6、以设计性实验考查探究能力
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例9、为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx)。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:
|
照度(lx) |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
|
电阻(k |
75 |
40 |
28 |
23 |
20 |
18 |
①根据表中数据,请在给定的坐标系(见答题卡)中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。
②如图所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。
(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:光敏电阻Rp(符号
阻值见上表);
直流电源E(电动势3V,内阻不计);定值电阻:R1=10k
,R2=20k
,R3=40k
(限选其中之一并在图中标出)
开关S及导线若干。
4、数据处理
例7、图1中利用两个电流表测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和内阻之和为100000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)为理想电流表。
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①电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线
②在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端C移动至 (填“a”端、“中央”或“b”端)。
③闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2。多次改变滑动端c的位置,得到的数据为
|
I1(mA) |
0.120 |
0.125 |
0.130 |
0.135 |
0.140 |
0.145 |
|
I2(mA) |
480 |
400 |
320 |
232 |
140 |
68 |
在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的
曲线。
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④利用所得曲线求得电源的电动势
V,内阻
。(保留两位小数)
⑤该电路中电源输出的短路电流
A。
实验数据的处理常用方法:
①找出函数关系,解方程:
②列表法:把被测物理量分类列表表示出来。表中对各物理量的排列习惯上先原始记录数据,后计算果。列表法可大体反映某些因素对结果的影响效果或变化趋势,常用作其他数据处理方法的一种辅助手段。
③图象法 把实验测得的量按自变量和应变量的函数关系在坐标平面上用图象直观地显示出来.根据实验数据在坐标纸上画出图象。可根据直线或双曲线确定正、反比关系.若是反比关系一般改画成正比图线,同时注意图象斜率的意义。
注意: 1.连线时要注意使尽可能多的点在直线上,不在直线上的点应尽量均匀分布在直线两侧,对于个别由于实验错误而形成的点,作图时应予以剔除.