中考化学系列讲堂----热学实验专题1、高中化学实验备考值得思索的环节一、物理实验备考与复习策略●考试说明中精选实验，突出了备考的重点。实验条目后冠以“（实验、探究）”，说明实验具备更多的能力要求或可以考查的途径。●所列实验与传统的实验器材不一定一一对应。●对实验技能和技巧的考查愈发突出，要求对实验原理有更高层次的体悟能够正确迁移和运用。2、高中化学实验所涉及基本技巧3、北京“11考试说明”对实验器材与实验偏差提出的要求●设计实验原理：控制变量法、替代法、模拟法、微小量放大法、留迹法●控制实验偏差：多次检测法、积累法●处理实验数据：列表法、作图法、平均值法、逐差法●实验器材●实验偏差与有效数字●实验考试方式与比列2011考试说明有关实验部份的要求实验能力是指针对具体问题，按照已有条件，运用已学过的知识和技巧拟定方案，通过实验解决问题的能力。能独立完成“物理知识内容表”中所列的实验。具体要求如下：①了解基本仪器的主要性能和使用方式，依据须要能合理选择和正确使用基本仪器。②理解实验原理和技巧。就能控制实验条件，排除实验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。③分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对偏差进行初步剖析和讨论，评价实验推论。
④依据已有资源，设计简单实验，组合实验器材，制定实验步骤，探究所要解决的问题。第一部份2011考试说明有关实验部份的要求2011考试说明有关实验部份的要求2011考试说明有关实验部份的要求—说明1．要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标千分尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用水表、示波器、滑动变阻器、电阻箱等2．要求认识偏差问题在实验中的重要性，了解偏差的概念，知道系统偏差和碰巧偏差；晓得用多次检测求平均值的方式减少碰巧偏差；能在个别实验中剖析偏差的主要来源；不要求估算偏差。3．要求晓得有效数字的概念，会用有效数字抒发直接检测的结果．间接检测的有效数字运算不作要求近几年上海中考实验题目类型一、电学检测仪表及读数法则G_+示教表0-3v-15v-3A电流表电压表例：根据有效数字规则读出下述水表的检测值接0~3A阻值•(×8+×9/10)A•=偏差值•1.最小分度是1（包括、等）的仪器，检测偏差出现在下一位（即估读到最小分度下一位），下一位按1/10估读。若无估读，则在最小分度的下一位补“0”。•安培表0～3A档、电压表0～3V档等。
读数规则：0123V读数：10例：根据有效数字规则读出下述水表的检测值接0~15V阻值时读数为.•精度(即最小分度值）为，在极其位上。•2.最小分度是5（包括、等），检测偏差出现在同一位上，同一位按1/5估读，即按五分之几格估读。(10+×1+×3/5)V最小分度值偏差值11例：根据有效数字规则读出下述水表的检测值接0~阻值时读数为.•精度(即最小分度值）为，在百分位上。•3.最小分度是2（包括、等），检测偏差出现在同一位上，同一位按1/2估读，即不足半小格舍弃，超过半小格按半格估读，接近满格按满格估读。(×8+×1)V最小分度值偏差值12凡最小分度值是一个单位的，有效数字的末位都在精度的下一位，即须要估读，若无估读，则在精度的下一位补“0”。凡最小分度值是2或5个单位的，有效数字的末位就是精度的同一位（含估读数），若无估读不需补“0”。若用0~安阻值，其精度为安，说明检测时只能确切到安，不可能确切到安，因而偏差出现在安培的百分位（安），读数只能读到安培的百分位，以估读最小分度半小格为宜，当表针指在大于半小格位置则舍弃，表针正对半小格则取为安，表针超过半小格时则算一小格即安。
0A051015V读数：051015V读数：练一练读数：•内阻箱：是一种可以调节阻值的而且才能显示出阻值电阻大小的变阻器。•读数方式是：各旋扭对应的指示点的示数除以面板上标记的倍数，它们之和就是阻值箱接入电路的电阻。•使用内阻箱时要注意通过内阻的电压不能超过容许的最大数值。6、电阻箱15•内阻箱读数:•8×10000+4×1000+5×100+8×10+0×1+2ו=Ω练一练16（二）常见实验数据的搜集技巧1．借助检测工具直接检测基本数学量2.间接检测的数学学量试验流程：实验目的→实验原理→实验器材→电路选择→实验方式→实验数据→实验结果实验装置控制条件实验步骤实验现象专题二热学实验一、电学实验的基本知识专题二热学实验1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应把握和遵守一些基本的原则电学实验，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼具“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面诱因综合考虑，灵活运用。⑴正确性：实验原理所根据的原理应该符合数学学的基本原理。⑵安全性：实验方案的施行要安全可靠，施行过程中不应对仪器及人身导致害处。
