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恒定电流一章电学实验教学研究 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、电学实验在一、电学实验在恒定电流恒定电流一章中的比重一章中的比重所属章所属章节节 实实 验验第第3 3节节演示：演示：测测量量导导体体电电流和流和电压电压分分组组：测绘测绘小灯泡的伏安特性曲小灯泡的伏安特性曲线线第第4 4节节分分组组：电电表的改装表的改装第第6 6节节探究：导体电阻与其影响因素的定量关系探究：导体电阻与其影响因素的定量关系探究：导体电阻与材料的关系探究：导体电阻与材料的关系第第7 7节节演示：研究路端电压演示：研究路端电压第第9 9节节分分组组：练习练习使用多用使用多用电电表表第第1010节节分组：测定电池的电动势和内阻分组：测定电池的电动势和内阻第第1111节节分分组组：传传感器的感器的简单简单使用使用演示：演示：“与与”“或或”门电路的作用门电路的作用电学实验在高考考查中的地位和比重电学实验在高考考查中的地位和比重 v符合高考命题要求，高考命题已经由知识立意转化符合高考命题要求，高考命题已经由知识立意转化为能力立意，电学实验题能够很好地考查学生获取为能力立意，电学实验题能够很好地考查学生获取信息能力、读表能力、知识迁移能力、分析综合能信息能力、读表能力、知识迁移能力、分析综合能力。力。v受考试时间和试卷篇幅的限制，大部分试卷很少对受考试时间和试卷篇幅的限制，大部分试卷很少对恒定电流这一章的知识另外单独设题考查，电学实恒定电流这一章的知识另外单独设题考查，电学实验自然肩负着考查恒定电流这一章的使命。验自然肩负着考查恒定电流这一章的使命。v电学实验尤其是设计性电学实验试题最富于变化，电学实验尤其是设计性电学实验试题最富于变化，最能体现考生的实验创新能力和思维的灵活性，从最能体现考生的实验创新能力和思维的灵活性，从而为命题者提供了广阔的命题空间。而为命题者提供了广阔的命题空间。考试说明考试说明要求的十三个实验中要求的十三个实验中 电学实验有五个电学实验有五个所属模所属模块块实实 验验必修必修1 1、研究匀、研究匀变变速直速直线线运运动动2 2、探究、探究弹弹力和力和弹弹簧伸簧伸长长的关系的关系3 3、验证验证力的平行四力的平行四边边形定形定则则4 4、验证验证牛牛顿顿运运动动定律定律必修必修5 5、探究、探究动动能定理能定理6 6、验证验证机械能守恒定律机械能守恒定律选选修修3 31 17 7、测测定金属的定金属的电电阻率（同阻率（同时练习时练习使用螺旋使用螺旋测测微器）微器）8 8、描、描绘绘小小电电珠的伏安特性曲珠的伏安特性曲线线9 9、测测定定电电源的源的电动势电动势和内阻和内阻1010、练习练习使用多用使用多用电电表表1111、传传感器的感器的简单简单使用使用选选修修3 33 31212、用油膜法估、用油膜法估测测分子的大小分子的大小选选修修3 35 51313、验证动验证动量守恒定律量守恒定律长长度度测测量量仪仪器的使用器的使用刻度尺、刻度尺、游游标标卡尺、螺旋卡尺、螺旋测测微器微器时间测时间测量量仪仪器的使用器的使用秒表、秒表、电电磁（或磁（或电电火花）火花）打点打点计时计时器器质量、力测量仪器的质量、力测量仪器的使用使用天平、弹簧秤、天平、弹簧秤、温度温度测测量量仪仪器的使用器的使用温度温度计计电电路路测测量量仪仪器的使用器的使用电电流表、流表、电压电压表、多用表、多用电电表表电电路控制路控制测测量量仪仪器的器的使用使用滑滑动变动变阻器、阻器、电电阻箱阻箱十三种会正确使用的仪器中与电路有关的器材有八个十三种会正确使用的仪器中与电路有关的器材有八个v设计性设计性v灵活性灵活性v探究性探究性二、电学实验试题的特点二、电学实验试题的特点为为了了测测量一微安表量一微安表头头A的内阻，某同学的内阻，某同学设