专题09 电学实验探究-2021-2022学年浙江中考科学冲击重高培优讲义

专题09 电学实验探究 【解题技巧】 初中物理电学学常见实验 一、规律探究类 电流与电压、电阻的关系(欧姆定律)，串、并联电路的规律 例如：电流电压，电阻关系 ①探究I与R的关系时，改变电阻调节变阻器，保持电压表不变，建立数据分析表格 ②分析电压表达不到对应电压原因：滑动变阻器阻止太大或太小 二、研究物理量影响因素类 导体电阻大小的影响因素、电热的影响因素(焦耳定律) 三、测量物理量类 伏安法测电阻阻值、伏安法测小灯泡电功率 例如：伏安法测电阻 ①调整滑动变阻器记录电流与电压，取电阻平均值（除去错误值，考虑错误原因） ②测量未知阻值时，涉及实验方案，Rx=Ux/Ix，根据电路观察能否用已知物理量得出Ux与Ix，如缺少电流表测电阻的问题，要用到数学的推理思维，常以电流处处相等为突破口，利用已知阻值的R0和开关的控制，推导出通过RX中的电流 例如：测小灯泡额定功率 ①考虑灯泡阻值随温度改变，需要在额定电压时测定电流，不能用平均值求功率 ②若额定电压超过电压表量程，测量串联电路的另一电压 ③测额定功率的故障分析，超过/未到额定功率的原因 ④确实电流表测量时，利用已知阻止推导灯泡电流，带入计算 四、电路设计(电路图设计，实验方案设计)、误差分析类 【例题精析】 一．探究串并联电路中的电流特点实验 1．实验名称：探究并联电路中电流的关系，电路图如图所示。 （1）实验步骤如下： ①把两个小灯泡L1和L2并联起来接到电源上，使灯泡发光，在连接时开关应该 　断开　。 ②小薇先将电流表接在图所示A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是 　灯L1断路或电流表断路　。 ③排除故障后，用电流表分别测出A、B、C三处电流，读出这三次测量中每次电流表示数，并记入表格中。 ④在不改变电源及电路连接的基础上，还应当 　换用不同的灯泡　，重做上述实验。这一步多次测量的目的是 　得出普遍性的结论　。 ⑤下表是某同学设计该实验的记录表格，该表格中存在什么缺陷？　电流无单位　 测量次序 A处的电流IA B处的电流IB C处的电流IC 1 0.10 0.12 0.22 2 0.20 0.24 0.44 3 0.25 0.30 0.55 分析数据得出结论，并联电路干路中的电流等于 　各支路电流之和　。 【解答】解：①在连接电路时，开关应处于断开状态。 ②闭合开关后，观察到灯L2发光，说明干路和L2支路是通路，因灯L1不发光，电流表的示数为零，说明L1所在支路存在断路，则电路故障是灯L1断路或电流表断路。 ④在不改变电源及电路连接的基础上，为避免偶然性，得出普遍性的结论，应采用不同规格的灯泡进行多次实验； ⑤表格存在的缺陷：电流无单位； C处的电流IC即干路电流，A、B处的电流IA、IB即两个支路电流， 分析表中数据可知，并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。 故答案为：①断开；②灯L1断路或电流表断路；③换用不同规格的灯泡；得出普遍性的结论；⑤电流无单位；各支路电流之和。 二．探究串、并联电路中的电压规律实验 2．如图甲所示，小明在探究“串联电路的电压特点”时，将两盏标有“2.5V，0.3A”的小灯泡串联起来，接到可调直流电源两端。 （1）请用笔画线代替导线，按如图甲所示的电路图连接实物。要求：电压表测量L1的电压，且导线不能交叉。 （2）小明在闭合开关后，发现电压表的指针偏转如图丙所示，这是因为 　选择0～15V的量程　；上述问题纠正后，小明正确操作测出了L1的电压。在测L2两端的电压时，为了节省实验时间，小明采用了以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？为什么？答：　不能，改接后电压表正负接线柱接反　。 （3）调节直流电源两端的电压，使两灯泡都正常发光（即灯泡两端的电压均为2.5V）。突然，原来正常发光的两盏灯同时熄灭。 ①发生这种故障的原因是什么呢？指导老师经过分析检查，给出下列两种原因供小明选择，你认为可能的是 　A　。 A．一盏灯断路，另一盏灯完好 B．一盏灯短路，另一盏灯完好 ②为了检测故障，指导老师又提供了下列四种器材： A．规格仍为“2.5V，0.3A”的灯泡B．符合要求的电压表 C．符合要求的电流表 D．一根导线 从它们中间每次选择一种器材来检测故障，你认为不适用的有 　CD　（填器材前的字母代号），理由是 　用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡　。 【解答】解：（1）从正极开始连接，经过开关、L2、L1回到负极，电压表并联在L1两端。如图： （2）电压表指针偏转太小，说明选择了大量程，即选择0～15V的量程，应改接小量程； 当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时