要注意到各类水表均有阻值、电阻均有最大容许电压和最大功率，电源也有最大容许电压，不能烧毁仪器。⑶方便性：实验应该以便操作，以便读数，以便进行数据处理。⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器阻值的选择上，应使实验偏差尽可能的小。2．热学实验仪器的选择：⑴根据不使水表损坏和尽量减低偏差的原则选择水表。首先保证流过电压表的电压和加在电流表上的电流均不超过使用阻值，之后合理选择阻值，勿必使表针有较大偏转（通常要小于满偏度的1/3），以减低测读偏差。⑵根据电路中可能出现的电压或电流范围选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电压不超过它的额定值，对大电阻的变阻器，倘若是滑动头稍有联通，使电压、电压有很大变化的，不宜采用。⑶应按照实验的基本要求来选择仪器，对于这些情况，只有熟悉实验原理，能够做出恰当的选择。其实，最优选择的原则是：方式偏差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的检测使偏差尽可能小电学实验，且不超过仪表的阻值；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节约能量；在小功率电路里，在不超过用家电额定值的前提下，适当提升电压、电压值，以提升测试的确切度。仪器选择次序：先电源----电流表—电流表---变阻器3、测量电路的选择——内外接选择AVAV＜＞伏特表的分流作用安培表的分压作用测小阻值Rx＜Rv测大内阻Rx＞＞RA①已知Rx、RA、Rv范围外内Rx/RA＜Rv/Rx：接法Rx/RA＞Rv/Rx：接法②未知RA、Rv、ＲＡ:试触法bcA变化显著:接法V变化显著:接法内外测大用公测小用外甲乙4、供电电路选择----分压、限流接法为了改变检测电路（待测内阻）两端的电流（或通过检测电路的电压），常使滑动变阻器与电源联接作为控制电路，滑动变阻器在电路中主要有两种联接形式：如图（甲）为滑动变阻器的限流式接法，RX为待测内阻。
它的接线方法是电源、滑动变阻器与待测内阻两者串联。对待测内阻供电电流的最大调节范围是：RX是待测内阻，R是滑动变阻器的总内阻，不计电源电阻)。如图（乙）是滑动变阻器的分压式接法。接线方法是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而被测电路与滑动变阻器的一部份内阻并联，该接法对待测内阻供电电流的调节范围是：0~E（不计电源电阻时）。选定接法的原则：①要求负载上电流或电压变化范围大，且从零开始连续可调，须用分压式接法。②负载内阻Rx远小于滑动变阻器总内阻R时，须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。③采用限流电路时，电路中的最小电压（电流）仍超过电压表的阻值或超过用家电的额定电压（电流）时，应采用变阻器的分压式接法。④负载内阻的电阻Rx大于滑动变阻器的总内阻R或相差不大，但是电流表、电流表示数变化不要求从零开始起调，可用限流式接法。⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法，由于限流电路结构简单，总功率较小。滑动变阻器的粗调和微调作用：①在限流电路中，全内阻较大的变阻器起粗调作用，全内阻较小的变阻器起微调作用。②在分压电路中，全内阻较小的变阻器起粗调作用，全内阻较大的变阻器起微调作用。
零起必分压滑小必分压滑大可限流烧表必分压R限流外接ab分压外接分压内接abRx的电流范围R限流内接ab电流调节范围大供电电路——滑动变阻器(分压,限流)①若采用限流接法，最小电压＞用家电的额定电压②R滑(其值越小,调节精度越高)＜待测内阻RX③电压变化范围较大（或要求检测多组数据）④电压从零开始可连续变化选用分压电路联接5．实物图的联接：实物图连线应把握基本技巧和注意事项。⑴注意事项：①连接水表应注意阻值选用正确，正、负接线柱不要接错。②各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉。③对于滑动变阻器的联接，要认清楚接入电路的是哪一部份内阻，在接线时要非常注意不能将线接到滑动触头上。⑵基本技巧：①画出实验电路图。②分析各器件联接形式，明晰电压表与电流表的阻值。③画线联接各器件。(用钢笔画线，便于改错)连线方法应是单线联接，连线次序应先画串联电路，再画并联电路。通常先从电源负极开始，到电键，再到滑动变阻器等。按次序以单线联接方法将支路中要串联的器件依次串联上去；之后联接大道即将并联的器件再并联到电路中去。
