高考物理实验设计的基本方法
2020-2021年高考物理实验方法：补偿法(含答案)
从图象可以看出，随着 F 的增大，图线不是直线（图中的红线是拟合线）。为了 解决这个问题，我们用补偿法，方法如下： 平衡摩擦力后，将 10 个相同的砝码都放在小车上.然后每次从小车上取一个砝码
挂在细绳的另一端，测量加速度，得到小车的加速度 a 与砝码总重力 F 的实验数
据如下表：
F/N 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
做出的图象应为下图中的______。若甲同学所做图象的斜率的绝对值为 k，则系 统的加速度 a=______。
【解析】（1）由牛顿第二定律，对凹形槽（包括砝码）及钩码系统：
，
即
故选 B.
（2）若钩码的质量 m 不变，则
,解得
，则为了能直
观反映在合外力一定的情况下，加速度与质量的关系，应做 a 1 图象； mM
故选 D.
（3）甲同学固定光电门 B，则经过光电门 B 的速度 vB 一定；经过光电门 A 的速
度
，则
即
v
2 B
d
2
1 t12
2ax ，得 1 t12
vB2 d2
2a x ，则甲同学做 d2
出的图象应为下图中的 B；乙同学固定光电门 A，则经过光电门 A 的速度 vA 一
定；经过光电门 B 的速度
（2）平衡摩擦力后，将 5 个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从
小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度 a 与砝码
盘中砝码总重力 F 的实验数据如下表：
砝 码 盘 中 砝 码 总 0.196 0.392
0.588
0.784
0.980
重力 F(N)
加速度 a（m·s-2） 0.69 1.18
高考物理电学设计性实验
十九、定值电阻在电学设计性实验中的巧用设计性物理实验是近几年高考试题中的一个新亮点，也是高三复习教学的重点之一;它要求学生对课本实验原理、方法有较为透彻的理解，能正确使用实验中用过的仪器，并能正确运用在这些实验中学过的方法综合分析解决新的实验问题。
设计性实验主要以电路设计为主.电路设计经常要用到定值电阻，定值电阻如何使用往往是学生最感困惑的地方，也是教学的薄弱环节.鉴于此，本专题将对电学实验设计的基本原则和基本思想特别是定值电阻在其中的巧用进行系统的介绍，并对相应问题归类分析。
一. 基本原则1. 安全性：保证不损坏实验器材。
2. 精确性：电表指针偏转要明显，尽可能减小实验误差，并测得多组数据。
3. 方便性：在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材应便于操作，所得的实验数据便于处理。
（又称可“操作性”）以上原则是必须遵循的原则。
另外有一个附加要求，即在同时满足以上原则的基础上，尽可能地节省器材，节约能源。
（在平时练习中，若题目无特别说明，一般不予以考虑。
）二. 基本思想1. 分压、限流电路的选择根据分压、限流电路的特点和制约电路的几种因素，有以下选择：（1）若负载电阻的阻值远大于滑动变阻器的总电阻，因滑动变阻器限流作用弱，如果采用限流电路，电表指针在滑动变阻器阻值改变后偏转不明显，无法测得多组数据，故应采用分压电路。
（2）如果负载电阻的阻值与滑动变阻器的总电阻相差不大，分压、限流电路都可。
（3）若要求负载上电压或电流从零开始连续变化，须用分压电路。
（4）两种电路均可的情况下，若要求电源消耗功率小，须用限流电路。
（证明从略）2. 其它设计思想（5）若知道电压表的量程和阻值，则电压表兼有电流表的功能。
（6）若知道电流表的量程和阻值，则电流表兼有电压表的功能。
（7）根据电压表的构造可知，可以用电流表和电阻串联作电压表使用涉及知识：1.伏安法测电阻2. 半偏法测电阻3.电流表电阻的测量4.电压表电阻的测量5.伏安法测电源的电动势和内电阻6.电表的改装一、定值电阻作为保护电阻定值电阻作为保护电阻，是定值电阻最常见的应用,这类问题的关键是弄清题目的设计原理，根据提供的数据进行必要的估算，确定好保护电阻在电路中的位置. 串联电阻具有分压作用，并联电阻具有分流作用，利用定值电阻的这种作用，可以用定值电阻来保护电表、待测元件、电源、滑动变阻器等器材的使用安全，这种做法遵循的是电学实验中的“安全性原则”．【例1】测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V，r约为1.5Ω)．实验器材：量程3V的理想电压表V；量程0.5A的电流表A(具有一定内阻)；定值电阻4R=Ω；滑动变阻器'R；电键K；导线若干．(1)画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．