专题9 电学类创新实验解答总结-【实验攻略】备战2024年高考物理各类实验解答总结

专题1 专题9 电学类创新实验解答总结 【本专题涉及到的常见的实验】 各类电学实验 【方法总结提升】 1、电学实验原理的创新方法 解决电学设计 型实验常用的 三种 方法 转换法 将不易测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量,然后再反求待测物理量的值,这种方法叫转换测量法(简称转换法)。如在测量金属丝电阻率的实验中,虽然无法直接测量电阻率,但可通过测量金属丝的长度和直径,并将金属丝接入电路测出其电阻,然后再计算出它的电阻率 替代法 用一个标准的已知量替代被测量,通过调整标准量,使整个测量系统恢复到替代前的状态,则被测量等于标准量 控制变量法 研究一个物理量与其他几个物理量的关系时,要使其中的一个或几个物理量不变,分别研究这个物理量与其他各物理量的关系,然后再归纳总结,如“探究影响导体电阻的因素实验” 2、求解电学创新型实验的基本思路 解题步骤 注意事项 找原型：根据题意找出题中实验在教材中的实验原型，并能准确、完整地重现出来 创新型实验多是对教材实验或常见的练习题进行器材和装置的改换而成，按照实验题目的要求，进行实验的设计或有关物理量的测量；也可能是对实验方法加以改进或重组进行新实验的设计。要注意数据处理、误差的来源等 找差别：根据题中所提供的实验器材与原型中的器材进行对比，找出不同点，这往往是解题的“金钥匙” 定方案：通过与原实验对比的结果和需要测量的物理量，来确定实验设计与实验步骤 3、解决电学创新设计性实验主要抓住两点 一是选择好合适的实验原理，求解电学设计型实验考题的关键是在弄清原理的基础上将基本方法灵活迁移，从方法迁移中寻找问题的突破口。 二是设计合理的电路，应先依据题意确定电流表、电压表和滑动变阻器等仪器，然后确定电流表的接法，再选择控制电路并画出实验电路图。 4、创新型实验的解答有三个要点： ①充分参考教材原实验的原理、器材、步骤及数据处理方法，遵循正确、安全、准确的基本实验原则。 ②立足实验要求，选用相关电学规律分析实验原理，如欧姆定律、电功率、电路的串并联规律、电磁感应定律、安培力等。 ③加强探究性思考，运用物理方法科学设计。 【例题1】导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率，设计了如图（a）所示的电路图，实验步骤如下： a．测得样品截面的边长a = 0.20cm； b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动； c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L； d．闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I = 0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S； e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U—L图像如图（b）所示，得到直线的斜率k。 回答下列问题： （1）L是丙到 （填“甲”“乙”或“丁”）的距离； （2）写出电阻率的表达式ρ = （用k、a、I表示）； （3）根据图像计算出该样品的电阻率ρ = Ω∙m（保留两位有效数字）。 【例题2】小明的外婆家还养了许多的鹅，外公想通过人工方式将鹅蛋孵化出来，那其中温度测量是重要的一个环节。小明想帮外公设计一个简易电子温度计，用来监测孵化箱中的温度，他从自己的实验套装中找到以下器材： A．型号为：MF  52B  102F的热敏电阻（常温下阻值约几千欧姆）一个； B．电流表：满偏电流为300μA，内阻为90Ω； C．电阻箱：0 ~ 999.99Ω，两个； D．电阻箱：0 ~ 9999.9Ω，一个； E．滑动变阻器：0 ~ 10kΩ，一个； F．电源一个：电动势3V，内阻不计； G．单刀双掷开关一个； H．单刀单掷开关一个； I．导线若干。 （1）由于没有电压表，甲同学设计了如图（1）所示电路来测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，闭合开关S1前，应该将滑动变阻R1调到 （填“a”或“b”）端，电阻箱R2应该选 （填“C”或“D”）并调到最大值，将S2打到1位置。将热敏电阻RT放至某温度下的水中，调节R1，让电流表达到接近满偏值I，将S2打向2位置，逐渐减小R2阻值，当电流和之前电流I相同时，此时R2的阻值就是此温度下RT的阻值。重复此方法，测量得到如下数据（单位：kΩ） 温度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 90℃ 100℃ 阻值 10.00 5.20 3.00 1.60 1.00 0.70 0.83 0.40 0.31 0.24 0.20 （2）其