联接完毕，应进行检测，检测电路也应根据连线的方式和次序。连线口诀：有图到物、接线到柱、先串后并、量程清楚线不交叉就近接入二、关于内阻的检测方式1.欧姆表检测2.取代法3.伏安法4.比较法取代法检测内阻1、在下图中，S接1，记下电压值I;S接2，调节R，使电压值仍为I，1则Rx=R2、在右图中，调节P，甲图中的电流表的电流为U;甲VRxP乙VRP保持P不动，换接内阻箱R,调节R使乙图中的电流表的电流仍为U，则Rx=R比较法检测内阻1、比较电压在下图中，S接1，记下电压值I1，S接2，记下电压值为I2，1（不计电源电阻和电压表电阻）2、比较电流甲VRxP乙VRPRx调节P，甲图中的电流表的电流为U1、保持P不动，乙图中的电流表的电流为U2，则伏安法测电流表内阻电流表是一个才能显示自身电流的特殊内阻，因而，可以用一个安培表检测其阻值。VA读出电流表和电压表的示数U和I，则比较法测电流表内阻甲图中的电流表的电流U1;VRV甲乙乙图中的电流表的电流U2,R为大内阻(不计电源电阻)例1.(2)用以下器材检测一待测内阻Rx的电阻(900—1000Ω).电源E（有一定电阻，电动势约为)电流表Vl（阻值为，电阻rl=750Ω)电流表V2（阻值为5V，电阻r2=2500Ω)滑线变阻器R（最大电阻约为100Ω）单刀单掷开关S，导线若干．①测量中要求电流表的读数不大于其阻值的1/3，请在答题卡的实线方框中画出检测内阻Rx的一种实验电路原理图．（原理图中的器件要用题目中相应的字母标明）E②若电流表V1的示数用U1表示，电流表V2的示数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=▲.E解：电流表V1和Rx中的电压相等，即例2.检测一块阻值已知的电流表的电阻，器材如下：A．待测电流表（阻值3V，电阻未知）一块B．电压表（阻值3A，电阻Ω）一块C．定值内阻（电阻5kΩ，额定电压）一个D．电瓶组（电动势大于3V，电阻不计）一个E．多用水表一块F．开关两只G．导线若干有一朋友借助里面所给器材，进行如下实验操作：(1)用多用水表进行粗测：多用水表内阻档有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω。
该朋友选择×10Ω倍率，用正确的操作方式检测时，发觉表针偏转角度太小。为了较确切地进行检测，应重新选择倍率。重新选择倍率后，刻度盘上的表针位置如图所示，这么检测结果大概是Ω。∞1kΩ×100Ω×103（2）为了更确切的测出该电流表电阻的大小，该朋友设计了如图甲、乙两个实验电路。你觉得其中较合理的是（填“甲”或“乙”）电路。其理由是：。（3）用你选择的电路进行实验时，须要直接检测的化学量；用上述所测各量表示电流表电阻，其表达式应为Rv＝。AVK1甲乙乙由于甲图中流过电压表的电压太小,读数偏差比较大K2闭合前后电流表的读数U1、U2电流表电阻的表达式为例4．图１中电源电动势为E，电阻可忽视不计；电压表具有一定的电阻，电流表的电阻不是无限大，S为单刀双掷开关，R为待测内阻。当S向电流表左侧闭合时，电流表读数为U1,电压表读数为I1；当S向R两侧闭合时，电压表读数为I2。（1）按照已知条件与检测数据，可以得出待测内阻R＝。（2）按照图1所给出的电路，在图2的各元件实物图之间画出联接的导线。图1解见下页VmAERS图2图解：当S向电流表左侧闭合时，当S向R两侧闭合时，连线如图例5．（6分）为了检测一个电阻较大的未知内阻，某同事使用了干电瓶（），毫安表（1mA），内阻箱（0-9999），电键，导线等器材。
该朋友设计的实验电路如图（a）所示，实验时，将内阻箱电阻放在最大，断掉K2，闭合K1，降低内阻箱的电阻，使电压表的示数为I1＝，记录电压硬度值；之后保持内阻箱电阻不变，断掉K1，闭合K2，此时电压表示数为I2＝，记录电压硬度值。由此可得被测阻值的电阻为。(a)－＋解：解得Rx=3753753.伏安法测内阻1、测金属丝的阻值率（或是测膜厚等）2、测电源的电动势和电阻；3、描绘小灯泡的伏安特点曲线。涉及的问题主要有：电路的联接（滑动变阻器的限流或分压、外接或内接）、电表阻值的选择十、测定金属的内阻率外接、限流十一、描绘小灯泡的伏安特点曲线AVACBS外接分压起始位置在C十三、测电源的电动势E和内内阻r/V0I/AE电源电动势EU1I1限流式电路安培表内接法RX＞＞限流式电路安培表外接法RX＜＜分压式电路安培表内接法RX＞＞分压式电路安培表外接法RX＜＜伏安法测内阻电路测内阻基本变式：（1）无电压表①已知内阻与理想电流表并联代替电压表②用已知电阻的电流表取代电压表③无电压表时的代替法④无电压表时的半偏法（检测电流表电阻）V（2）无电流表①已知内阻与理想电压表串联取代电流表②无电流表时的等效取代法③无电流表时的半偏法（测表头电阻）（3）把实验题当成估算题处理①根据闭合电路欧姆定理列多项式求解待检测；②根据欧姆定理的变式求解内阻。