(2)实验中，当电流表读数为1I时，电压表读数为1U；当电流表读数为2I时，电压表读数为2U,则可以求出E= ，r= ．(用1212I I U U、、、及R表示)〖解析〗(1)测量电源电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律．电压表用来测路端电压，电流表用来测干路中的总电流．当电路中电流达到最大值(电流表的量程)0.5A时，路端电压最小值为(4.50.5 1.5)U E Ir=-=-⨯V 3.75=V，大于电压表量程，故电压表不能直接用于测量路端电压．若将题中的定值电阻与电源串联，便组成一个等效电源．等效电源的内阻为R r+，最小路端电压为'()[4.50.5(4 1.5)]U E I R r=-+=-+V 1.75=V，小于电压表量程，故可以保证测量的安全．实验电路原理图如图1所示．(2)由闭合电路欧姆定律可得，11()E U I R r=++,22()E U I R r=++,两式联立解得：211221I U I UEI I-=-,1221U Ur RI I-=--【例2】利用下面适当的实验器材，设计一电路来测量电流表1A的内阻1r，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据.A.电流表1()A量程0～10mA、内阻1r待测(约40Ω);图 1---179------180---B.电流表2()A 量程0～500μA 、内阻2750Ωr =;C.电压表()V 量程0～10V 、内阻3=10k Ωr ;D.定值电阻1()R 阻值约100Ω、做保护电阻用;E.滑动变阻器2()R 总阻值约为50Ω;F.电源()E 电动势1.5V 、内阻很小;G.开关()S 、导线若干.(1)画出电路图，标明所用器材的代号.(2)若选测量数据中的一组来计算1r ，则所用的表达式为1r = ，说明式中各符号的意义.〖解析〗 由1A 的量程和内阻值可知，其两端的最大电压大约为30101040V 0.4V U -=⨯⨯=<10V .为便于测量的精确度尽可能高，10V 的电压表不能选用，要测量1A 的内阻值1r ，由伏安法测电阻原理必须知道它两端的电压1U 和其中的电流1I ，而电流1I 可由其读数读出，把电流表2A 和电流表1A 并联起来，电流表2A 的读数为2I ，则22I r 即为电流表1A 两端的电压，在这里电流表2A 当作电压表使用.如果滑动变阻器作限流使用，电路中电流的最小值约为:0121 1.57.9mA 1005040E I R R r ===++++>500μA ,滑动变阻器应采用分压接法.点评 该电路仅需保护支路，保护电阻的位置有如图2，3所示两个方案，通过估算可知保护电阻在干路的保护能力比在支路的保护能力略强，但相差极小,故这两种方案均可.【例3】有一电压表1V ,其量程为3V ，内阻约为3000Ω,要准确地测量该电压表的内阻，提供的实验器材有: 电源E :电动势约为15V ，内阻可忽略不计; 电流表1A :量程为0～100mA ，内阻1r =20Ω 电压表2V :量程为0～2V ，内阻2=2000Ωr ; 定值电阻1R :阻值20Ω; 定值电阻2R :阻值3Ω;滑动变阻器0R :最大阻值10Ω，额定电流1A ; 单刀单掷开关S ，导线若干.(1)实验中应选用的电表是 ;定值电阻应选用 .(2)设计一个测量电压表1V 内阻的实验电路，画出原理图.(3)说明实验所要测量的量: . (4)写出电压表1V 内阻的计算表达式 . 〖解析〗 电压表1V 两端的电压由其读数读出，当电压表1V 接入电路中时，流过它的最大电流约为131mA 3000I ==远小于电流表1A 的量程，电流表1A 不能使用，由题所给实验器材只能把电压表2V 当作电流表使用，流过电压表2V 的最大电流为'221mA 2000I ==正符合要求，变阻器的阻值为10Ω远小于电压表12V V 、的总电阻，应采用分压接法，变阻器的额定电流为1A ，需要一个定值电阻作为保护，其阻值设为x R ，由0x E I R R =+可求得215105Ω1x E R R I =-=-=,定值电阻应选1R ，流过电压表1V 的电流等于电压表2V 的电流，电压表2V 的电流I 等于它的示数2U 除以它的内阻2r ，所以电压表1V 的内阻11122V U U R r I U ==,电路图如图4所示.点评 该题的特点是不仅电表需要保护，而且滑动变阻器也需要保护，故保护电阻只能连在干路上. 二、定值电阻可以用来完善实验条件为了提高测量精确度，实验中常常需要满足一定的实验条件，以减小测量的系统误差，常采用的方法就是增大待测量，利用定值电阻和电表等元件连接可以达到此目的，这遵循的是电学实验中的“精确性原则”．【例4】某待测电阻x R 的阻值约为20Ω，实验室提供如下器材：A.电流表1A (量程150mA ，内阻110r =Ω)B.电流表2A (量程20mA ，内阻230r =Ω)C.定值电阻010R =ΩD.