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高三物理教案：第二轮专题备课复习教案
[10-15 23:19:38] 来源：http://www.xiaozhibei.com 高三物理教案 阅读：9519次所以， .
【点评】 (1)逐差法充分利用了纸带的实验数据，从而减小了数据测量引起的偶然误差.本题中所给出的实验数据个数为奇数(9个)，处理时常舍掉正中间的一个数据.
(2)小车下滑过程中所受到的阻力无法直接测量，但根据牛顿第二定律可转化为测量m，a，h和l.与此相类似，你能求出打点计时器打纸带上的两记数点的过程中小车克服阻力所做的功吗?
【例2】 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.
实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸.
实验步骤：
(1)如图5—3所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上.
(2)启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点.
(3)经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.
①由已知量和测得量表示角速度的表达式为ω=________________，式中各量的意义是___________.
②某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2m，得到的纸带的一段如图5—4所示，求得角速度为________.
【例2】 解析： ①本实验测量角速度的原理是：圆盘匀速转动时，其线速度 ，又角速度 ，所以，其原理式为 .
在纸带上选定两点，设它们在米尺上对应的刻度值分别为x1、x2，数出这两点间(含这两点)的打点数n，打点计时器打点的周期为T，则打这两点的时间间隔t=(n-1)T，这段时间内圆盘转过的弧长S=x2-x1，若测得圆盘的半径为r，由已知量和测得量表示的角速度的表达式为 .
②若取 cm，则n=9，又 cm.
代入可得
【点评】 实验原理是完成实验的依据和关键.虽然该实验没有做过，但所用到的实验方法并不陌生，要结合题给实验器材和实验步骤通过联想和迁移，弄清实验原理和所需测量的物理量，进而得出待测量的表达式.
【例3】 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)：
I/(A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
(1)在左下框中画出实验电路图.可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0～10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若于.
(2)在图5—5中画出小灯泡的U—I曲线.
图5—5
(3)若将该小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2.0Ω的电池两端，小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程，若需作图，可直接画在图中)
【例3】 解析： (1)由于小灯泡灯丝的电阻值远小于电压表的内阻(如：电压为2.00V时，其阻值R灯= )，为减少由于电表接入电路引起的系统误差，应采用电流表外接法.为使小灯泡两端的电压的变化范围尽可能大，滑线变阻器应连接成分压电路，实验电路如图5—6所示.
图5—6 图5—7
(2)根据实验得到的数据在U—I坐标系中描点，并将这些数据点连接成一条平滑的曲线，如图5—7所示.
(3)根据 作出电源的U—I图线，它与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标就是小灯泡的工作点，即工作电流I=0.35A，工作电压U=0.08V，故小灯泡的实际功率P=IU=0.28W.
【点评】 本题主要考查独立完成实验的能力.主要包括①实验原理及电路;②用图象法处理实验数据，并得出实验结论.其中利用图线确定小灯泡与电源连接后的工作点是解答本题第(3)问的关键.
Ⅲ、实验设计
[专题精讲]
实验设计应把重点放在力学和电学实验上，力学以打点计时器为中心展开，电学以电阻测量为中心展开.
1.进行实验设计的总体原则
(1)精确性：在实验误差允许的范围内，应尽可能选择误差较小的方案.
(2)安全性：实验方案的实施要安全可靠，不会对器材造成损害，且成功率高.
(3)可操作性：实验应便于操作和读数，便于进行数据处理.
2.实验设计的基本思路
.
实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用(或还需)哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤.而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求，它们相辅相成，互为条件.
以测量电表的内阻为例：
纵向：伏安法及变式
①电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻
②两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻
③两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻
横向：除伏安法外，还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定律(计算法)
①替代法
②半偏法
③闭合电路欧姆定律(计算法)
3.电学实验的器材选择和电路设计
(1)电路结构
完整的实验电路包括三个部分：①测量电路，②控制电路(变阻器、开关)，③电源.
(2)思路
(3)方法
①电表选择：为了减小电表读数引起的偶然误差，选择电表时应先估算待测电流或电压的最大值，同时要考虑电表间、电表与电源间的配置是否合理，测量时各电表的最大偏转量都应接近量程.
②分压、限流电路选择
(4)在下列情况下应选择分压电路
①实验要求待测电阻两端电压从零开始连续变化。
②限流不能保证安全，即限流电路中的最小电流超过电表量程或用电器的额定电流.常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的情况.
③限流能保证安全，但变阻器调节过程中，电表读数变化不明显，不满足实验测量多组数据的要求.常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的情况.
④在限流、分压两种电路都满足实验要求时，由于限流电路结构简单，损耗的电功率小，应优先选用.
⑸滑动变阻器的粗调和微调.
在限流电路中，对测量电路而言，全电阻较大的变阻器起粗调作用，全电阻较小的变阻器起微调作用;在分压电路中，变阻器的粗、微调作用正好与限流电路相反.
[典型分析]
【例4】 如图5—8所示，水平桌面上固定着斜面体A，有小铁块B.斜面体的斜面是曲面，由其截面图可以看出曲线下端的切线是水平的.现提供的实验测量工具有：天平、直尺. 其它的实验器材可根据实验需要自选.现要设计一个实验，测出小铁块B自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，小铁块B克服摩擦力做的功.请回答下列问题：
(1)除题中供给的器材处，还需要选用的器材是：
____________________________________________________________.
(2)简要说明实验中需要测量的物理量(要求在图上标明)：
_____________________________________________________________.
(3)写出实验结果的表达式(重力加速度g已知)：
____________________________________________________________.
【例4】 解析：本实验测定小铁块克服摩擦力所做功的原理是动能定理和平抛运动的规律。
小铁块自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，根据动能定理 …………①
离开曲面后，小铁块做平抛运动，直到落地，
则
所以， …………②
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