物理课案第十三课时电学实验。
一、 考点梳理。
1、电学实验命题走向：①给定条件，进行实验设计；②给定测量数据，选择处理方法；③给定原理器材，设计实验方案；④给出实验过程情景，判断过程方法的合理性。
2、围绕中学物理实验的设计原理、控制误差、处理数据三个环节，主要涉及以下一些方法：设计实验原理用到的方法有①控制变量法；②近似替代法；③等效替代法；④模拟法；⑤放大微小量的方法。控制实验的方法有：
①多次测量法；②累积法。数据处理方法有：①逐差法；②图象法。
3、围绕电学实验的需要，提供电压的方法有①限流法；②分压法（题中常出现这样的字眼：要求电压从零开始调节，或是要求测量尽可能精确等）③变压器变压法（适用于交流电）。
4、电学实验通常以设计型实验方式考查，它源于课本又高于课本，要求将书本知识迁移到新的情景中，设计型实验的设计原则：①正确性；②安全性；③方便性；④精确性。
二、 热身训练。
1利用图中给定的器材测量电压表v的内阻rv，图中b为电源（内阻可以忽略），r为电阻箱，k为电键，1 将图中的实物连接为测量所用的电路。
2 写出实验中必需记录的数据（用符号表示），并指出各符号的意义。
3 用②中记录的数据表示rv的公式为rv=
三、 讲练结合。
2、测量电源b的电动势e及内电阻r（e约为4.5v,r约为1.5ω），器材：
量程为3v的理想电压表，量程为0.5a电流表（有一定内阻），固定电阻r=4ω，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给出的符号或字母标出。
2 实验中，当电流表读数为i1时，电压表读数为u1；当电流表读数为i2时，电压表读数为u2；则可以求出：er用i1，u1，i2，u2及r表示）
分析：这是一道构思非常巧妙的实验题，该题源于教材，依托伏安法测电源的电动势和内电阻的学生实验，通过给定电源电动势和内电阻的大约值、电表量程和有无内阻，亦即给出一系列实验限制条件，使电路原理设计图成为惟一。电路惟一，电流表、电压表、电阻、变阻器任两个元件都不能交换位置，所以e、r的表达式也是惟一的（若原理图错误，该题不得分）。
要求高于教材。应选择如下电路：
说明：考试大纲中的实验要求“能灵活地运用学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”，连续几年的高考实验题表明这里的“问题”，不是指教材中已做过的实验问题，但它与做过的实验、用过的仪器或实验方法，或多或少有某种内在联系，能从中找到解决问题的方法。
3、将满偏电流ig=300ua,内阻未知的电流表改装成电压表并进行校对，1） 利用图17-7所示的电路测量电流表的内阻（图中电源的电动势为e=4v）：先闭合s1，调节r，使电流表指针转到满刻度；再闭合s2，保持r不变，调节r`，使电流表指针转到满刻度的2/3，读出此时的r`的阻值为200欧，则电流表内阻的测量值rg=
2） 将该表改装成量程为3v的电压表，需———填“串联”或是“并联”）一个阻值为r0= 的电阻。
3） 把改装好的电压表与标准电压表进行校对，试画出实验电路图和实物连线图。
分析：本题与教材的区别：就是调节r`时，电流表的指针由教材的1/2变成此题的2/3，从本质上说就是要求对实验原理及条件的确切理解，在此题中，通过r`的电流则为ig/3,则rg为100欧。
实物连接图的基本方法是：①画出实验电路图；②分析各元件连接方式，明确电表量程；③画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到电键，再到滑线变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来，其次将要并联的元件并到相应的电路中。连接完毕，再进行检查，检查电路也应按照连线的方法和顺序。
实验仪器的选用：一般应考虑三个方面的因素①安全因素，如通过电表和电源的电流不能超过其允许的最大电流；②误差因素，通常选用电流电压表时，尽可能使指针转到满刻度的2/3以上，减少读数误差；使用欧姆表尽可能使指针指在**刻度附近；③便于操作。
选择仪器的一般步骤：①根据实验要求设计合理的实验电路；②根据电路选择滑动变阻器；③选定电源，选择电压表和电流表以及所用量程。
思维拓展：将该电流表改装成量程为3a的安培表，简要说明方法，并设计校对电路，画出电路图。（参阅2004全国理综ⅰ.24题）
四、 当堂巩固。
4、利用图17-3所示的电路测量电流表的内阻ra。图中r1，r2为电阻，k1，k2为电键，b是电源（内阻可忽略）。
1 根据图17-3所给出的电路原理图，在图17-4的实物图上连线。
2 已知r1=140欧，r2=60欧，当电键k1闭合，k2断开时，电流表的读数为6.4ma;当k1，k2均闭合时，电流表读数为8.5ma,由此可以求出ra保留两位有效数字）。
五、 达成测试。
5、要测量一块多用表直流10ma挡的内阻ra（约为40欧）。除了多用表外，还有下列器材：直流电源一个（电动势约为1.
5v，内阻可以忽略不计），电阻一个（阻值约为 150欧），电键一个，导线若干。
要求：（1）写出实验步骤；
（2）给予出ra的表达式。
6、如图所示，e为电源，其电动势为e，r1为滑动变阻器，r2为电阻箱，a为电流表，用此电路经以下步骤可近似测量a的内阻ra。
1 闭合s1，断开s2，调节r1，使电流表的读数等于其量程i0；
2 保持r1不变，闭合s2，调节r2，使电流表的读数等于i0/2，然后读出r2的值，取ra≈r2
1） 按照图（a）所示的电路在图（b）所给的实物图中画出连接导线；
2） 真实值与测量值之差除以作为测量结果的相对误差，即（ra－r2）/ra.试导出它与电源电动势e、电流表量程i0及电流表内阻ra的关系式；
3） 若i0=10ma，真实值ra约为30欧，要想使测量结果的相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少？
7、要求测量两节干电池串联而成的电池组的电动势e和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表v1（量程3v，电阻1千欧），电压表v2（量程15v，内阻2千欧），电阻箱（0—9999欧），电键，导线若干。
某同学用量程15v的电压表连接成如图17-71所示电路，实验步骤如下：
1） 合上电键s，将电阻箱r阻值调到r1=10欧，读得电压表的读数为u1；
2） 将电阻箱阻值调到r2=20欧，读得电压表读数为u2，由u1=e－u1r/r1, u2=e－u2r/r2, 解出e，r
为了解减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤应中，作哪引起改进？
8、现有一阻值为10.0欧的定值电阻、一个电键、若干导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案。（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻为几欧姆）要求：
1） 在下边方框中画出实验电路图；
2） 简要写出完成连线后的实验步骤；
3） 写出用测得的量计算电源电阻的表达式r=
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