滑动变阻器R ，最大阻值为10ΩE.电源E ，电动势4E =V (内阻不计)F.开关S 及导线若干(1)根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的13，请你画出测量x R 的一种实验原理图(图中元件用题干中相应的物理量符号标注).(2)实验时电流表1A 的读数为1I ，电流表2A 的读数为2I ,用已知量和测得的物理量表示x R = 〖解析〗(1)测量电阻的基本原理是欧姆定律.由于题中只给了两只电流表，没有给电压表，故在测量电路中必须要让其中一只电流表充当电压表来测量被测电阻两端的电压．由串、并联电路性质，应该选择量程较小的那只电流表2A 与待测电阻并联，而另一只量程较大的电流表1A 用来测通过待测电阻的电流，若电流表1A 达到其量程的13即50mA ，根据并联电路性质可得通过电流表2A 的电流为 图 3图 2图 4图 5---181---2×50mA=20mA 5．这一值达到其满偏值，不可采用；当电流表2A 达到其量程的13，电流表1A 不能达到量程的13，故不能满足本实验的条件.为此必须减小电流表2A 的电流，将定值电阻与电流表2A 串联后增大了这一支路的电阻，从而减小了这一支路的电流，通过估算可知，能满足实验条件，从而提高了实验的精确度.若滑动变阻器采用限流式接法，可估算出当电流最小为4133mA 1020x E I R R ==≈++，此时通过电流表2A 的电流202x x R I I R R r =++20133102030=⨯++44.3mA>20mA ≈，会超过其量程，2A 会烧毁，故必须采用分压式接法．实验电路如图5所示． （2）由欧姆定律可得：20212()()x I R r I I R +=-，解得：20212()x I R r R I I +=-三、定值电阻用于改装电表，扩大电表量程 在有些需要测电流或电压的实验中，当只有表头没有电流表或电压表，或者有电流表或电压表但它们的量程过小不能满足实验的要求时，为了完成实验，必须对其进行改装或将电表的量程扩大．表头串联(并联)一个定值电阻可以将其改装成电压表（电流表），电流表（电压表）并联（串联）一个定值定值，可以将其量程扩大. 【例5】某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻，实验室有如下器材：A.待测干电池B.表头G (量程3mA ,内阻120r =Ω)C.电流表A (量程0.6A ,内阻20.2r =Ω)D.滑动变阻器甲（最大阻值10Ω）E.滑动变阻器乙（最大阻值100Ω）F.定值电阻（1=100ΩR ）G.定值电阻（2=500ΩR ）H.定值电阻（3=1.5k ΩR ） 开关、导线若干 (1)由于没有电压表，他决定用表头和定值电阻改装，定值电阻应选用 ，为了方便并能较准确地测量，滑动变阻器应选 ．(填写各器材前的序号) (2)请画出实验电路 (3)若某次测量中表头G 的示数为1I ，电流表A 的示数为2I ,改变滑动变阻器阻值后，表头G 的示数为'1I ，电流表A 的示数为'2I ,则电源的内阻r = ，电动势E = . 〖解析〗(1)改装后的电压表的量程应比一节干电池（电动势为1.5V ）的电动势略大些．将三个定值电阻1R 、2R 、3R 分别代入1()g U I r R =+中分别得0.36V 、1.56V 、4.56V ，故定值电阻应选2R (G)；从精确性原则出发，滑动变阻器阻值应尽可能小些，故选甲（D ）．(2)实验电路如图6所示．(3)由闭合电路欧姆定律得，11212()()E I r R I I r =+++，'''11212()()E I r R I I r =+++ 联立解得:'1121''1212()()I I R r r I I I I -+=+-- '121121211''1212()()()()I I I I R r E R r I I I I I +-+=+++-- 【例6】实验室准备了下列器材:电流表1A (量程为0.6A ，内阻约0.1Ω); 电流表2A (量程为600μA ，内阻为100Ω;定值电阻1R (9900Ω); 滑动变阻器2R (0～10Ω);电源(6V E =，内阻不计，允许通过的最大电流为0.5A ); 待测电阻x R (约10Ω);开关S 一个，导线若干. 要求选择上述器材，设计一个用伏安法测电阻x R 的电路.分析 由于本实验没有提供的电压表，而所给的电流表量程太小，故应先将电流表2A 与定值电阻1R 串联改装成一个大量程的电压表，再设计电路.(电路图如图7所示，具体解答略)四、定值电阻可以当电压表使用 在有些需要测电压的实验中，没有电压表或给定的电压表不能用来直接测电压，此时可利用定值电阻与其他电表组合，间接测出待测元件两端的电压． 【例7】要测量某一电流表A 的内阻1r ，给定的器材有： A.待测电流表A (量程300μA ，内阻1r 约为100Ω) B.