跳出題海外 不變?cè)碇?/h1>
2020-06-06 11:21:16侍躍
數(shù)理化解題研究 2020年16期
侍 躍
(江蘇省灌云高級(jí)中學(xué) 222220)
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，因此，物理實(shí)驗(yàn)考核在高考中占著很大的比例，隨著實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的形式多樣，對(duì)學(xué)生的能力要求也逐年提高，但是對(duì)于任意一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)原理的遷移，實(shí)驗(yàn)思想的創(chuàng)新，還是數(shù)據(jù)處理的變化，亦或是器材的改變，都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)基本解題思路，所謂萬(wàn)變不離其宗，本文就以測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)為例，談?wù)劅o(wú)論實(shí)驗(yàn)器材如何改變，實(shí)驗(yàn)的基本原理不變，抓住這一要點(diǎn)，在高三復(fù)習(xí)中，能讓學(xué)生避免走彎路，達(dá)到提升實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)效率的目的.
一、常規(guī)方法
例1某同學(xué)用如圖1裝置測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)如下表：
由圖線求得：電動(dòng)勢(shì)E=____V；內(nèi)阻r=____Ω.
解析描點(diǎn)作圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律：U=-Ir+E可得電動(dòng)勢(shì)為E=1.60 V；圖線的斜率絕對(duì)值等于內(nèi)阻r=1.22 Ω；
點(diǎn)評(píng)根據(jù)閉合電路歐姆定律，用最基本的伏安法作U-I圖，根據(jù)截距和斜率可得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，這個(gè)方法是此實(shí)驗(yàn)原理的基本應(yīng)用，考察學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，這一題型對(duì)不同電源時(shí)電流表內(nèi)外接是知識(shí)點(diǎn)的遷移，但實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理方法不變，對(duì)應(yīng)對(duì)學(xué)生要求也高.
二、缺電壓表
1.電阻箱代替電壓表
例2一同學(xué)用如圖2(1)實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，閉合開(kāi)關(guān)，改變電阻箱阻值，記錄阻值R和電流表示數(shù)I，見(jiàn)下表：
R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.261I/A-16.76.05.34.53.8
(1)
(2)圖2
2.電流表代替電壓表
例3 某學(xué)習(xí)小組利用如圖3(1)裝置測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 kΩ，電阻R1=9.0 kΩ，R0=3.0 Ω.閉合開(kāi)關(guān)后，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器阻值，記錄電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如圖3(2).由I1-I2圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)阻r=____Ω.
圖3
點(diǎn)評(píng)這兩題是出題者設(shè)置一定障礙，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上用電流表，電阻箱來(lái)代替電壓表，迷惑性很大，對(duì)學(xué)生要求比較高，考核學(xué)生即能知識(shí)點(diǎn)引申，又能抓住本質(zhì)，既基本實(shí)驗(yàn)原理不改變，E=U-Ir，原理中缺什么換什么，用題中IR來(lái)代替U，抓住這一特征，學(xué)生容易掌握并能引申應(yīng)用. 在處理本類題時(shí)，學(xué)生抓住這一特點(diǎn)后可以很快做出解答，有利于問(wèn)題解決和效率的提高.
三、缺電流表
1. 電阻箱代替電流表
例4 某同學(xué)用如圖4(1)所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，R為電阻箱.
圖4
2. 電壓表代替電流表
例5某同學(xué)用如圖5(1)所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，定值電阻R1=16 Ω.閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄電壓表的多組示數(shù)U1、U2，如下表所示.請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖5(2)中作出U2-U1圖象.
U2/V5.04.54.03.53.02.52.0U1/V0.661.001.331.882.002.322.68
由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)阻r=____Ω.
圖5
在高考實(shí)驗(yàn)中，《測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》無(wú)疑是一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，在高考和大市聯(lián)考中出現(xiàn)的頻率很高，為了讓學(xué)生能撥云見(jiàn)日，更好的掌握此實(shí)驗(yàn)，本文從基本原理出發(fā)，更換實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探討，從而得出原理不變，缺什么換什么，再根據(jù)題目要求變形，最終數(shù)據(jù)處理方法都是通過(guò)截距和斜率獲得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.幫助學(xué)生跳出題?？搭}海，理清復(fù)習(xí)方向，明白以不變應(yīng)萬(wàn)變，達(dá)到復(fù)習(xí)效率.
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R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.261I/A-16.76.05.34.53.8
(1)
(2)圖2
2.電流表代替電壓表
例3 某學(xué)習(xí)小組利用如圖3(1)裝置測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 kΩ，電阻R1=9.0 kΩ，R0=3.0 Ω.閉合開(kāi)關(guān)后，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器阻值，記錄電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如圖3(2).由I1-I2圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)阻r=____Ω.
圖3
點(diǎn)評(píng)這兩題是出題者設(shè)置一定障礙，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上用電流表，電阻箱來(lái)代替電壓表，迷惑性很大，對(duì)學(xué)生要求比較高，考核學(xué)生即能知識(shí)點(diǎn)引申，又能抓住本質(zhì)，既基本實(shí)驗(yàn)原理不改變，E=U-Ir，原理中缺什么換什么，用題中IR來(lái)代替U，抓住這一特征，學(xué)生容易掌握并能引申應(yīng)用. 在處理本類題時(shí)，學(xué)生抓住這一特點(diǎn)后可以很快做出解答，有利于問(wèn)題解決和效率的提高.
三、缺電流表
1. 電阻箱代替電流表
例4 某同學(xué)用如圖4(1)所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，R為電阻箱.
圖4
2. 電壓表代替電流表
例5某同學(xué)用如圖5(1)所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，定值電阻R1=16 Ω.閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄電壓表的多組示數(shù)U1、U2，如下表所示.請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖5(2)中作出U2-U1圖象.
U2/V5.04.54.03.53.02.52.0U1/V0.661.001.331.882.002.322.68
由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)阻r=____Ω.
圖5
在高考實(shí)驗(yàn)中，《測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》無(wú)疑是一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，在高考和大市聯(lián)考中出現(xiàn)的頻率很高，為了讓學(xué)生能撥云見(jiàn)日，更好的掌握此實(shí)驗(yàn)，本文從基本原理出發(fā)，更換實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探討，從而得出原理不變，缺什么換什么，再根據(jù)題目要求變形，最終數(shù)據(jù)處理方法都是通過(guò)截距和斜率獲得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.幫助學(xué)生跳出題?？搭}海，理清復(fù)習(xí)方向，明白以不變應(yīng)萬(wàn)變，達(dá)到復(fù)習(xí)效率.
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