閆朝位
貴州省遵義市播州區(qū)遵義市南白中學(xué)
近幾年高考出現(xiàn)的實驗題,雖然考查形式多種多樣,但考查特點主要有兩個,一是考查考生基本的實驗知識和操作技能,二是考查實驗思想、方法等綜合實驗素養(yǎng)和設(shè)計、創(chuàng)新等綜合實驗?zāi)芰Α?/p>
第一類題型——基本儀器的使用及讀數(shù)
刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、打點計時器、電流表、電壓表、多用電表都是基本儀器,要熟練掌握它們的使用方法、操作規(guī)程和讀數(shù)規(guī)則,在高考前要進行系統(tǒng)的實際測量和讀數(shù)練習,特別是游標卡尺、螺旋測微器、電學(xué)實驗儀器的讀數(shù)。此類試題難度不大,要防止在讀數(shù)的估讀、結(jié)果的有效數(shù)字和單位上出錯。
【典例1】 (1)圖下甲中游標卡尺的讀數(shù)為________mm,圖乙中螺旋測微器的讀數(shù)為________mm。
(2)某同學(xué)用多用電表的歐姆擋來測量一電壓表的內(nèi)阻,如圖下甲所示。先將選擇開關(guān)旋至倍率“×10”擋,紅、黑表筆短接調(diào)零后進行測量,紅表筆應(yīng)接電壓表的________(填“+”或“-”)接線柱,結(jié)果發(fā)現(xiàn)歐姆表指針偏角太小,則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至________(填“×1”或“×100”)擋并________,最終測量結(jié)果如下圖乙所示,則電壓表的電阻為________Ω。解析 (1)由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則[主尺上的整毫米數(shù)+精確度×對齊格數(shù)(不估讀)],可知游標卡尺的讀數(shù)為29 mm +0.1 mm×8=29.8 mm;由螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則[固定刻度上的毫米數(shù)(要注意半毫米線)+0.01 mm×對齊刻度(一定要估讀)],可知螺旋測微器的讀數(shù)為0.5 mm +0.01 mm×38.0 =0.880 mm。
(2)多用電表使用時要注意電流是“紅進黑出”,電壓表中電流是從正接線柱流入的,所以多用電表的紅表筆應(yīng)接電壓表的“-”接線柱,歐姆表指針偏角太小,說明所測電阻阻值較大,應(yīng)換用大倍率擋位進行測量,并且重新進行歐姆調(diào)零,讀數(shù)結(jié)果為30×100 Ω =3 000 Ω。
答案 (1)29.8;0.880 (2)-;×100;重新進行歐姆調(diào)零;3 000
【點評】 本題易出錯的地方有:(1)游標卡尺讀數(shù)時不注意單位;不從游標尺上的“0”刻度線開始讀;對齊格數(shù)估讀了一位。(2)螺旋測微器讀數(shù)時不注意固定刻度上的半毫米線;結(jié)果中舍棄了末位“0”。(3)不注意電壓表中電流的流向;(4)不能根據(jù)指針偏角情況更換率擋位;更換擋位后直接測量而不進行歐姆調(diào)零。
第二類題型——常規(guī)實驗型
常規(guī)實驗題主要考查教材上基本實驗的實驗原理、器材的選擇、實驗的操作、數(shù)據(jù)的處理和誤差分析。復(fù)習時要從領(lǐng)會實驗原理出發(fā),全方位理解和掌握實驗器材、實驗操作、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)的處理、誤差分析和電學(xué)實驗實物圖的連接、電路圖的設(shè)計等,對每一個實驗都應(yīng)做到心中有數(shù)。
【典例2】 某同學(xué)用如圖下圖所示原理圖測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的電路圖,有以下器材可供選擇:
A.電流表(0~0.6 A)
B.電壓表(0~3 V)
C.滑動變阻器R(0~15 Ω,5 A)
D.滑動變阻器R′(0~50 Ω,1 A)
E.定值電阻R0(阻值為1 Ω)
F.開關(guān)S 及導(dǎo)線若干
(1)滑動變阻器應(yīng)選________(填器材前的字母序號)。
(2)按照原理圖連接好線路后進行測量,測得數(shù)據(jù)如下表所示。
由上表數(shù)據(jù)可看出,電壓表示數(shù)變化不明顯,試分析原因是___________________。
(3)現(xiàn)將上述器材的連線略加改動就可使電壓表的示數(shù)變化更明顯,請在圖甲中按改動后的原理圖完成實物圖連接。
(4)該同學(xué)按改動后的原理圖重新測量,并根據(jù)所測數(shù)據(jù)畫出U-I 圖象,如圖下乙所示,則干電池的電動勢為________V,內(nèi)阻為________Ω。
解析:(1)因是一節(jié)干電池且考慮電流表量程,滑動變阻器應(yīng)選用C。
(2)因電壓表測的是路端電壓,其示數(shù)變化不明顯,說明內(nèi)電壓在滑動變阻器滑片移動過程中變化很小,電池的內(nèi)阻過小。
(3)電池內(nèi)阻很小,因此可適當增大電池內(nèi)阻,將定值電阻歸為電池內(nèi)阻,改動后的實物連接圖如圖所示。
(4)由閉合電路歐姆定律得U =E-Ir,即U-I 圖象中的縱截距表示電池電動勢為1.50 V,圖線的斜率的絕對值為“新”電源的內(nèi)阻,即r +R0 = Ω,r =0.25 Ω。
答案 (1)C (2)電池內(nèi)阻過小 (3)如解析圖所示
(4)1.5 0.25
【點評】 本題以測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗為載體考查器材的選擇、實物圖的連接及實驗數(shù)據(jù)的處理,要求考生對常規(guī)實驗要熟記于心。本題中要注意定值電阻的存在。