江蘇 呂朝陽
電學實驗既是高考考查的重點,也是高考考查的難點。電學實驗考查的內(nèi)容主要包括儀器的使用與選擇、電路的設計與完善、數(shù)據(jù)的分析與處理、誤差的分析與改進等。在“數(shù)據(jù)的分析與處理”中,考查的是學生利用數(shù)學工具(函數(shù)表達式、圖象等)解決實際物理問題的能力,因此幾乎在每年的高考實驗中都會出現(xiàn)這類問題,而且考查的形式在不斷翻新,這類問題對學生的能力要求很高,學生往往感到一頭霧水,無所適從。本文嘗試通過對一道電學實驗圖象問題的變式教學,引領學生從不同角度進行探究,使學生體悟問題突破的思路,掌握解題技巧和方法,提升利用圖象解決實際問題的能力。
【原型】某同學采用伏安法測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗電路如圖1甲所示,根據(jù)實驗中所測多組電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖1乙所示的U-I圖象,則測得干電池的電動勢E為________V,內(nèi)阻r為________Ω。

甲

乙
【解析】題中所給的圖象是解決本題的突破口。而在遇到圖象問題時,最重要的解題思路之一就是找出縱橫坐標表示的物理量之間所滿足的物理關系,寫出函數(shù)表達式,并根據(jù)函數(shù)表達式找出圖象中斜率、截距、拐點、面積、交點等物理意義,將問題解決。

【點評】利用畫出的圖象求電源電動勢和內(nèi)阻是常見的考查方式,該題是最基礎的題型。但即便是最基礎的題型,在圖1乙中仍有三個細節(jié)需要注意:①橫軸截距不是短路電流,而是在路端電壓為1.0 V時的干路電流;……