电压表V (量程3V ，内阻21k Ωr =) C.电源E (电动势4V ，内阻忽略不计) D.定值电阻112ΩR = E.滑动变阻器2R (阻值范围O ～20Ω，允许最大电流0.5A ) F.电键S 一个，导线若干 要求测量时两电表指针的偏转均超过其量程的一半． (1)画出实验电路图． (2)电路接通后，测得电压表读数为U ，电流表读数为I ，用已知量和测得的量表示电流表内阻1r = 〖解析〗(1)由于电流表两端允许的最大电压为6130010100V=0.03V m A U I r -=⋅=⨯⨯，远小于电压表量程3V ，故不能用电压表直接测电流表两端电压，只能将电压表接在测量电路的干路中作电流表使用，而将定值电阻1R 与电流表并联作为间接电压表使用，该间接电压表所测电压为12()U I R r -.当电压表示数为其量程一半即1.5V 时，滑图 6图 7图 8---182---332 1.5A=1.510A=1500μA 110V U I r -==⨯⨯，通过电流表的电流为111161μA V R II r R =≈+,故两表可同时达到或超过其量程的一半，满足实验条件，方案可行．另外考虑到安全性与精确性，电路应采用分压式电路，实验电路如图8所示． (2)根据欧姆定律得：112()U Ir I R r =- ， 所以有1112UR r R Ir =-. 【例8】某待测电阻Rx 的阻值在80～100Ω之间，现要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材： A ．电流表1A (量程0.9mA 、内阻约为110r =Ω) B ．电流表2A (量程300μA 、内阻2r 为30Ω) C ．电流表3A (量程0.6A 、内阻3r 约为0.2Ω) D ．电压表(量程4V 、内阻约为20k Ω) E ．定值电阻020R Ω＝F ．滑动变阻器R ，最大阻值约为10ΩG ．电源E (电动势15V )H ．开关S 、导线若干 (1)在上述提供的器材中，要完成此实验，应选用 (填字母代号) (2)测量要求电表读数不得小于其量程的13，请你在虚框内画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图(图中元件用题干中相应的英文字母标注) (3)用已知量和测量的量表示Rx 的表达式Rx = ，说明式中各字母所表示的物理量： . 〖解析〗(1)测电阻的最基本的方法是“伏安法”，有“伏安法”可知器材需要电压表和电流表，所给的电压表的量程为4V 小于电源的电动势15V ,为使测量精确度高，电压表不能使用，待测电阻x R 中的最大电流约为：15A=0.1875A 80x E I R == 电流表3A 不能使用，若把电流表1A 或2A 改装为量程约为15V 电压表，由1511g R n -r r I r==-⋅()()可分别计算出需串联的电阻大约为：1315(1)1016656.70.91010R -=-⨯≈Ω⨯⨯2615(1)30499703001030R -=-⨯≈Ω⨯⨯题中没有符合要求的电阻，需要用定值电阻当作电压表使用，需要知道其中的电流. (2)滑动变阻器的阻值x R R <，电表量程较小，控制电路采用分压电路；“伏安法”测电阻，测量中要求电压表读数不得小于其量程的13，1A 表测大电流，2A 表测小电流，如果2A 、0R 串联后与x R 并联，如图9所示，电流表1A 的电流为：2021211()113137.5μA 33m m m x I R r I I I R ++=<＝.如果2A 、x R 串联后与0R 并联，如图10所示，电流表图 9 图 101A 的电流为：2212101()113550μA 33m x m m I R r I I I R ++=>＝， 因此测量电阻x R 与2A 串联后与0R 并联. (3)由()1222()x I I I R r +0-R ＝得：12022x I I R R r I -=- 其中2r 为2A 表的内阻，0R 为定值电阻，1I 为1A 表示数，2I 为2A 表示数.五、定值电阻可以当电流表使用在有些需要测电流的实验中，没有电流表或给定的电流表不能满足实验要求，此时可利用定值电阻与其他电表组合，间接测出待测元件两端的电流． 【例9】现要测量某一电压表V 的内阻．给定的器材有： 待测电压表V (量程2V ，内阻约为4k Ω)； 毫安表mA (量程1.2mA ，内阻约500Ω)； 直流电源E (电动势约2.4V ,内阻不计)；定值电阻3个：14000ΩR =，210000ΩR =，315000ΩR =； 电键S 及导线若干.要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半． （1）试从3个定值电阻中选用比较合适的1个，与其他器材一起组成测量电路，并画出测量电路的原理图．