高考物理實(shí)驗后期復(fù)習(xí)
--做好兩類題型，提高實(shí)驗分?jǐn)?shù)

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(shí)驗題，雖然考查形式多種多樣，但考查特點(diǎn)主要有兩個，一是考查考生基本的實(shí)驗知識和操作技能，二是考查實(shí)驗思想、方法等綜合實(shí)驗素養(yǎng)和設(shè)計、創(chuàng)新等綜合實(shí)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(biāo)卡尺、螺旋測微器、打點(diǎn)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(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)際測量和讀數(shù)練習(xí)，特別是游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、電學(xué)實(shí)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(biāo)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(jìn)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(biāo)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(biāo)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(jìn)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(jìn)行測量，并且重新進(jìn)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(jìn)行歐姆調(diào)零；3 000

【點(diǎn)評】 本題易出錯的地方有：(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時不注意單位；不從游標(biāo)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(jìn)行歐姆調(diào)零。

第二類題型——常規(guī)實(shí)驗型

常規(guī)實(shí)驗題主要考查教材上基本實(shí)驗的實(shí)驗原理、器材的選擇、實(shí)驗的操作、數(shù)據(jù)的處理和誤差分析。復(fù)習(xí)時要從領(lǐng)會實(shí)驗原理出發(fā)，全方位理解和掌握實(shí)驗器材、實(shí)驗操作、實(shí)驗步驟、實(shí)驗數(shù)據(jù)的處理、誤差分析和電學(xué)實(shí)驗實(shí)物圖的連接、電路圖的設(shè)計等，對每一個實(shí)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(jìn)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(shí)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(dāng)增大電池內(nèi)阻，將定值電阻歸為電池內(nèi)阻，改動后的實(shí)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(diǎn)評】 本題以測電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗為載體考查器材的選擇、實(shí)物圖的連接及實(shí)驗數(shù)據(jù)的處理，要求考生對常規(guī)實(shí)驗要熟記于心。本題中要注意定值電阻的存在。