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电学实验“一网打尽”
电学实验是我们物理学习和生活中理解和解决实际电学问题的重要理论依据,也是历年学业考查的重点,出现的几率是百分之百,其数量及分值也呈现逐年上升的趋势,几乎涉及到填空、选择、计算、实验等各种题型中,复习好电学实验对考出优异成绩是事半功倍,为了帮助同学们更好地复习和巩固,下面把八年级下册电学部分的主要实验进行了一个归类。
1、 探索性实验
通过经历与科学家们一样的科学探究过程,掌握学习科学方法,培养科学探索的精神、实践能力以及创新意识,已经成为学习的重要手段和目标,探索性实验可以有效地达成这样的目标,下面通过三个典型探究实验进行复习,再次回味一下科学探究的魅力。
实验一、探究串、并联电路的电压规律
这是八年级下学期第一个完整的探究实验,其目的在于让同学们通过科学探究活动,学会将电压表正确连入串、并联电路,并能够画出相应的电路图;学会正确使用电压表测量串联电路和并联电路中各自电流的规律。
在探究串、并联电路中电压规律的实验中,提出了“串联电路中总电压和各部分电压之间有什么关系?”和“并联电路中总电压和各支路两端电压有什么关系?”的问题后,其他各步骤基本都是要求同学们自己完成:进行猜想与假设、按要求连接电路、收集数据、进行分析与论证并得出结论,最后进行评估与交流。
在实验过程中必须注意电路连接的规范性操作:在连接电路的过程中,开关应该始终处于断开状态;电路连接完成后,必须检查后并确认无误后才能闭合开关开始实验。这两点也是电学实验的基本注意事项
本实验的结论是:在串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;在并联电路中,各支路两端电压相等。而且还可以进一步得出:各支路两端电压等于总电压。
例1.下列是周倩同学进行实验中的三个电路图,请仔细观察后回答。
(1)该实验探究的问题是____________________________________________
(2)小浩同学在实验过程中完成了以下的步骤。
A.根据电路图正确连接电路;
B.正确读出所测量的电压数据,并记录;
C.熟悉电压表的量程和正确读数方法;
D.根据记录总结出电路的电压关系。
以上步骤按合理的顺序排列是________________________。
(3)你的结论是__________________________________________________;
分析:(1)这是一个串联电路,在第1个电路图中,电压表测量两个灯泡串联后的总电压;第2个电路图中,电压表测量左边这个灯泡两端的电压,第3个电路图中,电压表测量右边灯泡两端的电压。(2)一般情况下,电学实验的第1步是对照电路图连接电路,但是在连接电路前一定首先选择好实验的仪器仪表,连接好后,正确读数,根据记录数据分析总结规律。(3)串、并联电路中电压的规律大家应该很熟悉,这是进行后面知识学习的重要基础。
答案:(1)串联电路中总电压和各部分电压之间有什么关系?(2)CABD (3)在串联电路中,总电压等于各部分电压之和。
实验二、探究电流、电压、电阻的关系
欧姆定律是电学中一个重要的定律,在初中电学中处于核心地位,既是后面学习“电功率”的基础,也是理解日常生活中电学知识的基础。教材对“欧姆定律”的探究从“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”入手,按照科学探究的程序展开的,这是一个比较完整的探究过程,涵盖了科学探究的七个要素。在这个探究实验中,电学的三个基本物理量首次全部汇集,故在知识上,要求掌握电路、电流、电压和电阻的概念;两种基本测量仪表和滑动变阻器也全部使用上,故在技能上,要求会同时使用电流表、电压表、以及滑动变阻器;因为要研究三个物理量之间的关系,故在方法上,要求会用控制变量法和图像法研究物理问题。
在实验中除了电流表、电压表要按照使用规则正确使用外,还要注意滑动变阻器的使用,特别是在开关闭合前,滑动变阻器连入电路中的阻值应该达到最大,以起到保护电路的作用;开关闭合后,如果出现灯泡不亮、电流表、电压表没有示数等故障情况,应该检查电路。
例2.池园为组长的实验小组探究电流与电压的关系时,用到如下器材:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑动变阻器1只,开关1个,导线若干;设计的电路如下左图甲所示。
(1)请按照电路图,用笔画线代替导线,将下图(乙)中的实物图连接完整。
(2)这个实验使用了控制变量的方法,其中被控制的变量是 ,滑动变阻器R2的作用是 。
(3)实验中,小星同学在闭合开关S后,发现两电表的指针正常偏转,但总在晃动,无法准确读数,造成此现象的原因可能是_______。
电压