(要求电路中各器材用题中给定的符号标出) （2）电路接通后，若电压表读数为U ,电流表读数为I ,则电压表内阻V R = .分析 原理如图11示，该实验中定值电阻有双重作用，既可以保护电压表两端的电压不会超过其量程，又充当了电流表的作用，通过1R 的电流为1UR ，从而可以推算出电压表的内阻. 〖解析〗（1）由于电压表可显示出其两端的电压，要测出电压表的内阻，只需要测出通过电压表的电流即可，因此初步考虑将电流表与电压表串联.当通过电流表的电流达到其量程的一半即0.6mA 时，电压表两端电压为30.6104000V=2.4V U -=⨯⨯,已大于电压表的量程，看来两表不能同时达到或超过其量程的一半，不满足实验条件，为此必须用一定值电阻与电压表并联，以减小通过电压表的电流.由上述估算可知，要使电压表两端电压也超过其量程的一半，定值电阻分得的电流必须达到或接近总电流的一半，故定值电阻的阻值与电压表的内阻相当，从题给的三个定值电阻看，图 11---183---只有1R 比较合适，此时定值电阻相当于一个间接电流表，其测得的电流为11R UI R =,这样就可以进一步算出通过电压表的电流了.电路图如图11所示.（另解：实验电路如图11所示，若选用电阻1R ，则并联电阻2000R Ω并＝，电压表读数为：2.42000 1.92V 1V 2000500mA E U R R r ==⨯=>++并并,电流表读数: 2.40.96mA 0.6mA 2000500mA E I R r ===>++并并1R 符合要求，同理可得23R R 、不符合要求；故选1R ．(2)由欧姆定律得：1111V R U U UR R U I I IR UI R ===--- 点评：本题涉及实验器材选取和电路设计等，对考生的分析综合能力提出了较高要求，解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材，由仪表的选择原则和基本规律为分析的入手.【例10】要测量电压表1V 的内阻V R ，其量程为2V ，内阻约为2k Ω。
2024年高考物理实验题的高分策略总结
2024年高考物理实验题的高分策略总结一、前期准备1. 物理实验知识的学习：充分掌握实验设计、实验仪器使用、实验现象的观察和测量等知识点。
2. 实验操作的训练：通过模拟实验、真实实验等方式，提高实验操作的熟练度。
二、考前准备1. 复习实验内容：系统复习实验涉及的知识点，包括实验原理、实验步骤、实验装置和测量方法等。
2. 做好实验题的积累：针对历年高考和模拟考试的实验题，进行分类整理和总结，掌握解题的基本思路和方法。
3. 锻炼思维能力：通过做实验题，培养自己的观察力、实验设计能力和解决问题的思维能力。
三、考试技巧1. 读懂题目：仔细阅读题目，理解实验的目的、要求和条件，明确需要进行的操作和测量。
2. 制定实验方案：根据题目要求，设计实验方案，包括选取合适的实验装置和测量方法，确定实验操作的步骤和顺序。
3. 判断数据的可靠性：对测量数据进行合理的评估，判断数据的准确性和可靠性，排除异常值和误差。
4. 进行数据处理：根据题目要求，进行数据的整理和处理，例如绘制图表、计算平均值、标准差等。
5. 分析结果与结论：根据数据处理的结果，进行结果的分析和推导，得出实验结论，并与题目要求进行对比和验证。
6. 注意实验安全：在实验过程中，要注意实验安全操作，遵守实验室的规章制度，避免发生事故。
四、解题思路1. 实验原理与公式的运用：根据实验原理和公式的知识，进行计算和推导，掌握实验的基本规律和物理量之间的关系。
2. 数据处理和分析的方法：根据题目要求，运用适当的数据处理和分析方法，得出正确的结果和结论。
3. 模拟实验与实际实验的结合：在解题过程中，可以运用模拟实验的方法，验证实验结论的正确性，提高解题的可靠性。
五、实验考点1. 实验设计：根据实验要求和条件，进行实验方案的设计，包括合理选取实验装置和测量方法，制定实验步骤和操作顺序。
2. 实验仪器使用：掌握实验仪器的使用方法和注意事项，熟悉各类仪器的原理和操作流程。
高考物理实验考核要求
高考物理试验考核要求高考物理试验分析：高考物理试题中留意物理试验的考查，体现了试题具有显明的学科特征。
仪器的运用是物理试验考查的基础内容，长度和电学量的测量及相关仪器的运用是出题最常见的学问点。
试题考查范围广泛，已跳出了《考试大纲》“学问内容表”中所列试验的范围，出现了迁移类试验与创新型试验。
它们基本上不是课本上现成的试验，但其原理、方法以及所涉及的学问均是学生所学过的。
一、考试说明对试验实力的考核要求(1)独立完成考试说明中所要求的试验能在理解的基础上独立完成考试说明的“学问内容表”中所列的试验，明确试验目的，理解试验原理，限制试验条件。
