中考科學(xué)總復(fù)習(xí) 滿分策略 第32講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究專題課件

科學(xué)科學(xué)第32講電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究專題理解電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理和各元件的作用。初中階段的電學(xué)實(shí)驗(yàn)主要有：研究電流與電壓、電阻的關(guān)系，伏安法測(cè)電阻，伏安法測(cè)小燈泡電功率，研究串并聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)。電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查重點(diǎn)：(1)電路基本知識(shí)(電路元件的連接、作用)；(2)電路故障的分析與判斷；(3)電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)；(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理等。1器材：電源、滑動(dòng)變阻器、定值電阻(3個(gè))、 、 、開關(guān)、導(dǎo)線。2電路圖：電壓表電流表3實(shí)驗(yàn)要求：A連接電路前開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片移到 ；B電壓表和電流表的量程選用要適當(dāng)；C注意控制變量：研究I與U的關(guān)系時(shí)，保持_不變，移動(dòng)滑片多次記錄電流表和電壓表的示數(shù)，確定I與U的正比關(guān)系；研究I與R的關(guān)系時(shí)，改變R時(shí)移動(dòng)滑片保持 不變，記錄每次改變R后的電流表示數(shù)，確定I與R的反比關(guān)系。阻值最大處RR兩端的電壓1(2017，預(yù)測(cè))小彬用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”。電源電壓恒為3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20 2 A”字樣，阻值分別為5 、10 、20 、50 的定值電阻各一個(gè)。(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整。(2)小彬?qū)? 定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)，則電路中的故障可能是 (寫出一種)；排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電路中的電流為_A。定值電阻短路0.36(3)將5 定值電阻換成10 定值電阻，閉合開關(guān)，為了保持_表的示數(shù)不變，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向_(選填“A”或“B”)移動(dòng)，記錄此時(shí)各表的示數(shù)。(4)將10定值電阻換成20定值電阻，重復(fù)步驟(3)。(5)實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)如下表所示。分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成_比。電壓A反實(shí)驗(yàn)次數(shù)定值電阻()電流表示數(shù)(A)152100.183200.09(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小彬問老師在此實(shí)驗(yàn)中能否換用50的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？老師指導(dǎo)小彬分析了不能更換的原因。你認(rèn)為其原因是 ?；瑒?dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處時(shí)也無法保持定值電阻兩端電壓不變2某同學(xué)利用如圖電路來測(cè)量一未知電阻某同學(xué)利用如圖電路來測(cè)量一未知電阻Rx阻值。阻值。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中實(shí)物電路連接完整。將圖甲中實(shí)物電路連接完整。(2)閉合開關(guān)后閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)到某一位置時(shí)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)到某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為電壓表的示數(shù)為1.2 V，電流表的示數(shù)如圖乙所示電流表的示數(shù)如圖乙所示，則則I_A，Rx_。0.34閉合S、S1 閉合S，斷開S1 【解析解析】(1)滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，要注意開關(guān)閉合前滑動(dòng)變要注意開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片處于最大阻值處。阻器的滑片處于最大阻值處。(2)根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)歐姆定根據(jù)歐姆定律求出律求出Rx的阻值；的阻值；(3)由電路圖可知由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S、S1均閉合時(shí)電路為均閉合時(shí)電路為Rx的簡(jiǎn)單電路的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓；當(dāng)開關(guān)電壓表測(cè)電源的電壓；當(dāng)開關(guān)S閉合、閉合、S1斷開時(shí)斷開時(shí)，R0、Rx串聯(lián)串聯(lián)，電壓表測(cè)電壓表測(cè)Rx兩端的兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)和定值電阻的阻值表示電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)和定值電阻的阻值表示Rx的阻值。的阻值?！军c(diǎn)撥點(diǎn)撥】伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注意：應(yīng)注意：(1)多次測(cè)量求平均值以減小誤差；多次測(cè)量求平均值以減小誤差；(2)滑動(dòng)變阻器的作用是多次改變待測(cè)電阻兩端的電壓以及通過待測(cè)電阻的電流滑動(dòng)變阻器的作用是多次改變待測(cè)電阻兩端的電壓以及通過待測(cè)電阻的電流，從從而達(dá)到多次測(cè)量求平均值的目的。而達(dá)到多次測(cè)量求平均值的目的。(3)各種電學(xué)元件的正確使用各種電學(xué)元件的正確使用(如電流表、電壓表的量程選擇、正負(fù)接線柱連法、指如電流表、電壓表的量程選擇、正負(fù)接線柱連法、指針調(diào)零、刻度讀數(shù)等針調(diào)零、刻度讀數(shù)等)1原理：PUI。2器材：電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線。