高中物理实验复习要做到“四会”

吴长标 蒋天林

编者注：“会读”“会选”“会画”“会析”概括了高考实验考查的具体要求，希望同学们认真把握。同学们在复习时，不仅要弄清实验原理，更应该注重基本实验仪器的使用和常用实验方法的操作训练，突出实验的程序性和规范性。让我们切实加强实验的理论分析操作训练，提高实验圾力，以适应高考的考查要求吧！

综观近儿年高考物理实验题，不难发现实验考查的热点是：基本仪器的使用和读数，基本器材、实验方案的选择，实验中实物图的连接，根据实验数据㈣图像进行数据处理、误差分析等，因此要想复习好物理实验，必须至少掌握“四会”，即“会读”“会选”“会画”“会析”。

一、会读

刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花汁时器或电磁打点汁时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等基本仪器是高考考查的重点。“会渎”是指能正确地读出基本仪器的读数。因为读数直接影响实验结果，所以为使读数正确必须做到以下三点：（1）要注意量程与刻度的对应关系；（2）耍弄清所选量程对应的每一大格和每一小格所表示的量值；（3）要掌握需要估读的基本仪器读数的规律，注意在读数中保留一位估读数。估读的基本原则是：凡仪器最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后冉往下估读一位；凡仪器最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，小阿往下估读。

例1（1）（2014·福建卷）某同学测定一金属杆的长度和直径， 示数图1甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为____cm和____mm。

（2）2014·江苏卷）某同学通过实验测量一种合金的电阻率。用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发牛转动，读数前应先旋紧图2所示的部件____（选填“A”“B”“C”或“D”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为____mm。

（3）（2014·重庆卷）某照明电路出现故障，其电路如图3甲所示，该电路用标称值12V的蓄电池作为电源，导线与其接触完好。维修人员使用已凋好的多用表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的“a、b点。断开开火，红表笔接a点时多用表指示如图3乙所示，读数为

解析：（1）由图1甲可知，该金属杆的长度为60.10cm；由图1乙可知，游标卡尺主尺是4mm游标是10×0.02 mm=0.20mm，故该金属杆的直径为4.20mm。

（2）为防止读数时测微螺杆发生转动，渎数前应先旋紧的部件是固定螺钉B，合金丝的直径是0+41.0×0.01mm=0.410mm。

（3）多用表直流50 V挡的每一小格是l V.要估读到0.1V，即读数是11.5V。

二、会选

“会选”是指根据实验原理及可行性选择实验力一案、实验器材。选择操作性强的实验方案及合适的实验器材，可以减小实验误差，提高实验的精度。

电学实验方案、器材选择时应遵循“安全性”“精确性”“方便性”原则，同时兼顾“误差小”“耗能少”等因素综合考虑。

1.实验器材的选择。

（1）器材的选择首先应考虑安全因素，其次是误差因素。安全因素应考虑各电表的读数不能超过量程，通过电阻类元件的电流、电压不能超过其最大允许电流、电压等；误差因素一般应要求各电表的读数为其量程的÷左右，欧姆表测量电阻时指针指在表盘的中间附近等。

（2）从减小电能损耗的角度考虑，通常变阻器应选用限流式接法，但在下列三种情况下，必须选择分压式接法。

①若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压式接法。

②当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压式接法。

③要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时，必须选用分压式接法。

2.电流表内、外接法的选择。

例2 （2014·北京卷）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

（1）应该选择的实验电路是图4中的____（选填“甲”或“乙”）。

（2）现有电流表（O～0.6A），开关和导线若干，以及以下器材：

A.电压表（0～15V）

B.电压表（0～3V）

C.滑动变阻器（O～50Ω）

D.滑动变阻器（O～500Ω）

实验中电压表应选用____，滑动变阻器应选用

（选填相应器材前的字母）。

解析：（1）干电池的内电阻较小，图乙测量的电阻是电流表内阻和干电池内阻的总和，误差较大，所以应该选择图甲。

（2）干电池的电动势约为1.5V，故电压表应选用B；为了调节方便，滑动变阻器应选择C。

三、会画

“会画”一方面指在进行实验数据处理时要求找出两个物理量的性线关系，由实验数据画出其性线关系图像，图像经过大多数点，不在图像上的点要尽可能对称地分布在图像的两旁，根据线性关系图像斜率、截距的物理意义求解相关的物理量；另一方面指会根据所选的器材和电路原理图连接实物图。连接实物图的要点是：

（1）从电源的正极出发，先将干路中各器件依次连接到电流负极，再将支路中的元件和电压表并联到电路的某两点之间。

（2）连接好实物图后，对照电路图检查一遍，注意检查导线的连接点是否都接在接线柱上（导线中不应有交叉），电表量程、正负极是否恰当，滑动变阻器的滑动触头是否处于恰当位置等。

例3（2014·四川卷）如图5所示是测量阻值约几十欧的未知电阻R，的原理图，图中R_op是保护电阻（10Ω），R₁是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A₁和A₂是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）。在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：

四、会析

“会析”是指对高中物理实验的误差能够做一些简单的分析。中学物理对实验误差分析的要求不高，高考试题中，涉及的问题一般是定性分析系统误差，而对误差的定量分析不作要求。在实验复习中，同学们要知道误差的来源，掌握误差分析的基本方法，对高中物理实验进行一些简单的误差分析。

例4（2014·福建卷）某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图8所示，其中，虚线框内为用灵敏电流汁G并联定值电阻R₁改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R_O是标称值为4.0Ω的定值电阻。

（1）某次实验的数据如表1所示。该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r=____Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是。

（2）该小组在前面实验的基础上，为探究图8电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是___

A.电压表内阻的影响

B.滑动变阻器的最大阻值偏小

C.R₁的实际阻值比计算值偏小

D.R₀的实际阻值比标称值偏大

综上所述，在物理实验复习时，我们在掌握实验原理，明确实验目的和所依据的物理规律的前提下，一定要掌握好“会读”“会选”“会画”“会析”这四会，只有这样才能使实验题迎刃而解。