这里要强调的是，学生要在明确目的、理解原理的基础上独立完成试验，这就要求学生对整个试验步骤要很娴熟，并且要真正理解试验的每一步，而不是单纯的仿照;另外，还要求学生能有创见地在试验过程中提出自己的想法，特殊是在限制试验条件促成达到试验目的方面主动进行独立思索，比如变更了哪些试验条件，又会有怎样的试验结果，类似这样的思索，可以让高三生不拘泥于固有的模式，更深刻的体会每个试验条件对结果的影响。
做到独立思索这一步，高三生将会很轻松的应对考试中出题老师对试验条件的变换。
(2)会运用在这些试验中学过的试验方法要学会驾驭做某个或某几个所列试验的基本试验方法，经自己消化吸取后能举一反三，能够用以完成其他类似的试验，或设计某些试验。
比如用比较法测电阻的试验内容，也不属于前述所列试验范围。
但所涉及的一些试验方法、数据处理的方法都在考试说明要求的试验范围之内。
(3)会正确运用在所列试验中用过的仪器考试说明中写明的、要求会正确运用的仪器主要有：刻度尺、游标}尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。
要会正确运用仪器，就须要列它的性能、功用、规格、运用规则、读取数据的方法有较全面的相识和理解，尽可能地对它的构造和工作原理有肯定程度的了解和理解，另外对于一些误差的产生，也要加以重视，许多时候，试验类题型出题会涉及到误差。
高考物理难点解读：实验方案的创新设计
难点97实验原理的迁移设计典例39第(4)问易错点是，忽略电流表内阻．点拨实验原理迁移型的实验题，是高考实验题中常见的题型，在做此类实验题时，首先应回顾相应的实验原理，看看是否有迁移的可能，典例40实际上是用电阻箱替代电压表，通过间接测量电阻箱的电压完成电流袁内阻的测量，实验原理决定应该测量哪些物理量，需要哪些器材，如何安排实验步骤，得出什么结论，此类试题要求学生根据题目所给实验目的、限定条件、方案或器材（其中部分或全部）等，联系所学知识（物理规律、公式或现象），确定实验原理设计实验方案，对于测量型实验，被测量物理量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示；对于验证型实验，在相应的物理现象中，怎样的定量关系成立，才能达到验证规律的目的；对于探究型实验，在相应的物理现象中，涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的，以此来确定实验的原理．典列实验室中现有器材如实物图甲所示，有：电池E，电动势约10 V，内阻约1 Ω；电流表A，，量程约10 A，内阻r1约0.2 Ω；注在图丙上．(3)在图丙上把描绘出的坐标点连成图线．(4)根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=____V，内阻r=_ '__Ω．解析(1)根据闭合电路欧姆定律，测量电池的电动势和内阻，需要得到电池的路端电压和通过电池的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻葙和电流表串联充当电压表，测量电池的路端电压，通过电流表的电流也是通过电池的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电池两端即可．实物图的连接如图丁所示．(2)如图戊所示，实验原理迁移型的实验题，是高考实验题中常见的题型．在做此类实验题时，首先应回顾相应的实验原理，看看是否有迁移的可能．典例40实际上是用电阻箱替代电压表，通过间接测量电阻箱的电压完成电流表内阻的测量，。
电学实验图象问题---高考物理实验题技法方法11(解析版)
电学实验图象问题归纳解析物理图象是物理知识重要的组成部分，是高考必考知识点之一。
利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。
对于图象获取信息主要有这样两个方面：①做到六看：一看轴、二看线、三看斜率、四看面积、五看截距、六看特殊点。
②三结合：图象、解析式、物理情景三结合。
在电学实验中对图象的考查尤为突出。
电学实验中图象问题可归纳为描点作图、利用图象交点、知道图象斜率截距或面积意义。
一、描点作图要点：单位长度恰当、数据分散、起点不一定为0、大多数点落在线上、曲线要平滑。
