1、一、 考法分析和解题技法（一）考法分析热门考法考法1 实验原理与操作考法2 数据处理与误差分析考法3 创新实验设计（二）解题技法1. 实验原理与操作 数据处理2. 误差分析（1）由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来系统误差（2）电流表、电压表的读数带来偶然误差（3）在坐标纸上描点、作图带来偶然误差3. 创新实验设计视角1以实验原理及实验方法为基础，探究小灯泡功率与电压的关系视角2图象法处理数据及实物连线视角3实验仪器的选择及控制电路的选择视角4数据处理方式的改进采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理4. 注意事项（1）电路的连接方式电流表应采用外接法：小电珠
2、(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与00.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大(2)滑动变阻器应采用分压式接法：目的是能使小电珠两端的电压从零开始连续变化闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝IU图线在U01.0 V左右将发生明显弯曲，故在U1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开关误差较大的点舍去，IU图线应是平滑曲线而非折线二、真题再现考例1 (2017课标卷，T23)某同学研究小灯泡的伏安特性所
3、使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程 3 V，内阻 3 k)；电流表 (量程0.5 A，内阻 0.5 )；固定电阻R0(阻值1 000 )；滑动变阻器R(阻值09.0 )；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示图(a)图(b)由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_(填“增大”、“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率_(填“增大”、“不变”或“减小”)(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 )和题
4、给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W.(结果均保留2位小数)【答案】(1)实验电路原理如图所示(2)增大增大(3)0.391.17【考法】实验原理、数据处理。 5有一个小灯泡上标有“4.8 V,2 W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线有下列器材可供选用：A电压表V1(03 V，内阻3 k)B电压表V2(015 V，内阻15 k)C电流表A(00.6 A，内阻约1 )D定值电阻R13 kE定值电阻R215 kF滑动变阻器
5、R(10 ，2 A)G学生电源(直压6 V，内阻不计)H开关、导线若干(1)实验中所用电压表应选用_，定值电阻应选用_(均用序号字母填写)；(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图；(3)利用上述实验电路图测出的电压表读数UV与此时小灯泡两端电压U的定量关系是_，下图的四个图象中可能正确的是_【答案】：(1)AD(2)见解析图(3)U2UVC【解析】(1)由于量程15 V的电压表量程较大，所以可以采用扩大3 V量程电压表的办法，实验中所用电压表应选用A，定值电阻应选用R13 k的D.(2)采用分压电路，电流表外接电路图如图6.要测绘一个标有“3
6、V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约为1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；电键一个、导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)A滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号)(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W.【答案】(1)A(
7、2)B(3)0.1(3)在灯泡的IU图上作出电源的IU图线，交点即为这个电源给这个灯泡供电时的电流和电压，此时P灯IU0.11 W0.1 W.7.物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75 W，额定电压值已模糊不清他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该小灯泡的电阻约为2 ，然后根据公式计算出该小灯泡的额定电压U V1.22 V他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过小灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制小灯泡的UI图线，进而分析小灯泡的额定电压A电压表V(量程3 V，内阻约3 k)B电流表A1(量程150 m
8、A，内阻约2 )C电流表A2(量程500 mA，内阻约0.6 )D滑动变阻器R1(020 )E滑动变阻器R2(0100 )F电源E(电动势4.0 V，内阻不计)G开关S和导线若干H待测小灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择_(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择_(填“R1”或“R2”)(2)在实验过程中，该同学将小灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，发现小灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现小灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中.次数1234567U/V0.
9、200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据表中实验数据在图中作出灯泡的UI图线(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为_V；这一结果大于1.23 V，其原因是_.【答案】(1)见解析图A2R1(2)见解析图(3)2.5(2.42.6均可)小灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或小灯泡的电阻随温度的升高而变大)(2)如图所示(3)由PUI0.75 W，再结合图象可知U额2.5 V；小灯泡的额定电压大于1.23 V的原因是小灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻8.有一个标有“12 V24 W”的电珠，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定
10、电压下的功率，需测定电珠两端的电压和通过电珠的电流，现有如下器材：A直流电源15 V(内阻可不计)B直流电流表00.6 A、03 A(内阻约0.5 、0.1 )C直流电流表0300 mA(内阻约5 )D直流电压表03 V、015 V(内阻约3 k、15 k)E直流电压表025 V(内阻约200 k)F滑动变阻器10 、5 AG滑动变阻器1 k、3 A(1)实验台上已放置开关、导线若干及电珠，为了完成实验，需要从上述器材中再选用_(用序号字母表示)(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图(3)若测得灯丝电阻R随电珠两端电压变化关系的图线如图所示，由这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的电
11、功率是_【答案】(1)ABDF(2)见解析图(3)23.2 W(2)因，故应采用电流表外接法滑动变阻器应用分压式连接，如图所示(3)由图可知，U12 V时，R6.2 ，故灯丝正常发光时的功率P23.2 W. 14. 二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究据了解，该二极管允许通过的最大电流为50 mA.(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的欧姆挡来判断它的正、负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断_(填
12、“左”或“右”)端为二极管的正极(2)实验探究中他们可选器材如下：A直流电源(电动势3 V，内阻不计)B滑动变阻器(020 )C电压表(量程15 V、内阻约80 k)D电压表(量程3 V、内阻约30 k)E电流表(量程0.6 A、内阻约1 )F电流表(量程50 mA、内阻约50 )G待测二极管H导线、开关为了提高测量精度，电压表应选用_，电流表应选用_(填字母序号)(3)实验中测得的数据如下表，请在图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.电流I/mA000.21.83.98.614.021.833.550.0电压U/V00.500.751.001.251.501.752.002.252.50(4
13、)同学们将该二极管与阻值为100 的定值电阻串联后接到输出电压恒为3 V的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为_W.【答案】(1)左(2)DF(3)伏安特性曲线如图所示(4)0.017(在0.0150.019范围内均可)15在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线，要求能测出尽可能多的数据，图8甲所示是没有连接完的实物电路(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整(2)连好电路，闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为
14、2.2 V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_(填“左”或“右”)端滑动(3)通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表示数，并绘制成了如图乙所示的UI图线，根据UI图线提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率为_W.(4)小灯泡的UI图线是曲线而不是过原点的直线，原因是_ 甲 乙图8【答案】(1)实物电路图如图所示(2)右(3)0.5(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大【解析】(1)小灯泡的电阻很小，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，滑动变阻器应采用分压式接法，实物电路如图所示16小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的
15、实验中，将实验数据记录在下表中：电压U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50电流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：A滑动变阻器(阻值范围010 、额定电流3 A)B滑动变阻器(阻值范围02 000 、额定电流1 A)实验中选择的滑动变阻器是_(填写字母序号)(2)在图9甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至_(选填“左”或“右”)端(4)利用表中数据，在图乙中画出小灯泡的UI图线 图9(5)他们在UI图象上找到小灯泡工作电压为2.0 V时坐标点，计算此状态的电阻阻值时，小明提出用图象上该点的曲线斜率表示小灯泡的阻值；小华提出该点与坐标原点连线的斜率表示小灯泡的阻值你认为_(选填“小华”或“小明”)的方法正确【答案】(1)A(2)见图甲(3)左(4)见图乙(5)小华 (3)为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端(4)描点连线，小灯泡的UI图线如图乙所示(5)根据欧姆定律知，R，电阻的大小为该点与坐标原点连线的斜率，故小华正确
