1、 高考物理系列讲座高考物理系列讲座 -电学实验专题 1、高中物理实验复习值得思考的环节、高中物理实验复习值得思考的环节 一、物理实验复习一、物理实验复习与与备考策略备考策略 考试说明中精选实验，突出了复习的重点。实考试说明中精选实验，突出了复习的重点。实验条目后冠以验条目后冠以“（实验、探究）（实验、探究）”，说明实验具备，说明实验具备更多的能力要求或可以考查的途径。更多的能力要求或可以考查的途径。所列实验与传统的实验器材不一定一一对应。所列实验与传统的实验器材不一定一一对应。对实验技能和方法的考查更加突出，要求对实对实验技能和方法的考查更加突出，要求对实验原理有更高层次的领悟才能正确迁移和运
2、用。验原理有更高层次的领悟才能正确迁移和运用。2、高中物理实验所涉及基本方法、高中物理实验所涉及基本方法 3、北京北京“11考试说明考试说明”对实验器材与实验对实验器材与实验 误差提出的要求误差提出的要求 设计实验原理：控制变量法、替代法、模拟法、设计实验原理：控制变量法、替代法、模拟法、微微小量放大法、留迹法小量放大法、留迹法 控制实验误差：多次测量法、积累法控制实验误差：多次测量法、积累法 处理实验数据：列表法、作图法、平均值法、逐差法处理实验数据：列表法、作图法、平均值法、逐差法 实验器材实验器材 实验误差与有效数字实验误差与有效数字 实验考试形式与比例实验考试形式与比例 2011201
3、1考试说明有关实验部分的要求考试说明有关实验部分的要求 实验能力实验能力是指针对具体问题，根据已有条件，是指针对具体问题，根据已有条件，运运用用已学过的知识和方法制定方案，通过实验解决问题的能已学过的知识和方法制定方案，通过实验解决问题的能力。能力。能独立独立完成“物理知识内容表”中所列的实验完成“物理知识内容表”中所列的实验。具体。具体要求如下：要求如下：了解了解基本仪器基本仪器的主要性能和使用方法，根据需要能的主要性能和使用方法，根据需要能合理选择和正确使用基本仪器。合理选择和正确使用基本仪器。理解理解实验原理和方法实验原理和方法。能够控制实验条件，排除实。能够控制实验条件，排除实验故障，
4、正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。分析和处理实验数据分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。依据已有资源，设计简单实验，组合实验器材，拟定依据已有资源，设计简单实验，组合实验器材，拟定实验步骤，探究所要解决的问题。实验步骤，探究所要解决的问题。第一部分第一部分 20112011考试说明有关实验部分的要求考试说明有关实验部分的要求 20112011考试说明有关实验部分的要求考试说明有关实验部分的要求 20112011考试说明
5、有关实验部分的要求考试说明有关实验部分的要求说明说明 1 1要求会正确使用的仪器主要有要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、电流表、电压表、多用电表、示波器、滑动变阻器、电阻箱多用电表、示波器、滑动变阻器、电阻箱等等 2 2要求认识要求认识误差问题误差问题在实验中的重要性，了解误在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法次测量求平均值的方法减小偶
6、然误差减小偶然误差；能在某些；能在某些实验中分析误差的实验中分析误差的主要来源主要来源；不要求计算误差。；不要求计算误差。3 3要求知道要求知道有效数字有效数字的概念，会用有效数字表达的概念，会用有效数字表达直接测量的结果直接测量的结果间接测量间接测量的有效数字运算不作的有效数字运算不作要求要求 近几年北京高考实验题目类型近几年北京高考实验题目类型 一、电学测量仪表及读数法则一、电学测量仪表及读数法则 G G _+示教表示教表 0-3v-15v 0-0.6A-3A 电压表电压表 电流表电流表 例：按照有效数字规则读出下列电表的测量值例：按照有效数字规则读出下列电表的测量值 接接03A量程量程
7、(0.18+0.19/10)A =0.89A 误差值误差值 1.1.最小分度是最小分度是1 1（包括（包括0.10.1、0.010.01等）的仪器，测量误差等）的仪器，测量误差出现在下一位（即估读到最小分度下一位），下一位按出现在下一位（即估读到最小分度下一位），下一位按1/101/10估读。若无估读，则在最小分度的下一位补“估读。若无估读，则在最小分度的下一位补“0 0”。安培表安培表0 03A3A档、电压表档、电压表0 03V3V档等档等。读数规则读数规则：0 1 2 3 V 读数：读数：2.40V 10 例：按照有效数字规则读出下列电表的测量值例：按照有效数字规则读出下列电表的测量值 接
