学生实验教学目标设计

高三物理公开课

1 物理实验（一）

下关三中

赵进峰

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教材分析

一、物理实验高考分析：

1、六个力学实验的高频考点有:研究匀变速直线运动、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理和验证机械能守恒定律,主要考查实验器材的使用、实验原理及实验数据的处理等；

2、五个电学实验的高频考点有: 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)、描绘小电珠的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻练习使用多用电表、传感器的简单使用，

主要考查测量仪表的读数、仪器和电路的选择、实物图的连接、实验原理、实验方法和技能的迁移应用. 二、重点与难点：

掌握基本仪器的原理，基本的实验目的、原理和实验思想；掌握处理实验数据的基本方法，实验误差分析,如图象法、平均值法等；以实验方法迁移为特点创新、设计性实验。

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教学设计

一、实验考查基本要素

（一）、实验原理

审题

找关键词

要测量的物理量

实验原理

（二）、实验装置（实验电路）

标准（课本）

题目中的条件

发现不同

寻找对策

（三）、操作步骤

标准（课本）

安装（连接）

分步操作

记录数据

多次测量

（四）、数据处理

公式法

平均值法

图表法

图象法

（五）、实验结论

验证型结论

数字型结论

二、常考的基本问题

（一）、读数问题

1、长度

①毫米刻度尺

②游标刻度尺（10分度、20分度、50分度）

③螺旋测微器

2、仪表

①电流表

②电压表

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2 ③欧姆表（万有表）

④电阻箱

（二）、纸带问题

1、时间记录

2、计算瞬时速度

3、计算加速度

例1、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算：

（1）

瞬时速度v1=

m/s;v6=

m/s . （2）滑块的加速度a=

(保留三位有效数字)。

4、变向纸带（平抛图）

例2、

右图为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm，如果取g＝10 m/s2，那么：

(1)闪光频率是______Hz；

(2)小球运动中水平分速度的大小是______m/s；

(3)小球经过B点的速度大小是______m/s.

（三）实验设计

1、描绘小灯泡的伏安特性曲线

①电路

2、电阻测量

①伏安法电路选择

②滑动变阻器限流分压选择

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3 ③仪表选择

量程

④其他器材选择

电阻

滑动变阻器

变阻箱

例3、在“测金属丝的电阻率”实验中,提供以下实验器材: 待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、直尺; 电源E(电动势约3 V); 电压表V(量程3 V,内阻约5 kΩ);

电流表A(量程0.6 A、内阻为1.0 Ω);

滑动变阻器、开关及导线若干. 某同学进行了如下操作:

(1)如图(甲)所示,用直尺测金属丝的长度l=

m; (2)如图(乙)所示,用螺旋测微器测金属丝直径d=

m;

(3)按照实验设计进行实物连接如图(丙)并进行了相应测量,利用电压表和电流表读数画出了如图(丁)所示的U— I图象. 由此得到金属丝电阻R=

Ω; (4)根据以上测量,计算该金属丝的电阻率ρ=

Ω·m

(计算结果保留两位有效数字).

三、课堂练习

练习1、在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．

(1)从图中读出金属丝的直径为______mm. (2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：

A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ

B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ

C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω

D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω

E．滑动变阻器，0～10

Ω

F．滑动变阻器，0～100

Ω

①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)

练习2、某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：

A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)；

B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)；

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4 C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)；

D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)；

E．直流电源(20 V，允许最大电流1 A)；

F．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定功率1 W)；

G．开关和导线若干．

电流表应选________，电压表应选________．(填字母代号)

练习3、某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件，如图所示为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：

器材(代号) 电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V1) 电压表(V2) 滑动变阻器(R1) 滑动变阻器(R2) 直流电源(E) 电键(S)、导线若干

规格

量程0～50 mA，内阻约为50 Ω

量程0～200 mA，内阻约为10 Ω

量程0～3 V，内阻约为10 kΩ

量程0～15 V，内阻约为25 kΩ

阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A 阻值范围0～1 kΩ，允许最大电流100 mA 输出电压6 V，内阻不计

(1)为提高实验结果的准确程度，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(以上均填器材代号) (2)为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号．

四、课外作业

二轮限时训练

力学实验

P97

2、3、5、6

电学实验

P99

1、2、6、7、8