對２００６年高考實驗題的解析與思考
2007-01-01 00:00:00鄭秀娟
物理教學探討 2007年1期
縱觀近幾年高考，實驗題是必考的內容之一，其中電學實驗特別受到青睞，現(xiàn)對2006年全國卷Ⅰ中電學實驗題分析如下。
原題 現(xiàn)要測量某一電壓表V的內阻，給定的器材有：待測電壓表V(量程2V，內阻約4KΩ)；電流表A(量程1.2mA，內阻約500Ω)；直流電源E(電動勢約2．4V，電阻不計)；固定電阻3個：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；開關S及導線若干。
要求測量時兩電表指針偏轉均超過其量程的一半。
（1）試從3個固定電阻中選用1個，與其他器材一起組成測量電路，并在虛線框內畫出測量電路的原理圖，(要求電路中各器材用題中給定的符號標出)。
（2）電路接通后，若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電壓表內阻RV=。
析與解 1 實驗原理 利用伏安法測電阻。而今測的是電壓表的內阻，電壓表就相當于一個能讀出其兩端電壓的待測電阻Rx，伏安法供選擇的電路如圖1。
此時，RV=UI(U為電壓表的讀數(shù)，I為電流表的讀數(shù))
若題中無其他限制，則此電路就是正確答案。但題中設計了幾個限制(即題中要求)
①顯性要求：測量時兩電表指針偏轉均超過其量程的一半。
②隱性要求：電表的安全使用，即電壓表，電流表的最大測量值不能超過其量程。
2 電路的選擇
根據(jù)題中提供電源（2．4V），若選如圖2所示電路
U=89E=2.14>2V
I=ERA+RV=2.44.5mA=0.533mA<
0.6mA
顯然不合題意
因此必須選擇一個定值電阻重新設計電路，滿足上述的兩個條件，可供選擇的電路有三種。
圖3電阻的接入對電壓表和電流表的測量與上述電路無區(qū)別。
圖4將電阻與A并聯(lián)，V的讀數(shù)會更大，而A的讀數(shù)會更小
故應選圖5電路圖。針對圖5選擇合理的電阻即可。
3 電阻的選擇
方法一：因RV約為4KΩ，則
1V4Rx4+Rx4Rx4+Rx+0.5×2.4V2V
解得0.4KΩRx6.67KΩ，故選R1=4KΩ
方法二：定值代入法，由于RV約4KΩ，優(yōu)先選R1=4KΩ，并聯(lián)值為2KΩ，可得1.2mA>IA=2.42000+500A=2.42.5mA>0.6mA
(或1V
RV=UVIA-UVR
反思：縱觀近幾年電學實驗考試內容，盡管題型多變，角度新穎，設計靈活，但電學實驗部分的復習還應抓好以下幾點：
①重視基本實驗儀器的使用規(guī)范。如本題測電壓表的內阻，學生熟悉利用電壓表去測量待測電阻的電壓，而電壓表測量值同時也表示內阻兩端的電壓，不熟悉會引起解題的思維障礙。
②重視對實驗方法和實驗設計能力的培養(yǎng)，近幾年高考特別注重讓學生利用已學知識、原理和方法在題設的條件和情境下，按照題設的要求制定出實驗方案，選擇實驗器材，設計實驗電路等，復習時應注意這方面的訓練。
③注重實驗實際操作的培養(yǎng)與訓練
學生對實驗原理，實驗儀器的理解基于學生真實的實際操作的體會，實際操作過的實驗儀器才會有真正意義上的領悟，才會達到靈活選擇、應用。
④注意教材上的演示實驗和課后的小實驗
要重視教材上的演示實驗和課后的小實驗，讓學生勤于動手，勤于動腦，激發(fā)對物理學習的興趣。
總之，物理實驗是高考重點之一，實驗得分的高低直接影響考生的物理得分高低?，F(xiàn)在考查實驗主流是設計性實驗，所以要讓學生注重培養(yǎng)自己的知識遷移能力和發(fā)散性思維能力，靈活應用所學的知識解答遇到的各種問題。
(欄目編輯陳 潔)
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