8、接015V量程时量程时 读数为读数为_V.精度精度(即最小分度值）为即最小分度值）为0.5V0.5V，在十分位上。，在十分位上。2.2.最小分度是最小分度是5 5（包括（包括0.50.5、0.050.05等），测量等），测量误差出现在同一位上，同一位按误差出现在同一位上，同一位按1/51/5估读，即估读，即按五分之几格估读。按五分之几格估读。(10+0.51+0.53/5)V)V 最小分度值最小分度值 误差值误差值 10.8 11 例：按照有效数字规则读出下列电表的测量值例：按照有效数字规则读出下列电表的测量值 接接00.6A量程时量程时 读数为读数为_A.0.18 精度精度(即最小分度值）为
9、即最小分度值）为0.02A0.02A，在百分位上。，在百分位上。3.3.最小分度是最小分度是2 2（包括（包括0.20.2、0.020.02等），测量等），测量误误差出现在同一位上差出现在同一位上，同一位按，同一位按1/21/2估读，即不估读，即不足半小格舍去，超过半小格按半格估读，接近足半小格舍去，超过半小格按半格估读，接近满格按满格估读满格按满格估读。(0.028+0.021)V)V 最小分度值最小分度值 误差值误差值 12 凡最小分度值是一个单位的，有效数字的末位都凡最小分度值是一个单位的，有效数字的末位都在精度的下一位，即需要估读，若无估读，则在在精度的下一位，即需要估读，若无估读，则
10、在精度的下一位补“精度的下一位补“0”0”。凡最小分度值是。凡最小分度值是2 2或或5 5个单个单位的，有效数字的末位就是精度的同一位（含估位的，有效数字的末位就是精度的同一位（含估读数），若无估读不需补“读数），若无估读不需补“0”0”。若用。若用0 0 0.60.6安量程，安量程，其精度为其精度为0.020.02安，说明测量时只能准确到安，说明测量时只能准确到0.020.02安，安，不可能准确到不可能准确到0.010.01安，因此误差出现在安培的百安，因此误差出现在安培的百分位（分位（0.010.01安），读数只能读到安培的百分位，安），读数只能读到安培的百分位，以估读最小分度半小格为宜，
11、当指针指在小于半以估读最小分度半小格为宜，当指针指在小于半小格位置则舍去，指针正对半小格则取为小格位置则舍去，指针正对半小格则取为0.010.01安，安，指针超过半小格时则算一小格即指针超过半小格时则算一小格即0.020.02安安。0 0.2 0.4 0.6 A 0 5 10 15 V 读数：读数：10.5V 0 5 10 15 V 读数：读数：9.5V 练一练练一练 读数：读数：0.37A 电阻箱：电阻箱：是一种可以调节电阻的并且能够显示出电阻阻值大小是一种可以调节电阻的并且能够显示出电阻阻值大小的变阻器。的变阻器。读数方法是：读数方法是：各旋扭对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍各旋扭对应
12、的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，它们之和就是电阻箱接入电路的阻值。数，它们之和就是电阻箱接入电路的阻值。使用电阻箱时要注意通过电阻的电流不能超过允许的最大数值。使用电阻箱时要注意通过电阻的电流不能超过允许的最大数值。6 6、电阻箱、电阻箱 15 电阻箱读数电阻箱读数:81000010000+41000+51000+5100+8100+810+010+01+21+20.10.1 =84580.2 练一练练一练 16 （二二）常见实验数据的收集方法）常见实验数据的收集方法 1 1利用测量工具直接测量基本物理量利用测量工具直接测量基本物理量 2.间接测量的物理学量间接测量的物理学量 试验流程：实
13、验目的试验流程：实验目的 实验原理实验原理 实实验器材验器材 电路选择电路选择 实验方法实验方法 实验实验数据数据实验结果 实验装置实验装置 控制条件控制条件 实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 专题二专题二 电学实验电学实验 一、电学实验的基本知识一、电学实验的基本知识 专题二专题二 电学实验电学实验 1 1电路设计原则电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器性”、“方便性”、“精确
14、性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。等各方面因素综合考虑，灵活运用。正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。方便性：实验应当便于操作，便于读数，
15、便于进行数据处理。方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。差尽可能的小。2 2电学实验仪器的选择电学实验仪器的选择：根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/31/3），
16、），以减少测读误差。以减少测读误差。根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器，注意流根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电