在借助伏安法测电源的电动势和电阻的实验中，只要测出外电路的电流变化量和电压的变化量（外电流的变化量仍然等于内电流的变化量），就可以求出电源的电阻。【例6】为了测定一阻值约20Ω，额定电压为的阻值器的内阻，现备有下述器材：(A)电阻不计的6v电源；(B)阻值为0～3A，电阻约为Ω的电压表；(C)阻值为0～，电阻约为3Ω的电压表；(D)阻值为0～25V，电阻约为5×104Ω的电流表；(E)阻值为0～5V，电阻约为l04Ω的电流表；(F)电阻为0～5Ω，额定电压为3A的滑动变阻器；(G)电阻为0～1500Ω，额定电压为的滑动变阻器；(H)电键和导线若干。（1）为了尽可能多测几组数据，应选用的器材为（2）将符合要求的实验电路图画在图方框内。（3）本实验内阻得检测值与真实值相比偏（填大或小或相等）（4）有一位朋友将实验进行如下加装：电路如图所示，操作如下：加装图【例7】某同事用下述器材检测一阻值丝的内阻Rx：电源E，适当阻值的电压表电流表各一只，滑线变阻器R，内阻箱Rp，开关S1、S2，导线若干．他设计的电路图如图(a)所示，具体做法：先闭合S1，断掉S2，调节R和Rp使电压表和电流表示数合理。
记下两表示数为I1、U1；再保持Rp值不变，闭合S2，记下电压表和电流表示数为I2、U2.(2)写出被测内阻Rx=（用水表的读数表示)；(3)此实验中因电压表有电阻，电流表电阻不是无限大，使被测内阻的检测值真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。等于（十）测定金属的内阻率•实验目的：•测定金属的内阻率外接、限流三、电学实验解析•实验思索题：•1．伏安法检测内阻的理论依据是哪些？内阻的估算式是如何的？•2．伏安法检测内阻有哪两种检测电路？画出电路图。•3．两种电路形成系统偏差的缘由各是哪些？检测结果比内阻的实际值大还是小？•两种电路检测的结果，绝对偏差和相对偏差各多大？•两种电路分别易于检测多大的内阻？•假如晓得电压表和电流表的内内阻，如何估算待测内阻值？•4．已知待测内阻的大概值和电流、电流表的内内阻，如何选用检测电路？•在待测内阻大小，安培表、伏特表电阻都不了解的情况下如何决定采用哪种检测电路？•5．假若没有安培表，只有伏特表，另有一个内阻箱（或则两个定值内阻）如何测内阻？画出电路图。•6．假若没有伏特表，只有安培表，另有一个内阻箱（或则两个定值内阻）如何测内阻？画出电路图。
实验原理:实验目的:用伏安法间接测定某种金属导体的内阻率；练习使用螺旋测微器。按照内阻定理公式只要检测出金属导线的厚度l和它的半径d，估算出导线的横截面积S，并用伏安法测出金属导线的阻值R，即可估算出金属导线的阻值率。实验器材:被测金属导线，直流电源（4V）,电压表()，电流表（0-3V），滑动变阻器（50Ω）,电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。实验步骤:1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次半径,求出其平均值d,估算出导线的横截面积S.2．按如图所示的原理电路图联接好用伏安法测阻值的实验电路。．用毫米刻度尺检测接入电路中的被测金属导线的有效宽度l,反复检测3次,求出其平均值。4．把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的内阻值最大的位置,电路经检测确认无误后,闭合电键S。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电压表、电压表的示数I和U的值，断掉电键S，求出导线内阻R的平均值。5.将测得的R、l、d值,代入内阻率估算公式中，估算出金属导线的内阻率。6．拆去实验线路，整理好实验器材。注意事项:1．检测被测金属导线的有效宽度，是指检测待测导线接入电路的两个端点之间的宽度，亦称电流表两划归点间的部份待测导线宽度，检测时应将导线剪短。
