中考科学总复习 满分策略 第32讲 电学实验探究专题课件

科学科学第32讲电学实验探究专题理解电学实验的基本原理和各元件的作用。初中阶段的电学实验主要有：研究电流与电压、电阻的关系，伏安法测电阻，伏安法测小灯泡电功率，研究串并联电路的电流、电压特点。电学实验的考查重点：(1)电路基本知识(电路元件的连接、作用)；(2)电路故障的分析与判断；(3)电学实验设计与评价；(4)实验数据的分析与处理等。1器材：电源、滑动变阻器、定值电阻(3个)、 、 、开关、导线。2电路图：电压表电流表3实验要求：A连接电路前开关断开，闭合开关前滑动变阻器滑片移到 ；B电压表和电流表的量程选用要适当；C注意控制变量：研究I与U的关系时，保持_不变，移动滑片多次记录电流表和电压表的示数，确定I与U的正比关系；研究I与R的关系时，改变R时移动滑片保持 不变，记录每次改变R后的电流表示数，确定I与R的反比关系。阻值最大处RR两端的电压1(2017，预测)小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20 2 A”字样，阻值分别为5 、10 、20 、50 的定值电阻各一个。(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。(2)小彬将5 定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是 (写出一种)；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为_A。定值电阻短路0.36(3)将5 定值电阻换成10 定值电阻，闭合开关，为了保持_表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向_(选填“A”或“B”)移动，记录此时各表的示数。(4)将10定值电阻换成20定值电阻，重复步骤(3)。(5)实验记录的多组数据如下表所示。分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成_比。电压A反实验次数定值电阻()电流表示数(A)152100.183200.09(6)实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是 。滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处时也无法保持定值电阻两端电压不变2某同学利用如图电路来测量一未知电阻某同学利用如图电路来测量一未知电阻Rx阻值。阻值。(1)请用笔画线代替导线请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。将图甲中实物电路连接完整。(2)闭合开关后闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为电压表的示数为1.2 V，电流表的示数如图乙所示电流表的示数如图乙所示，则则I_A，Rx_。0.34闭合S、S1 闭合S，断开S1 【解析解析】(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，要注意开关闭合前滑动变要注意开关闭合前滑动变阻器的滑片处于最大阻值处。阻器的滑片处于最大阻值处。(2)根据电流表的量程和分度值读出示数根据电流表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定根据欧姆定律求出律求出Rx的阻值；的阻值；(3)由电路图可知由电路图可知，当开关当开关S、S1均闭合时电路为均闭合时电路为Rx的简单电路的简单电路，电压表测电源的电压；当开关电压表测电源的电压；当开关S闭合、闭合、S1断开时断开时，R0、Rx串联串联，电压表测电压表测Rx两端的两端的电压；根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值表示电压；根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值表示Rx的阻值。的阻值。【点拨点拨】伏安法测电阻的实验伏安法测电阻的实验，应注意：应注意：(1)多次测量求平均值以减小误差；多次测量求平均值以减小误差；(2)滑动变阻器的作用是多次改变待测电阻两端的电压以及通过待测电阻的电流滑动变阻器的作用是多次改变待测电阻两端的电压以及通过待测电阻的电流，从从而达到多次测量求平均值的目的。而达到多次测量求平均值的目的。(3)各种电学元件的正确使用各种电学元件的正确使用(如电流表、电压表的量程选择、正负接线柱连法、指如电流表、电压表的量程选择、正负接线柱连法、指针调零、刻度读数等针调零、刻度读数等)1原理：PUI。2器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测小灯泡、开关、导线。3电路图：4实验要求：A连接电路前开关断开，闭合开关前滑动变阻器滑片处在阻值最大处；B电源电压大于小灯泡的额定电压(确定干电池的节数的依据)；C电压表量程不能小于小灯泡的额定电压；D移动滑片时观察电压表示数为小灯泡的额定电压值时，小灯泡正常发光。3(2017，预测)在测定额定电压为“2.5 V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8 )的实验中，电源为两节新干电池。(1)连接电路时，开关应_。(2)电路连接后，闭合开关，移动滑片(未达到最小阻值)，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 。(3)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为_V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是_W。断开灯泡短路2.50.75(4)若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R05 的电阻，设计了如图丁的电路及实验方案：调节滑片使电压表的示数为额定电压；保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率。指出他的设计方案中存在的两个问题：问题一： ；问题二：只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压。无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光1器材：电源、滑动变阻器、定值电阻(3个)、电压表、电流表、开关、导线。2电路图：3实验要求：连接电路前开关断开，闭合开关前滑动变阻器滑片处在阻值最大处。4实验结论：(1)串联：II1I2，UU1U2(2)并联：II1I2，UU1U24探究并联电路中电流规律宝宝和玲玲同学想探究并联电路电流规律【猜想与假设】(1)宝宝同学猜想：并联电路中各支路电流相等；(2)玲玲同学猜想：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。【设计实验与制订计划】宝宝和玲玲同学分别从实验室选取电流表3个，灯泡2只，开关1个，滑动变阻器1个，干电池，导线若干。