以不變應(yīng)萬(wàn)變

【摘要】本文通過(guò)對(duì)歷年高考真題的分析，總結(jié)常見(jiàn)的重要考點(diǎn)和題型，并探討應(yīng)對(duì)這些命題的有效解法，強(qiáng)調(diào)掌握實(shí)驗(yàn)技巧以及培養(yǎng)綜合分析能力的重要性，旨在為考生提供有效的備考策略，幫助他們?cè)诟呖茧妼W(xué)實(shí)驗(yàn)部分取得優(yōu)異成績(jī)．

【關(guān)鍵詞】高中物理；電學(xué)實(shí)驗(yàn)；解題解法

電學(xué)實(shí)驗(yàn)作為高考物理的重要組成部分，一直以來(lái)都是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)．隨著教育改革的不斷推進(jìn)，高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)的命題形式和考查內(nèi)容也在不斷變化，但其中仍存在一些不變的規(guī)律和核心要點(diǎn)．

1 高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)的命題規(guī)律分析

縱觀近年來(lái)的高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題可以發(fā)現(xiàn)，電學(xué)實(shí)驗(yàn)的命題主線有兩條：圍繞測(cè)電阻進(jìn)行命題和基于閉合電路歐姆定律進(jìn)行命題．往往以基本的電學(xué)概念、定律和公式為基礎(chǔ)，對(duì)電流表內(nèi)接法與外接法的選擇、滑動(dòng)變阻器限流接法與分壓接法的判斷等知識(shí)點(diǎn)的考查頻率較高，要求考生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的處理，如繪制圖像、計(jì)算平均值、分析誤差來(lái)源等，評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性．大多數(shù)情況下，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件、增加新的儀器或探究新的物理量等方式進(jìn)行創(chuàng)新與拓展，考查考生的創(chuàng)新思維和知識(shí)遷移能力．

2 圍繞測(cè)電阻的命題思路與解法

例1 某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的電路圖測(cè)量長(zhǎng)度為L(zhǎng)、粗細(xì)均勻的電阻絲Rx的電阻率．實(shí)驗(yàn)器材有：表頭G（0～200μA）；5號(hào)干電池一節(jié)（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）；滑動(dòng)變阻器R1（0～100Ω）；滑動(dòng)變阻器R2（0～10kΩ）；待測(cè)電阻絲Rx；粗細(xì)均勻的電阻絲AB；電阻箱（0～999.9Ω）；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干．

（1）實(shí)驗(yàn)小組用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲Rx的直徑，示數(shù)如圖2所示，則其直徑d=________mm；

（2）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（填“R1”或“R2”）；

（3）實(shí)驗(yàn)小組將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至最左端后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其滑片處于合適位置，調(diào)節(jié)電阻箱，使其示數(shù)為R，然后調(diào)節(jié)滑片P，________（填操作步驟），記錄AP，BP的長(zhǎng)度L1、L2．則待測(cè)電阻絲的阻值Rx=________（用題中所給物理量的字母表示），待測(cè)電阻絲的電阻率ρ=________（用題中所給物理量的字母表示）；

（4）重復(fù)（3）的操作，測(cè)出多組Rx，ρ的數(shù)據(jù)，分別取平均值，則待測(cè)電阻絲電阻的理論測(cè)量值________（填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值．

解析 （1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)即電阻絲的直徑d=1+0.500=1.500mm．

（2）實(shí)驗(yàn)中電阻箱的阻值為（0～999.9Ω），滑動(dòng)變阻器采用限流接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較大的R2．

（3）實(shí)驗(yàn)小組將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至最左端后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其滑片處于合適位置，調(diào)節(jié)電阻箱，使其示數(shù)為R，然后調(diào)節(jié)滑片P，使表頭的示數(shù)為0，說(shuō)明Rx的分壓與L1分壓相同，有URx=U·RxRx+R=UL1=U·RL1RAB=U·L1LAB=U·L1L1+L2，即RxRx+R=L1L1+L2，解得Rx=RL1L2．

根據(jù)電阻定律R=ρLS得待測(cè)電阻絲的電阻率ρ=RSL=πRL1d24LL2．

（4）重復(fù)（3）的操作，測(cè)出多組Rx、ρ的數(shù)據(jù)，分別取平均值，可減小偶然誤差，此實(shí)驗(yàn)表頭內(nèi)阻不影響實(shí)驗(yàn)原理，無(wú)系統(tǒng)誤差，因此待測(cè)電阻絲電阻的理論測(cè)量值等于真實(shí)值．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)是測(cè)量電阻絲的電阻率，無(wú)論是測(cè)量電阻絲的電阻率還是描繪小電珠的伏安特性曲線，核心內(nèi)容都是測(cè)電阻．因此，測(cè)電阻的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的一條重要主線，解題的關(guān)鍵是熟練掌握測(cè)電阻的各種方法．

3 基于閉合電路歐姆定律的命題思路與解法

例2 有兩節(jié)完全一樣的干電池，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖3甲所示的電路圖來(lái)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，設(shè)電壓表（阻值極大）的示數(shù)為U，電阻箱的接入阻值為R，回答下列問(wèn)題：

（1）根據(jù)圖3甲所示電路圖，在圖3乙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接實(shí)物圖；

（2）閉合開(kāi)關(guān)S1，S2，改變電阻箱的接入阻值R，R－1－U－1圖像是圖3丙中“1”或“2”中的一條，寫(xiě)出這條線的表達(dá)式R－1=________（用E，r，U，R來(lái)表示）；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1，改變電阻箱的接入阻值R，則R－1－U－1圖像是圖3丙的圖線________（填“1”或“2”）；

（3）根據(jù)圖3丙所給的已知條件可得，一節(jié)干電池的內(nèi)阻r=________，電動(dòng)勢(shì)E=________，圖丙兩條圖線的斜率均為k=________（均用“a”或“b”來(lái)表示）．

解析 （1）用筆劃線代替導(dǎo)線連接實(shí)物圖如圖4所示．

（2）閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，有E=URR+r，整理可得R－1=ErU－1－1r，同理斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1，由閉合電路歐姆定律可得2E=URR+2r，整理可得R－1=ErU－1－12r，由截距大小可知斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1對(duì)應(yīng)的圖線為1，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2對(duì)應(yīng)的圖線為2．

（3）由圖丙圖線1可得－12r=－b，可得r=12b；由圖丙圖線2可得0=Era－1r，可得E=1a；圖丙兩條圖線的斜率為k=Er=2ba．

點(diǎn)評(píng) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)的另外一條主線是以閉合電路歐姆定律來(lái)命題，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括：測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻、多用電表的原理及其使用．按這條主線命制的試題，其解題的關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖和閉合電路的歐姆定律列出方程，再結(jié)合圖像進(jìn)行求解．

4 結(jié)語(yǔ)

高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然命題形式多樣，但只要抓住其不變的核心規(guī)律，掌握有效的解題方法，注重基礎(chǔ)知識(shí)的積累和綜合能力的培養(yǎng)，就能夠以不變應(yīng)萬(wàn)變，在高考中取得優(yōu)異的成績(jī)．同時(shí)，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究精神，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，為學(xué)生的未來(lái)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．

參考文獻(xiàn)：

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