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电学实验试题的类型与特点 电学实验问题，是高考的必考题型，也是考查灵活运用电路知识与方法能力的好题型。近几年高考试题中电学实验试题的变化特点与趋势，主要表现在：对基本实验的改造，基本实验的组合，仪器仪表的“反串”使用，利用线性图象的截距与斜率处理实验数据，等四个方面。
一、对基本实验的改造
这主要表现在对考纲规定的基本实验，从实验原理、仪器器材、方法步骤、数据处理方法诸环节的某一方面，或几个方面进行改造与变通。
例1．（2010安徽理综-21-Ⅱ）太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件，某实验小组根据测绘小灯炮伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电能在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。
（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图。
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图1中的I-U图象，由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻 （填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为 Ω。
解析：由于题中说明“太阳能电池在没有光照时，可以视为一个电学器件”，且“没有储存电能”，因此本实验与一般的伏安特性实验大同小异，它是将基本实验“探究小灯泡的伏安特性曲线”中的小灯泡换成了“无光照时的太阳能电池”。
由于需要电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法；至于安培表的接法，题中已经给出是外接法。故实验电路如图2所示。
从已绘出的I-U图象可以看出，当电压小于2.00V时，电流几乎一直为零，太阳能电池的电阻“很大”；当电压为2.80V时，读出电流约为2.8mA，由欧姆定律可得：
二、基本实验的组合
电学实验的基本特点就是“带电作业”，几乎都离不开电流表、电压表的使用，实验原理基本上都是直流电路的基本规律。因此，可以将两个或两个以上的基本实验进行组合。
例2．（2011四川理综-22-2）为测量一电源的电动势及内阻
（1）在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表
量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表V1；量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表V2；量程为3V、内阻为3kΩ的电压表V3。
选择电压表 串联 kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表。
（2）利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号V1或V3或V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），画出测电源电动势及内阻的实验原理电路图。
（3）根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E= V、内阻r=_____Ω。
解析：（1）由于题中电压表V3的电阻是准确告知的，因此选它进行改装。对电压表及串联的分压电阻R，运用欧姆定律有：
（2）由闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律可设计如图3所示的实验电路。
（3）由于改装后的电压表可视为理想电压表，它的示数就是端电压或电阻箱两端的电压。整个电路可看成电阻箱与电源内电阻串联，总电压为电源电动势E，由串联分压关系有：
三、仪器仪表的“反串”使用
理想电流表与定值电阻串联后可测电压，理想电压表与定值电阻并联后可测电流；电阻已知的电流表可测电压，电阻已知的电压表可测电流。因此串联定值电阻的理想电流表或电阻已知的电流表，可当做电压表使用；并联定值电阻的理想电压表或电阻已知的电压表可当做电流表使用。
例3．（2010福建理综-19-3）如图4所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：
为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路。
解析：由于滑动变阻器阻值较小，为了有效调接电流或电压变化，变阻器应采用分压式接法。电路中的最大电流为：
四、利用线性图象得出实验结果
利用相关物理规律，导出与实验中所测得的物理量有关的一次函数关系式，建立平面直角坐标系，依据所测数据描点连线，绘出线性图象，利用图象的截距、斜率可求得实验要测的物理量。
例4．（2010江苏物理-10）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图5所示的实物电路。
（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到__ 。（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）
（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10Ω的定值电阻两端的电压U。下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是__ 。（选填“1”或“2”）
（3）根据实验数据描点，绘出的
解析：从图5所示实验电路可知，实验原理是闭合电路欧姆定律，数据处理采用的是建立线性图象，利用图象的斜率、截距等得出所测量的数值。
（1）为保护电路仪器器材，闭合电键之前应使电阻箱接入电路的电阻最大。
（2）由于电源电压为9V，电阻箱的取值若采用方案1，电压表示数太小，读数误差太大。所以应选用方案2。
（3）对于本实验电路，由闭合电路欧姆定律有： 2013 |
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