实验电路图如图所示。【进行实验与收集证据】(1)宝宝同学根据电路图连接好实验电路，连接过程中，开关应该_；检查电路无误后，开始实验，正确读出电流表示数如下表：实验次数I1/AI2/AI3/A10.160.160.3220.200.200.4030.220.220.44断开(2)玲玲同学根据电路图正确连接好实验电路，开始实验，正确读出电流表示数如下表：实验次数I1/AI2/AI3/A10.100.200.3020.140.280.4230.181.800.54【分析与论证】分析记录的实验数据，宝宝同学得出：并联电路中各支路电流相等；玲玲同学得出：并联电路总电流有时等于各支路电流之和，有时不等于各支路电流之和。【评估】(1)宝宝同学得出错误的实验结论，主要原因是 ；(2)玲玲同学的实验记录表格中，实验次数_读数错误，原因是 ；(3)为了使实验结论更具科学性，请你提出合理化建议(1条即可)：应该再选用不同规格的灯泡进行多次实验得出结论。【总结反思】探究串并联电路的电压、电流特点应注意多次重复实验，避免实验结果的偶然性。多次实验必须换用不同规格的灯泡或电阻进行实验，或设计利用滑动变阻器进行多次实验。选用了两只规格相同的灯泡3读错了量程1小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”。(1)要求滑动变阻器滑片向右移动，电流表示数减小，请用笔画线代替导线，继续完成图乙中实验电路的连接。(2)小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，其原因可能是 (只需写出一种可能)。变阻器的滑片在最小阻值处(或变阻器短路或定值电阻R断路)(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示：小明在本次实验中所用电阻R的阻值为_；通过分析上表数据可以得到的初步结论是 。U/V0.51.01.52.02.53.0I/A0.10.20.30.40.50.65电阻一定时，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比(4)仅通过一个电阻探究得出的结论是否可靠呢？为了避免偶然性，小明接下来的操作应该是 。(5)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8 V，阻值为10 的小灯泡，进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，则对实验电路还须进行的改动是 。更换定值电阻，重复实验增加一节干电池，同时将电压表的量程改为015V2如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图。(1)连接好电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到 ；(2)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.80伏时，电流表示数如图乙所示，示数为_安，此时小灯泡的电阻为_欧；最左端0.2810(3)在实验过程中，发现在开关闭合的情况下，小灯泡突然不亮，电压表和电流表均无示数，小丽认为可能是电路某处断路，于是用一根导线检测，实验步骤和现象如下表。小丽分析表中现象，判断出cd之间某处断路，同组同学指出实验步骤_是没有必要做的。实验步骤导线两端接触位置电灯电流表电压表ad亮有示数有示数ae亮无示数有示数ac不亮无示数无示数ab不亮无示数无示数3(2017，预测)图甲是测量小灯泡电功率的电路。小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。图略(注意电流从“”进“”出，选择0.6A的量程)(2)闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表指针偏转。逐渐向右移动滑片，小灯泡始终不亮，电压表示数仍然为零，电流表示数逐渐变大。该电路故障可能是 。小灯泡短路(3)排除故障后正确操作实验，测量数据如下表所示：实验次数12345678发光情况明亮亮更明亮较亮较暗微光熄灭熄灭电压U/V2.52.13.01.71.30.90.50.1电流I/A0.280.260.300.240.210.190.160.05分析实验数据可知：小灯泡的额定功率为_W。0.77、8两次实验中，灯泡熄灭的原因是 。小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是_(填“0 ”“1 ”“2 ”或“8.9 ”)。实际功率太小(或通过灯泡的电流太小了或加在灯泡两端的电压太低了)14小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源的电压有2、4、6、8、10和12伏六挡，滑动变阻器有A、B两个(A标有“10 1 A”字样、B标有“20 2 A”字样)，待测小灯泡标有“2.5 V”字样。小华选用电源的电压为6伏挡，并选取一个变阻器进行实验。他正确连接电路且实验步骤正确，闭合开关时，发现小灯发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图(a)、(b)所示：(1)测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是 ，判定该小灯泡正常发光的方法是 。额定电压与额定电流电压表示数为额定电压2.5V(2)小华在实验中，选用的变阻器是_(选填“A”或“B”)。(3)若要测出该小灯泡的额定功率，小华可采用的方法有：方法一 ；方法二 。A将滑动变阻器A换成B将电源电压更换为4V挡1探究导体中的电流与导体两端电压的关系。(1)如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。(2)闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片P，电流表示数将_(选填“变大”“不变”或“变小”)。变大(3)调节滑动变阻器，把测得的数据填入下表，其中电流表示数为0.5 A时电压表示数如图乙所示，其值为_V。(4)分析表中数据，可得出电流与电压的关系为 。实验次数12345电压U/V1.01.52.03.0电流I/A0.20.30.40.50.62.5电阻一定时，电流与电压成正比3图甲是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“_”(选填“3”或“15”)的接线柱相连。(2)闭合开关前，应将滑片P置于_(选填“A”或“B”)端。3B(3)若要测量灯泡的额定功率，应移动滑片P，使电压表的示数为_V时，记下电流表的示数。(4)根据实验数据画出IU图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。(5)结合图乙的信息思考：能否利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由。不能，灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能控制电阻不变。2.50.625