高考电学实验教案
创 思 个 辅 中 心 教 案 学生姓名 年级 高三 授课时间 教师姓名 黄龙 课时 2 教学目标 复习高中物理电学总实验 重点难点 会控制实验条件和使用实验仪器，会处理实验安全问题，会观察，分析和解释实验中产生的现象、数据，并得出合理的实验结论 1 1、滑动变阻器应用分析 滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图 10-2 所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为 R 0）对负载 R L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.①限流法.如图（a）所示，待测电阻上电压调节范围为0~LLR EER R .显然，当 R 0 <
滑动变阻器的限流接法与分压接法：两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小，但在不同条件下，调节效果大不一样，滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活选取.1.下列三种情况必须选用分压式接法（1）要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.（2）当用电器的电阻 R L 远大于滑动变阻器的最大值 R 0 时，必须采用分压接法.因为按图（b）连接时，因 R L >> R 0 ＞ R ap ,所以 R L 与 R ap 的并联值 R 并 ≈ R ap，而整个电路的总阻值约为 R 0，那么 R L 两端电压 U L = IR 并 =0RU· R ap，显然 U L ∝ R ap ,且 R ap 越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.（3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过 R L 的额定值时，只能采用分压接法.2.下列情况可选用限流式接法（1）测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且 R L 与 R 0 相差不大或 R L 略小于 R 0，采用限流式接法.负载 R L 上电压调节范围（忽略电源内阻）负载 R L 上电流调节范围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率 限流接法 0R RRLLE ≤ U L ≤ E 0R REL≤ I L ≤LRE EI L 分压接法 0≤ U L ≤ E 0≤ I L ≤LRE E（I L + I ap）比较 分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较大 限流电路能耗较小
（2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.（3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.例 例 1：
：如图 10-3 所示，滑动变阻器电阻最大值为 R，负载电阻 R 1 = R，电源电动势为E ,内阻不计.（1）当 K 断开，滑动头 c 移动时，R 1 两端的电压范围是多少？（2）当 K 闭合，滑动头 c 移动时，R 1 两端的电压范围是多少？（3）设 R 的长度 ab = L , R 上单位长度的电阻各处相同，a、c 间 长度为 x，当 K 接通后，加在 R 1 上的电压 U 1 与 x 的关系如何？ 【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路：限流和分压，把握限流和分压电路的原理是关键 】 【解析】（1）若 K 断开，则该控制电路为滑动变阻器的限流接法，故2E≤ U 1 ≤ E（2）若 K 闭合，则该控制电路为滑动变阻器的分压接法，故 0≤ U 1 ≤ E（3）U 1 =I R 并，R 并 =RLRxRLRx, I =LRx L RE)( 并 得：
U 1 =Lx x LELx 2 2 【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同 例 例 2：
：用伏安法测量某一电阻 R x 阻值，现有实验器材如下：待测电阻 R x（阻值约 5 Ω,额定功率为 1 W）；电流表 A 1（量程 0~0.6 A,内阻 0.2 Ω）;电流表 A 2（量程 0~3 A，内阻 0.05 Ω）;电压表 V 1（量程 0~3 V，内阻 3 kΩ）;电压表 V 2（量程 0~15 V，内阻 15 kΩ）;滑动变阻器 R 0（0~50 Ω）,蓄电池（电动势为 6 V）、开关、导线.为了较准确测量 R x 阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图.【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路，因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻 R x，故首先考虑滑动变阻器的限流接法 【解析】由待测电阻 R x 额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻 R x 的额定电压、额定电流的值约为 U = 5 1 PR V≈2.2 V, I = 5 / 1 / R P A=0.45 A.则电流表应选 A 1，电压表应选 V 1.又因 3000 2.0 V AR R =24.5 Ω＞ R x，则电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻 R x，故首先考虑滑动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻 R x 上的最小电流为 I min =50 56 R EEx=0.11 A＜ I 额，因该实 验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求，故用限流电路.电路如图 10-4 所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大，用分压接法不便于调节，故限流接法是首选，只要能保证安全且有一定的调节范围即可。
作业 教学效果/ 课后反思 理解各实验的原理、实验目的及要求，了解材料、用具，掌握实验方法步骤，根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题 学生自评 □专心致志，收获很大 □态度端正，收获一般 □马虎应对，收获不大 □完全不在状态，毫无收获 学生/家长签名 日 期 图 10-3 图 10-4