计设计了如了如图图所示的所示的电电路路图图中，中，A0是是标标准准电电流表，流表，R0和和RN分分别别是滑是滑动变动变阻器和阻器和电电阻阻箱，箱，S和和S1分分别别是是单单刀双刀双掷掷开关和开关和单单刀开关，刀开关，E是是电电池完成下池完成下列列实验实验步步骤骤中的填空：中的填空：例1（2011新课标全国卷T22）（）（5分）例2（2012新课标全国卷T23）（）（10分）（1）在）在图图中画中画线连线连接成接成实验电实验电路路图图；（2）完成下列主要）完成下列主要实验实验步步骤骤中的填空：中的填空：析与析与评评：实验题已成为提高物理成绩的瓶颈实验题已成为提高物理成绩的瓶颈v实验电路选择难实验电路选择难（内外接，分压限流）v实验仪器选择难实验仪器选择难（量程、精度、安全、改变用途）v实验电路纸上连接难实验电路纸上连接难（电路图、实物图转化，导线连接不让交叉）v仪器读数难仪器读数难（各种仪器仪表读数方法、规则、精度各不相同）v实验误差分析难实验误差分析难（不同实验产生误差原因各不相同）v设计性实验难设计性实验难（对实验原理、电路功能、仪器选择的掌握相当灵活和准确。不少实验都让老师望而却步！）三、对本章电学实验教学的指导和启发三、对本章电学实验教学的指导和启发v关注实验基础关注实验基础 v关注实验的关注实验的“过程与方法过程与方法”v关注设计性实验关注设计性实验“原理和方法原理和方法”的迁移与创新的迁移与创新 近近5年新课标高考电学实验题考点分布年新课标高考电学实验题考点分布年份及年份及题题号号考点内容考点内容题题型、能力点型、能力点分分值值201020102323伏安法测电伏安法测电阻图象的处阻图象的处理理（1 1）实实物物连线连线（2 2）处处理理图图象数据象数据,以及数据分析以及数据分析,并并对对实验结论实验结论做出判断（做出判断（3 3）电电流表、流表、电压电压表的表的读读数数1111201120112222替代法测微替代法测微安表内阻安表内阻（1 1）实验实验步步骤骤（2 2）误误差分差分析能力析能力5 5201220122222、2323螺旋螺旋测测微器微器的的读读数；数；安培力大小安培力大小的的计计算和方算和方向的判定向的判定螺旋螺旋测测微器的微器的读读数；数；实验实验与与探究能力、探究能力、实际应实际应用能力用能力1515年份及年份及题题号号 考点内容考点内容题题型、能力点型、能力点分分值值20132013 2323电表的改装电表的改装基本基本电电路的了解、完善路的了解、完善实实验验步步骤骤、实验实验与探究能力与探究能力7 720142014 2222伏安法测电伏安法测电阻阻基本基本电电路的了解及路的了解及选择选择、实验误实验误差的理解、考差的理解、考查查分分析能力析能力6 6近近5年新课标高考电学实验题考点分布年新课标高考电学实验题考点分布（一）关注实验基础（一）关注实验基础v1.要更加重视课本中的实验要更加重视课本中的实验v2.要熟练掌握：实验目的和实验原理；要熟练掌握：实验目的和实验原理；v3.对学生的操作技能要求每个学生都会：对学生的操作技能要求每个学生都会：v实验仪器的使用与读数，实验仪器的使用与读数，v操作步骤（特别是容易遗漏和出错的重要步骤）操作步骤（特别是容易遗漏和出错的重要步骤）v数据收集和数据分析，包括平均值法和图像法处数据收集和数据分析，包括平均值法和图像法处理实验数据，实验结果是否合理和误差分析，对实理实验数据，实验结果是否合理和误差分析，对实验结论做出评价，验结论做出评价，v实验中应注意的问题。实验中应注意的问题。（二）关注实验的（二）关注实验的“过程与方法过程与方法”v1.数据收集与处理的方法数据收集与处理的方法 (1)列表记录或分析实验数据 (2)平均值法处理实验数据 (3)图像法处理实验数据 (4)误差的分析方法多次测量求平均值，多次测量求平均值，减小偶然误差减小偶然误差积累法积累法微小量放大法微小量放大法v2.