2．本实验中被测金属导线的内阻值较小，因而实验电路必须采用电压表外接法。3．实验连线时,应先从电源的负极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），之后再把电流表并联在待测金属导线的两端。4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效内阻值最大的位置。5．在用伏安法测内阻时，通过待测导线的电压硬度I的值不宜过大（电压表用0~阻值），通电时间不宜过长，以免金属导线的气温显著下降，导致其阻值率在实验过程中逐步减小。例1.（3）测定金属丝的内阻（电阻3～5Ω）时，给定的实验器材的实物如右图所示，要求通过金属丝的电压可以在0—之间变化。请在方框中画出实验电路图，并在图中用虚线取代导线联接成符合实验要求的电路图。－3A－153V解:实验电路图如图示,AV连线图如图示。例2．（11分）图a为某一热敏内阻（电路符号为,其阻值值随气温的改变而改变，且对气温很敏感)的I－U关系曲线图．（1）为了通过检测得到图a所示I－U关系的完整曲线，在图b和图c两个电路中应选择的是图；简略说明理由：。(已知电源电动势为9V,电阻不计,滑动变阻器的电阻为0－100Ω),（2）在图d电路中，电源电流恒为9V，电压表读数为70mA，定值内阻R1=250Ω．由热敏内阻的I－U关系曲线可知，热敏内阻两端的电流为；内阻R2的电阻为Ω．（3）列举一个应用热敏内阻的反例：．VA图bVA图热敏内阻9V图dRI/mAU/图电流可从0V调到所需电流,调节范围较大解:⑵I1=9/250===70-36=34mA由图a得UR=R2=()/=Ω热敏体温计例3．(12分)热敏内阻是传感器电路中常用的电子器件．现用伏安法研究热敏内阻在不同水温下的伏安特点曲线，要求特点曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏内阻的电阻约40～50Ω．热敏内阻和体温计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的热水，其他备用的仪表和器具有：盛有冷水的热射手(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽视)、直流电压表(电阻约1Ω)、直流电流表(电阻约5kΩ)、滑动变阻器(0～10Ω)、开关、导线若干．(1)图(1)中a，b，c三条图线能反映出热敏内阻伏安特点曲线的是．(2)在图(2)的方框中画出实验电路图，要求检测偏差尽可能小．(3)按照电路图，在图(3)的实物图上连线．0bIUac图（1）c解：常温下待测热敏内阻的电阻约40～50Ω．倒入冷水中，内阻减少，所以电压表采用外接法。
滑动变阻器最大电阻10Ω，且电流要从0测起，变阻器采用分压器接法，电路图如下左图示：Av实物连线图如下下图示：例4．(10分)图12中，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现检测该材料的内阻率.（1）首先用多用水表的欧姆档（倍率为×10）粗测其阻值，表针位置如图乙所示，其读数R=.（2）之后用以下器材用伏安法尽可能精确地检测其阻值：A.电压表:阻值为，电阻约为ΩB.电流表:阻值为3V，电阻约为3kΩC.滑动变阻器：最大电阻为20Ω，额定电压1AD.低压直流电源：电流6V，电阻忽视F.电键K，导线若干在方框中画出实验电路图.L甲图12乙∞30Ω200Ω（3）假如实验中电流表示数为I，电流表示数为U，并测出该棒的宽度为L、直径为d，则该材料的内阻率ρ=（用测出的化学量的符号表示）解：(2)内阻较大，所以电压表采用内接法。滑动变阻器最大电阻20Ω，为了多测几组数据，变阻器采用分压器接法，电路图如右图示：VA（3）该材料的内阻率例5．⑵(6分)某中学生欲测一未知内阻的电阻，可供选择的器材有：电压表Al阻值0～10mA，电压表A2阻值0～A，电流表Vl阻值0～3V，电流表V2阻值0～15V，滑动变阻器一只，电源V，电键2个，如右图所示，当电键S2连a时，两水表的表针偏转角度都在满偏的4/5处；若将S2接b时，其中一个水表的表针偏角几乎不变,另一水表的表针偏转入满偏的3/4处．该中学生所选用的电流表的阻值为，所用电压表的阻值为，该内阻的电阻为.AV解：AV当Rx较大时,电键S2从a转向b时,电压表读数减少,电流表读数几乎不变。当Rx较小时，电键S2从a转向b时,电流表读数减小，电压表读数几乎不变。由题意可知,Rx较大.电压表应采用内接法（S2接b）,因为Rx较大，所用电压表的阻值为0-10mA.电源电流V，所选用的电流表的阻值为0-3V.将S2接b时，电流表读数为U=4/5×3=电压表读数为I=3/4×10=mARx=U/I=