例1：(2018·全国卷Ⅰ·23)某实验小组利用如图1所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.实验时，先按图连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃.将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2－t数据见下表.图1图2回答下列问题：(1)在闭合S1前，图中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端．(2)在图2甲的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2－t曲线．(3)由图甲可得到R T在25 ℃～80 ℃范围内的温度特性．当t＝44.0 ℃时，可得R T＝________Ω.(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图乙所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃.答案(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.0解析(1)闭合开关S1前，应让滑片移动到b端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大．(3)由图象可知t＝44.0 ℃时，电阻的阻值为450 Ω.(4)由题图乙可得电阻箱阻值为620.0 Ω，由图象可得温度约为33.0 ℃.练习.要描绘一只标有“2.0V 1.0W”字样小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了以下器材：A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计；B．电压表V：量程为0~3V，内阻约为1kΩ；A：量程为0~3A，内阻约为0.1Ω；C．电流表1A：量程为0~0.6A，内阻约为0.6Ω；D．电流表2E.滑动变阻器1R：最大阻值为10Ω，额定电流为0.6A；F.开关S，导线若干。
高考物理总复习课件实验探究求合力的方法
06
学生实验操作注意事 项与安全教育
实验操作注意事项
实验前准备
熟悉实验步骤和所需器材，确保对实 验过程有充分了解。
规范操作
数据记录
认真记录实验数据，确保数据的准确 性和完整性，为后续分析提供可靠依 据。
严格按照实验指导手册和教师示范进 行操作，避免随意更改实验步骤。
安全教育及防护措施
安全意识培养
铁架台
用于固定滑轮和测力计。
实验步骤
2. 平衡系统
调整滑轮的高度，使细绳与滑轮 之间的摩擦力最小化，确保系统 处于平衡状态。
3. 测量数据
在平衡状态下，记录测力计的读 数和钩码的质量。改变钩码的质 量，重复测量多次以获得足够的 数据点。
4. 数据处理
根据实验数据，计算合力的大小 和方向，并与理论值进行比较。
1. 组装实验器材
将滑轮固定在铁架台上，用细绳 连接钩码和测力计，并将细绳绕 过滑轮。
5. 得出结论
根据实验结果，总结求合力的方 法和注意事项。
数据记录与处理
01
数据记录表格
设计一个表格，记录每次测量的钩码质量、测力计读数和计算得到的合
力大小和方向。
02 03
数据处理
根据实验数据，绘制合力与分力之间的矢量图，通过矢量合成的方法求 出合力的大小和方向。将实验值与理论值进行比较，分析误差来源并讨 论实验的可靠性。
使用更精确的测量工具，如电 子测力计、高精度刻度尺等。
规范实验操作
严格按照实验步骤进行操作， 确保每次测量的条件相同。
多次测量取平均值
通过多次重复实验，取测量结 果的平均值，以减小随机误差
。
控制环境因素
在实验过程中尽量保持恒定的 环境条件，如温度、湿度等。
高三物理半偏法高考物理实验方法大全(原卷版)
半偏法—高中物理实验方法（原卷版）用半偏法测电流表的内阻例1．.现有一块59C2型的小量程电流表G （表头），满偏电流为A μ50，内阻约为800～850Ω，把它改装成mA 1、mA 10的两量程电流表之前要测量表头的内阻。
可供选择的器材有：滑动变阻器R 1，最大阻值20Ω；滑动变阻器2R ，最大阻值Ωk 100； 电阻箱R '，最大阻值Ω9999； 定值电阻0R ，阻值Ωk 1； 电池E 1，电动势1.5V ； 电池2E ，电动势V 0.3；电池3E ，电动势V 5.4；（所有电池内阻均不计） 标准电流表A ，满偏电流mA 5.1；单刀单掷开关1S 和2S ，单刀双掷开关3S ，电阻丝及导线若干。
（1）采用如图所示电路，写出用半偏法测电流表的内阻的主要实验步骤，及如何求得实验结果。
（2）为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为 ；选用的电池为 。
例2．将满偏电流I g =300μA 、内阻未知的电流表○G 改装成电压表并进行核对．(1)利用如图所示的电路测量电流表○G 的内阻(图中电源的电动势E=4V )：先闭合S 1，调节R ，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S 2，保持R 不变，调节R ′，使电流表指针偏转到满刻度的32，读出此时R ′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg= ▲ Ω．(2)将该表改装成量程为3V 的电压表，需 ▲ (填“串联”或“并联”)阻值为R 0= ▲ Ω的电阻．(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图．例3．（１）甲同学要把一个量程为200A μ的直流电流计○G ，改装成量度范围是0～4Ｖ的直流电压表。