电学实验的器材选择和电路设计方法电学实验的器材选择和电路设计方法 (1)电流表内、外接法 (2)滑动变阻器的两种接法 (3)实物图连线的方法 (4)电表的读数（二）关注实验的（二）关注实验的“过程与方法过程与方法”一一 电流表的两种接法电流表的两种接法基本实验方法基本实验方法1比值法：若比值法：若Rx/RA Rv/Rx用内接法用内接法 若若Rx/RA Rv/Rx 用外接法用外接法二二v2.2.分压、限流电路选择：分压、限流电路选择：v以下三种条件选择分压电路以下三种条件选择分压电路v.实验要求待测电阻两端电压从零开始连续变化（如小灯泡的伏安特性曲实验要求待测电阻两端电压从零开始连续变化（如小灯泡的伏安特性曲线描绘）线描绘）.v.限流不能保证安全，即限流电路中的最小电流超过电表量程或用电器的限流不能保证安全，即限流电路中的最小电流超过电表量程或用电器的额定电流（常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的情况）额定电流（常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的情况）v.限流能保证安全，但变阻器调节过程中，电表读数变化不明显，不满足限流能保证安全，但变阻器调节过程中，电表读数变化不明显，不满足实验测量多组数据的要求（常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的实验测量多组数据的要求（常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的情况）情况）v在限流、分压两种电路都满足实验要求时，由于限流电路结构简单，损耗在限流、分压两种电路都满足实验要求时，由于限流电路结构简单，损耗的电功率小，应优先选用的电功率小，应优先选用 3.3.电学实验的器材选择和电路设计电学实验的器材选择和电路设计 电表选择：电表选择：v.选择电表时应先估算待测电流或电压的最选择电表时应先估算待测电流或电压的最大值大值.v.同时要考虑电表间、电表与电源间的配置同时要考虑电表间、电表与电源间的配置是否合理是否合理.v.测量时各电表的最大偏转量都应接近量程测量时各电表的最大偏转量都应接近量程（三）关注设计性实验（三）关注设计性实验“原理和方法原理和方法”的迁移与创新的迁移与创新v源于教材而不拘泥于教材源于教材而不拘泥于教材v万变不离其宗万变不离其宗v同一实验目的、不同设计方法同一实验目的、不同设计方法万变不离其宗万变不离其宗v实验题一般是在学生实验基础之上略再有改进。要实验题一般是在学生实验基础之上略再有改进。要求考生能够根据已经学过的学生实验所包含的实验求考生能够根据已经学过的学生实验所包含的实验方法、实验原理来解决新的问题，以此来考察学生方法、实验原理来解决新的问题，以此来考察学生的知识与能力的迁移。的知识与能力的迁移。v如果你觉得实验掌握得不是特别好，应该首先回到如果你觉得实验掌握得不是特别好，应该首先回到规定性的学生实验上来规定性的学生实验上来.万变不离其宗万变不离其宗v重视对规定实验的原理与方重视对规定实验的原理与方法的理解法的理解v基本测量仪器的读数基本测量仪器的读数v基本器材的使用基本器材的使用 同一实验目的、不同设计方法同一实验目的、不同设计方法电阻的测量电阻的测量v1.多用电表测量电阻法：知道利用欧姆表只能粗多用电表测量电阻法：知道利用欧姆表只能粗测电阻测电阻 v2.伏安法伏安法 同一实验目的、不同设计方法同一实验目的、不同设计方法电阻的测量电阻的测量v3.替代法替代法 同一实验目的、不同设计方法同一实验目的、不同设计方法电阻的测量电阻的测量4.比例法比例法串联分压法串联分压法 并联分流法并联分流法 电桥法电桥法 同一实验目的、不同设计方法同一实验目的、不同设计方法电阻的测量电阻的测量 5.半偏法半偏法 限流半偏法限流半偏法 分压半偏法分压半偏法