表充當(dāng)電阻和電流表的身份，電壓表充當(dāng)電阻和電壓表的身份。（2）內(nèi)阻已知，具有三重身份。即電流表充當(dāng)電阻、電壓表和電流表的身份，電壓表充當(dāng)電阻、電流表和電壓表的身份。

2.5 下面三種情況滑動變阻器必須選擇分壓接法

（1）待測電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器的最大電阻，或待測電阻與滑動變阻器的最大電阻相差大（10倍以上）。

（2）電源E過大（大于電壓表的量程），提供的電壓（或電流）的值超過電表的量程。

（3）要求電路中某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，或?qū)嶒炓筮M(jìn)行多組測量。

2.6 下列幾種情況可以選用限流式接法

（1）若測量電路電流或電壓只是小范圍內(nèi)測量。

（2）待測電阻RL與滑動變阻器的最大值R0接近或RL略小于R0。

（3）測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗必須采用限流式接法。

2.7 電學(xué)實驗題的解題步驟

（1）估算電路中（待測用電器）的電流和電壓。

（3）選擇變阻器，確定變阻器是用分壓接法，還是限流接法。

（4）畫出實驗電路原理圖，利用相關(guān)公式進(jìn)行計算。

（5）連接實際電路圖。

3 重點實驗解讀

2.測繪小燈泡的伏安特性曲線。這個實驗復(fù)習(xí)時要抓住下面4個要點：①實驗要求燈泡兩端的電壓從零開始變化，滑動變阻器需采用分壓接法，又因小燈泡的電阻較小，安培表需外接。②電鍵閉合后，調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置，使燈泡的電壓逐漸增大，可在伏特表讀數(shù)每增加一個定值時，讀取一次電流值，并將數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)，調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意伏特表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓。③兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙；要用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點連接起來，不要連接成折線。④若選用的是標(biāo)有“3.8 V 0.3 A”的小燈泡，電流表應(yīng)選用0～0.6 A量程；電壓表開始時應(yīng)選用0～3 V量程，當(dāng)電壓調(diào)到接近3 V時，再改用0～15 V量程。

3.測定電池的電動勢和內(nèi)阻。這個實驗復(fù)習(xí)時要抓住下面4個要點：①測電動勢和內(nèi)阻常用的方法有伏安法、伏阻法、安阻法、安安法、伏伏法。②在接線時注意電流表和電壓表量程的選取，合上開關(guān)前滑動變阻器的阻值應(yīng)調(diào)至最大。③在畫U-I圖線時，要使盡量多的點落在這條直線上，并使其他各點對稱分布在直線的兩側(cè)，距離直線遠(yuǎn)的點要舍掉，以減小偶然誤差。④U-I圖線的斜率較小時，可使縱坐標(biāo)不從零開始，把縱坐標(biāo)比例放大，以減小誤差，此時圖線與縱軸交點仍為電池的電動勢，但與橫軸交點不再是短路電流，電池的內(nèi)阻必須由直線的斜率ΔU/ΔI求得。

4.練習(xí)使用多用電表。這個實驗復(fù)習(xí)時要抓住下面5個要點：（1）理解電壓表、電流表、歐姆表的結(jié)構(gòu)和原理，電路中電流的流向和大小與指針的偏轉(zhuǎn)關(guān)系，理解紅筆插“+”孔 ，且接內(nèi)部電源的負(fù)極；黑筆插“-”孔，且接內(nèi)部電源的正極。（2）用直流電壓檔測電壓時，選適當(dāng)量程，將兩筆分別與待測電路并聯(lián)，從表盤上第二條刻度線讀取測量結(jié)果，即為待測電壓。（3）用直流電流檔測電流時，選適當(dāng)量程，將兩筆串聯(lián)在待測電路中，從表盤上第二條刻度線讀取測量結(jié)果，即為待測電流。（4）用歐姆檔測電阻時，請按“一檔二程三調(diào)四測五回位”順序操作，并注意以下5個要點：①待測電阻要跟別的元件和電源斷開，不能用手接觸表筆的金屬桿。②合理選擇歐姆檔的量程，使指針盡量指在表盤中間位置附近。③換用另一量程時，一定要重新進(jìn)行電阻調(diào)零，才能進(jìn)行測量。④讀數(shù)時，應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍數(shù)。⑤測量完畢時，要把表筆從測試孔中拔出，選擇開關(guān)應(yīng)置交流電壓最高檔或OFF檔，若長期不用多用電表時，還應(yīng)把電池取出。（5）用歐姆檔判斷二極管的特性：半導(dǎo)體元件二極管具有單向?qū)щ娦裕螂娮韬苄?，反向電阻無窮大。當(dāng)二極管加上一定的正向電壓時，它的電阻值很??；當(dāng)二極管加上反向電壓時，它的電阻值變得很大，就像斷開的開關(guān)一樣。

4 電學(xué)實驗題的解題步驟

例題1 現(xiàn)提供以下器材：①電壓表V（量程3 V，內(nèi)阻30000歐）。②電壓表V（量程1 V，內(nèi)阻10000歐）。③安培表A（量程10毫安，內(nèi)阻40歐）。④安培表A（量程3安，內(nèi)阻0.1歐）。⑤滑動變阻器（最大電阻值20歐）。⑥待測電阻（約300歐）。⑦直流電源（電動勢6 V，內(nèi)阻約幾歐姆）。⑧電鍵和導(dǎo)線若干。⑨各種已知阻值的電阻。現(xiàn)要求選用合適的電流表A和電壓表V測量待測電阻，請根據(jù)題目給出的器材，畫出實驗電路圖。

例題2 圖2中是用伏安法測電阻的實驗所需的器材實物圖，器材規(guī)格如下：（1）待測電阻Rx（約400 Ω）；（2）直流毫安表（量程0～10 mA，內(nèi)阻10 Ω）；（3）直流電壓表（量程0～5 V，內(nèi)阻5 kΩ）；（4）直流電源（輸出電壓6 V，內(nèi)阻可不計）；（5）滑動變阻器（阻值范圍0～15 Ω，允許的最大電流1 A）；（6）開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。根據(jù)器材規(guī)格和實驗要求，在本題的實物圖上連線。

5 高考?？碱}型

（1）電學(xué)儀器讀數(shù)問題；

（2）電阻的測量問題；

（3）描繪小電珠的伏安特性曲線問題；

（4）多用電表的使用問題；

（5）測電池的電動勢和內(nèi)阻問題。高三復(fù)習(xí)應(yīng)把近年高考題按這五種題型分類，再按照本文所述方法進(jìn)行講練，這樣可以事半功倍。