二、 设计型实验题的求解策略

所谓设计性实验，是指据现行物理大纲要求，在学生掌握的基本实验原理基础上，应用基本测量仪器自行设计实验方案的实验，设计性实验命题的考查内容，涉及到对实验原理的再认识和加工，实验方案的确定(实验器材的选择和迁移运用，实验步骤的安排 ，实验数据的处理方法，误差的分析及对实验的总结和评价等).

1、实验设计的基本思路

2、实验设计的基本方法

(1)  明确目的，广泛联系

题目或课题要求测定什么物理量，或要求验证、探索什么规律，这是实验的目的，是实验设计的出发点. 目的明确后，应用所学知识，广泛联系，看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过，与哪些物理现象有关，与哪些物理量有直接的联系.以此来确定实验的原理.

(2)  选择方案，简便精确

对于同一个实验目的，都可能存在多种实验原理，进而形成多种(可供选择的)设计方案.一般说来，选择实验方案主要遵循四条原则是：

(a)  科学性：设计的方案有科学的依据和正确的方式，符合物理学的基本原理.

(b)  可行性：按设计方案实施时，应安全可靠不会对人身、器材造成危害;所需装置和器材要易于置备，且成功率高.

(c)  精确性：在选择方案时，应对各种可能的方案进行初步的误差分析，尽可能选用精确度高的方案.

(d)  简便、直观性：设计方案应便于实验操作，读数，便于进行数据处理，便于实验者直观、明显地观察.

(3)  依据方案，选定器材

实验方案选定后，考虑该方案需要哪些装置，被测定量与哪些物理量有直接的定量关系，分别需用什么仪器来测定，以此来确定实验所用器材.

(4)  拟定步骤，合理有序

实验之前，要做到心中有数：如何组装器材，哪些量先测，哪些量后测，应以正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤.

(5)  数据处理，误差分析

高考对此要求不高，但常用的数据处理方法(如：平均法、图象法、描迹法、比较法等)和误差分析方法还是应该掌握的，在设计实验时也应予以考虑.

例8.  给你下列器材：待测电压表(量程为3 V，内阻RV约几千欧)，电阻箱、滑线变阻器、蓄电池、电键、导线若干.请设计测定电压表内阻的实验方案.

错解分析：受思维定势影响，认为无电流表即无法测电压表的电阻，使设计思路受阻，不能据电压表原理大胆与 R0′串联在电路中，通过半偏法测出RV.

解析：按图连接电路，把变阻器R滑到b端，将电阻箱R0调到零，闭合开关S，调节变阻器R的滑臂P，使电压表的示数为3 V;调节电阻箱R0的阻值，使电压表的示数为1.5 V;记下此时电阻箱的阻值R′.断开开关S，拆除电路，则被测电压表的内阻RV=R′.

例9.  欲用伏安法测定一个阻值约为 

的电阻，要求测量结果尽量准确。

下列器材中应选用的是_____　　　　　　______，画出应采用的电路图.

    A. 电池组(6V，内阻很小)

B. 电流表(0~3A，内阻0.0125Ω)

C. 电流表(0-0.6A，内阻0.125Ω)

D. 电压表(0~3V，内阻3kΩ)

E. 电压表(0~6V，内阻6kΩ)

F. 滑动变阻器(0~20Ω，1A)

G. 滑动变阻器(0~200Ω，1A)

H. 电键、导线

解析: (1)选出唯一性器材，被测电阻 

，A和H两组器件。

(2)根据滑动变阻器阻值 

，选用限流接法，画出草图。

(3)估算电流最大值， 

，所以电流表选C，电压表选E。

(4)由限流接法要求滑动变阻器阻值为用电器2倍~5倍，所以选F。

(5)根据 

选用外接电路。

小编为大家整理的高考物理题型分析就到这里了，希望大家认真阅读，祝大家学业有成。

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