专题08 电学实验探究-2022-2023学年浙江中考科学冲击重高培优讲义

专题08 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 【专题突破】 一．影响电阻大小的因素 1．在探究“金属电阻丝电阻与哪些因素有关”的实验中，实验小组根据表中给出的电阻丝，采用控制变量法进行实验探究。 编号 A B C D E F G 材料 镍铬合金 康铜丝 锰铜丝 长度/m 1.0 0.5 1.0 1.5 1.0 1.0 1.0 横截面积/mm2 1.0 1.0 0.5 1.0 2.0 1.0 1.0 （1）为探究电阻丝电阻与长度的关系，应选择表中 　 　（填写编号）进行实验。 （2）为了测定电阻丝的电阻（图中用Rx表示），实验小组设计了如图所示的电路，其中电源电压恒为U，R0是一阻值已知的定值电阻。小明设计的实验操作主要步骤是： Ⅰ.闭合开关S1，先将开关S2掷向1，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，读出此时电流表A的示数（记为I1）； Ⅱ.将开关S2掷向2，移动滑动变阻器的滑片至另一位置，读出此时电流表A的示数（记为I2）； 小英认为小明设计的步骤Ⅱ中的操作有不妥当之处，请你指出 　 　。 （3）按正确的操作，他们顺利地测出了电阻丝Rx的阻值，请你写出Rx的表达式：　 　（要求用测得的物理量I1、I2和已知的物理量U、R0来表示）。 （4）在上述实验中，我们认为电流表A为理想电表。实际的电流表是有一定电阻的，我们称之为电流表的内阻。设未考虑电流表的内阻时电阻丝Rx阻值的测量值为R1，考虑了电流表的内阻后电阻丝Rx阻值的测量值为R2，则R1　 　R2（大于/等于/小于）。 二．探究电流与电压、电阻的关系 2．某实验小组做探究“电流与电阻关系”的实验，提供的器材有：电源（电压3V）、电流表、电压表、电阻箱R（0～999.9Ω）、滑动变阻器R1，开关及导线若干。 （1）请用笔画线代替导线把图甲电路连接完整； （2）闭合开关，发现电流表、电压表均无示数，将电压表改接在R1两端，发现电压表的示数为3V，由此判断电路的故障是 　 　； （3）排除故障后，调节R的阻值，并移动R1的滑片，使电压表的示数为某一值，记录R的阻值为20Ω，电流表示数为0.1A；把R的阻值变小，继续实验，应当把R1的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数保持 　 　V不变； （4）多次实验测得的数据如下表所示，请根据表中数据在图乙中坐标轴上标注合适的单位长度，并描点画出图线 　 　； 电流I/A 0.1 0.2 0.4 0.5 电阻R/Ω 20 10 5 4 （5）实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻Rx，他们设计了的图丙中A、B两个实验方案，其中能准确测量Rx阻值的是 　 　 。 3．探究“电流与电压的关系”实验中，小高连接的电路如图甲所示。已知电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。 （1）请将图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大，且导线不允许交叉； （2）实验前，小高发现电流表指针如图乙偏转，其原因可能是 　 　； （3）排除故障后，小高通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，绘制出I—U图象（如图丙a）；实验完成后，将电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出I—U图象（如图丙b），则图像中A、B、C三点电阻RA、RB、RC大小关系由大到小排列为 　 　； （4）实验完成后，小高又用该装置探究“电