①她按图１所示电路、用半偏法测定电流计○G 的内电阻r g ，其中电阻R 0约为１k Ω。
为使r g 的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E 应选用______________，电阻器R 1应选用______________，电阻器R 2应选用______________（选填器材前的字母）Ａ．电源（电动势1.5Ｖ） Ｂ．电源（电动势6Ｖ）Ｃ．电阻箱（0～999.9Ω） Ｄ．滑动变阻器（0～500Ω） Ｅ．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5.1k Ω） Ｆ．电位器（0～51k Ω）②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R ２的阻值调至最大。
实验中图象问题---高考物理实验题技法方法5(解析版)
实验中图象问题考查类型1、描点作图题：单位长度恰当，数据尽可能分散，平滑曲线连接，大多数点过连线。
2、看图象找结论：看图找出两个量之间的关系。
3、非线性转换成线性图象解决问题4、分析图象斜率、截距、面积、特殊点物理意义题5、画图象解决问题典型例题一、描点作图题例题1：（2018·全国高一课时练习）某同学在完成《验证力的平行四边形定则》实验操作后得到如下数据，请选好标度在方框中作图完成该同学未完成的实验处理．根据以上作图，可得出的结论是：____________________________________________________．【答案】结论：在实验误范围内，理论合力F与实际合力F＇相同．或：力的合成与分解遵循平行四边形法则．或：合力与分力是等效替代的关系，且互成角度的两个力合成时遵循平行四边形法则．【解析】由图可知，该同学已分别得出了合力与两分力，则根据平行四边形定则得出F1、F2的合力，与F′比较即可．选1.5cm表示1N，则以F1、F2为邻边作平行四边形，得出合力F，如图所示．【点睛】本题考查验证平行四边形定则实验的数据处理，要注意合力与分力的等效性，明确哪一个是实际测出的力，哪一个是通过作图得出的力．例题2.（2019·湖南长沙一中）某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系。
下表是该同学的实验数据.实验时弹簧始终未超过弹性限度。
（g取210m/s）(1)根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象_____，并由图象可得弹力F跟弹簧伸长量x的关系是______________；(2)根据图象得到弹簧的劲度系数是___________________N/m。
【答案】在弹性限度内，弹簧弹力与伸长量成正比26（25~27均可）【解析】(1)根据实验数据作出弹力F 跟弹簧伸长量x 关系的图象如图所示[2]由图象可知弹力F 跟弹簧伸长量x 的关系是在弹性限度内，弹簧弹力与伸长量成正比。
2020-2021年高考物理实验方法：半偏法(含答案)
（2）①如图所示；②3.0 0.50 27.0
【解析】⑴①半偏法测量表头内阻时，首先选择滑动变阻器（必须大于电
路所需的最小电阻，根据电路的电压为电源电动势，电路的最大电流为表头的
6 满偏电流，则最小电阻为
0.2 103
30 KΩ
当表针恰好指到满量程的五分之二时，流过改装电压表的电流是 0.4Ig，根据欧 姆定律分别有
4=0.4 Ig（rg +17×103）和 2=0.4 Ig（rg +7×103） 解得表头内阻为 3.0 KΩ，满偏电流为：0.50mA
量程是
15V
的改装电压表的内阻为 RV
Um Ig
4 0.2 103
=30KΩ，所以改装
。
【答案】23．（1）连线如图所示
99 （2）C （3）AC （4） 79
160 16.0 【解析】（2）微安表的指针指160Ma, 250 I m ,解得 I m 25mA
(3)因为扩大量程是按内阻等于 1 200 Ω 算的，如果实际内阻大于 1 200 Ω，则量程大于
20mA.
R 值计算错误，接入的电阻偏小，量程也会大于 20mA.
IG ，所以 R0
U IG
RG
3 300 106
100 9900 。
（3）如下图
R0 G
V
R
Er S
点评：本题对半偏法有发展，用了 2 偏法，只要懂得原理，就能灵活应变， 3
这就考查了学生的应变能力和知识迁移能力。而不能死记硬背“电流表内阻等 于电阻箱读数” 的结论。本题还考查了电流表改装为电压表以及改装后的电压 表的校准。
。