3電路圖：4實(shí)驗(yàn)要求：A連接電路前開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片處在阻值最大處；B電源電壓大于小燈泡的額定電壓(確定干電池的節(jié)數(shù)的依據(jù))；C電壓表量程不能小于小燈泡的額定電壓；D移動(dòng)滑片時(shí)觀察電壓表示數(shù)為小燈泡的額定電壓值時(shí)，小燈泡正常發(fā)光。3(2017，預(yù)測(cè))在測(cè)定額定電壓為“2.5 V”小燈泡電功率(正常發(fā)光時(shí)電阻約為8 )的實(shí)驗(yàn)中，電源為兩節(jié)新干電池。(1)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)_。(2)電路連接后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片(未達(dá)到最小阻值)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障可能是 。(3)排除故障后，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為_V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡額定功率是_W。斷開燈泡短路2.50.75(4)若實(shí)驗(yàn)中電流表壞了，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，小明選用一個(gè)R05 的電阻，設(shè)計(jì)了如圖丁的電路及實(shí)驗(yàn)方案：調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓；保持滑片位置不變，只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，測(cè)出R0兩端的電壓U0，通過計(jì)算得到小燈泡的額定功率。指出他的設(shè)計(jì)方案中存在的兩個(gè)問題：?jiǎn)栴}一： ；問題二：只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，電壓表的正負(fù)接線柱接反，無法測(cè)出R0兩端的電壓。無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光1器材：電源、滑動(dòng)變阻器、定值電阻(3個(gè))、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線。2電路圖：3實(shí)驗(yàn)要求：連接電路前開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片處在阻值最大處。4實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)串聯(lián)：II1I2，UU1U2(2)并聯(lián)：II1I2，UU1U24探究并聯(lián)電路中電流規(guī)律寶寶和玲玲同學(xué)想探究并聯(lián)電路電流規(guī)律【猜想與假設(shè)】(1)寶寶同學(xué)猜想：并聯(lián)電路中各支路電流相等；(2)玲玲同學(xué)猜想：并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃】寶寶和玲玲同學(xué)分別從實(shí)驗(yàn)室選取電流表3個(gè)，燈泡2只，開關(guān)1個(gè)，滑動(dòng)變阻器1個(gè)，干電池，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】(1)寶寶同學(xué)根據(jù)電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路，連接過程中，開關(guān)應(yīng)該_；檢查電路無誤后，開始實(shí)驗(yàn)，正確讀出電流表示數(shù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)I1/AI2/AI3/A10.160.160.3220.200.200.4030.220.220.44斷開(2)玲玲同學(xué)根據(jù)電路圖正確連接好實(shí)驗(yàn)電路，開始實(shí)驗(yàn)，正確讀出電流表示數(shù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)I1/AI2/AI3/A10.100.200.3020.140.280.4230.181.800.54【分析與論證】分析記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寶寶同學(xué)得出：并聯(lián)電路中各支路電流相等；玲玲同學(xué)得出：并聯(lián)電路總電流有時(shí)等于各支路電流之和，有時(shí)不等于各支路電流之和。【評(píng)估】(1)寶寶同學(xué)得出錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，主要原因是 ；(2)玲玲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄表格中，實(shí)驗(yàn)次數(shù)_讀數(shù)錯(cuò)誤，原因是 ；(3)為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具科學(xué)性，請(qǐng)你提出合理化建議(1條即可)：應(yīng)該再選用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論?！究偨Y(jié)反思】探究串并聯(lián)電路的電壓、電流特點(diǎn)應(yīng)注意多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性。多次實(shí)驗(yàn)必須換用不同規(guī)格的燈泡或電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或設(shè)計(jì)利用滑動(dòng)變阻器進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。選用了兩只規(guī)格相同的燈泡3讀錯(cuò)了量程1小明用如圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”。(1)要求滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，電流表示數(shù)減小，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，繼續(xù)完成圖乙中實(shí)驗(yàn)電路的連接。(2)小明按要求正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置，其原因可能是 (只需寫出一種可能)。變阻器的滑片在最小阻值處(或變阻器短路或定值電阻R斷路)(3)小明在實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，測(cè)出通過電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值如下表所示：小明在本次實(shí)驗(yàn)中所用電阻R的阻值為_；通過分析上表數(shù)據(jù)可以得到的初步結(jié)論是 。U/V0.51.01.52.02.53.0I/A0.10.20.30.40.50.65電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比(4)僅通過一個(gè)電阻探究得出的結(jié)論是否可靠呢？為了避免偶然性，小明接下來的操作應(yīng)該是 。(5)如果將實(shí)驗(yàn)電路中的電阻R更換成一個(gè)額定電壓為3.8 V，阻值為10 的小燈泡，進(jìn)行“測(cè)量小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)，則對(duì)實(shí)驗(yàn)電路還須進(jìn)行的改動(dòng)是 。更換定值電阻，重復(fù)實(shí)驗(yàn)增加一節(jié)干電池，同時(shí)將電壓表的量程改為015V2如圖甲是小麗“測(cè)定小燈泡電阻”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物圖。(1)連接好電路，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該移到 ；(2)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.80伏時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為_安，此時(shí)小燈泡的電阻為_歐；最左端0.2810(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)在開關(guān)閉合的情況下，小燈泡突然不亮，電壓表和電流表均無示數(shù)，小麗認(rèn)為可能是電路某處斷路，于是用一根導(dǎo)線檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下表。小麗分析表中現(xiàn)象，判斷出cd之間某處斷路，同組同學(xué)指出實(shí)驗(yàn)步驟_是沒有必要做的。實(shí)驗(yàn)步驟導(dǎo)線兩端接觸位置電燈電流表電壓表ad亮有示數(shù)有示數(shù)ae亮無示數(shù)有示數(shù)ac不亮無示數(shù)無示數(shù)ab不亮無示數(shù)無示數(shù)3(2017，預(yù)測(cè))圖甲是測(cè)量小燈泡電功率的電路。小燈泡的額定電壓為2.5 V。(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙中的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉)。圖略(注意電流從“”進(jìn)“”出，選擇0.6A的量程)(2)閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處。閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)為零，電流表指針偏轉(zhuǎn)。逐漸向右移動(dòng)滑片，小燈泡始終不亮，電壓表示數(shù)仍然為零，電流表示數(shù)逐漸變大。該電路故障可能是 。小燈泡短路(3)排除故障后正確操作實(shí)驗(yàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678發(fā)光情況明亮亮更明亮較亮較暗微光熄滅熄滅電壓U/V2.52.13.01.71.30.90.50.1電流I/A0.280.260.300.240.210.190.160.05分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：小燈泡的額定功率為_W。0.77、8兩次實(shí)驗(yàn)中，燈泡熄滅的原因是 。小燈泡在斷電一段時(shí)間后的電阻可能是_(填“0 ”“1 ”“2 ”或“8.9 ”)。實(shí)際功率太小(或通過燈泡的電流太小了或加在燈泡兩端的電壓太低了)14小華做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材齊全且完好，電源的電壓有2、4、6、8、10和12伏六擋，滑動(dòng)變阻器有A、B兩個(gè)(A標(biāo)有“10 1 A”字樣、B標(biāo)有“20 2 A”字樣)，待測(cè)小燈泡標(biāo)有“2.5 V”字樣。小華選用電源的電壓為6伏擋，并選取一個(gè)變阻器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他正確連接電路且實(shí)驗(yàn)步驟正確，閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈發(fā)光較亮，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖(a)、(b)所示：(1)測(cè)定小燈泡的額定功率需要測(cè)量和記錄的物理量是 ，判定該小燈泡正常發(fā)光的方法是 。額定電壓與額定電流電壓表示數(shù)為額定電壓2.5V(2)小華在實(shí)驗(yàn)中，選用的變阻器是_(選填“A”或“B”)。(3)若要測(cè)出該小燈泡的額定功率，小華可采用的方法有：方法一 ；方法二 。A將滑動(dòng)變阻器A換成B將電源電壓更換為4V擋1探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。(1)如圖甲所示，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大。(2)閉合開關(guān)，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，電流表示數(shù)將_(選填“變大”“不變”或“變小”)。變大(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，把測(cè)得的數(shù)據(jù)填入下表，其中電流表示數(shù)為0.5 A時(shí)電壓表示數(shù)如圖乙所示，其值為_V。(4)分析表中數(shù)據(jù)，可得出電流與電壓的關(guān)系為 。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電壓U/V1.01.52.03.0電流I/A0.20.30.40.50.62.5電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比3圖甲是“測(cè)量小燈泡功率”實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓為3 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V。(1)連接電路時(shí)，圖中導(dǎo)線a端應(yīng)與電壓表上標(biāo)有數(shù)字“_”(選填“3”或“15”)的接線柱相連。(2)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片P置于_(選填“A”或“B”)端。3B(3)若要測(cè)量燈泡的額定功率，應(yīng)移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為_V時(shí)，記下電流表的示數(shù)。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出IU圖像，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 W。(5)結(jié)合圖乙的信息思考：能否利用圖甲電路，采用控制變量的方法來“探究電流與電壓的關(guān)系”？并說明理由。不能，燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，不能控制電阻不變。2.50.625