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(完整word)电学实验探究题专题复习
电学实验探究题专题复习
复习指南
1、 基本实验、仪器的选择和使用(电表量程的选择，Rp的选择）
2、 电路故障的分析与排除
3、 根据实验现象及数据总结规律，必须用准确精练的物理语言回答.
4、 根据要求设计实验
实验一 探究串、并联电路的电流规律
探究串、并联电路的电流规律在中考试题中通常从以下几个方面考查：
考查点1.电流表的使用、读数；
考查点2。实验基本操作，如拆接电路时，开关应处于 状态（所有电学实验）；
考查点3。电路故障分析;
考查点4.实验数据分析及结论的归纳，
即
考查点5。实验的纠错及改进.如实物图接错了
例题1：在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时，小明设计实验步骤如下.
1、 选用两个规格 (选填“相同”或“不同") 灯泡L1、L2串联起来接到图1所示电路中，
2、 闭合开关后发现两个灯泡均不亮，检查各个接线柱均连接良好，小明用一根导线连接AB两点时，两个灯泡仍不亮,连接BC两点时，L1发光，则故障是 .
3、 排除故障后,把电流表分别把图中A、B、C三点,测出个点的电流。
4、 换上另外两个小灯泡，再次测量三点的电流。下表是两次测量的记录数据。
图1

分析和论证：
(1）在拆接电路时，开关S必须处于________状态.
（2）结论:串联电路中 。
（3)本次实验进行多次测量的目的是 。
图2
例题2：在探究并联电路电流规律的实验中，图2甲是实验电路图.

（1)电流表应 （选填“串联"或“并联”）在被测电路中;若要测量干路电流，则电流表应接在图甲中的 点.
（2)小刘在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 ；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
（3） 下表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据.由实验数据小亮得出
IA/A
IB/A
IC/A
0。2
0.2
0。4

（4） 实验结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。
请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：① ；② 。
实验二 探究串、并联电路的电压规律
探究串、并联电路的电压规律在中考试题中通常从以下几个方面考查：
考查点1。电压表的使用、读数；
考查点2.实验基本操作，如连接电路时,开关应处于断开状态；
考查点3。电路故障判断及分析;
考查点4。实验数据分析及结论的归纳，
即
考查点5.实验的纠错及改进.
例题:在“探究串联电路电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小张把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上，如图3所示：
（1）当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关后测得的数据是：UAB=0V，UBC=3V，UAC=3V，则故障可能是： 。
（2） 故障排除后，实验正常进行，通过测量得到了三组实验数据如下表:
实验
次数
UAB /V
UBC /V
UAC /V
1
1.0
2。0
3。0
2
1。5
1.5
3.0
3
1。8
1.3
3.0
图3

分析数据，可得出： 。
（3） 第三次实验数据中UAC≠UAB+UBC，那么这次实验数据是错误的吗?为什么？
实验三 探究影响电阻大小的因素
本实验在中考中常从以下几个方面考查：
考查点1。控制变量法的理解与应用，导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，在探究电阻与导体长度的关系时,需控制导体的材料、横截面积相同；在探究电阻与导体的横截面积关系时，需控制导体的材料、长度相同；在探究电阻与导体的材料关系时，需控制导体的横截面积、长度相同;
考查点2.实验结论：导体的电阻与导体的 、 、 有关。与电压、电流无关。
控制变量法回答结论的方法：必须先写出不变的物理量，然后原因越怎样，结果越怎样.
一般模式：当×××相同（一定）时，×××越怎样，×××越怎样。如：
当 时,导体越长,电阻越 。
‚当 时,导体横截面积越大，电阻越 .
ƒ当 时，导体材料不同,电阻 。
例题:在探究“电阻的大小与什么因素有关”的实验时,如图是某实验小组进行探究的实验装置。演示板上固定了四条合金电阻线,a、b、c的长度均是lm，d的长度是0.5m;a、b、d的横截面积相同，c的横截面积比a、b的小；a、c是镍铬合金线，b、d是锰铜合金线。
（1） 该实验同比较 来比较导体电阻的大小。
（2） 滑动变阻器的作用 。
（3）依次把M、N跟b和d的两端连接，闭合开关，读出电流表的示数分别为0.16A和0。22A,则可得出其结论是:___ ___ ___ 。
（4）依次把M、N跟_________的两端连接,可探究电阻跟材料的关系。
（5)以上方法在研究物理问题时经常用到，下列实验没有使用这种方法研究的有（ ）：
A、探究电流跟电阻、电压的关系 B、探究声音的产生原因时，将音叉靠近悬挂着的小球
C、探究压力的作用效果与哪些因素有关 D、将电流类比为水流
E、探究影响滑动摩擦力大小的因素
实验四 探究电流、电压、电阻的关系
探究电流、电压、电阻的关系在中考试题中通常从以下几个方面考查：
考查点1.两表一器的使用，特别是滑动变阻器的作用（闭合开关前，必须滑到最大阻值处）;
考查点2.实物的连接、画电路图、电路故障分析；
考查点3。实验数据及图像的分析;
考查点4.控制变量法的应用；
考查点5.实验数据分析及结论的归纳,即 ，
.
例题：在用电压表、电流表探究电流和电压关系的实验中,电阻R=10Ω，电源电压U=3V。
（1)小刚根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，小军检查后发现有一根导线连接有误，请你在这根导线上把“×”并用笔画线代替导线，画出正确的连线。

(2)电路改正后，小刚闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 端（选填 左 或 右 ）闭合开关后，发现电流表无示数,电压表的示数为电源电压值,取下电阻,两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是 。
(3) 故障排除后，开始进行实验，小刚根据测出的数据，画出了通过电阻的电流随电压变化的关系图像,如图5乙所示，由图像可以得出结论: .为了使结论更具有普遍性，小刚还应 。
(4) 在本次实验中，滑动变阻器的作用有 。
(5) 探究完电流与电压的关系后,小军用阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的三个电阻进行探究电流与电阻的关系，具体步骤如下
①将20Ω的电阻接入电路中，闭合开关，移动滑片到某一位置时，读出电流表示数为0。1A，电压表的示数为U。
②断开开关，将20Ω的电阻换成10Ω的电阻。
③保持滑片不动，闭合开关后,电压表示数将 。（选填 变大、变小 或 不变 ）
④向 （选填 左 或 右 ）移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数I。
⑤断开开关,将10Ω的电阻换成5Ω的电阻，重复第3、4步骤。
分析数据得出：当 时，电流与电阻成反比。
(6) 小刚同学也探究了电流与电阻的关系。他不断改变电阻R的阻值，并将电阻值以及对应的电流表的示数记录在表1中。分析表1中的数据可知：电路中的电流I跟电阻R不是反比关系，这一结论与欧姆定律不一致.请你帮助小刚分析：
①结论与欧姆定律不一致的原因是_______________________________________ ;
②要得到与欧姆定律一致的结论，你如何帮助小刚改进这个电路？__________________
________________。表2
次数
R/W
I/A
1
5
0。6
2
10

3
15

表1
次数
R/W
I/A
1
5
0.6
2
10
0.4
3
15
0.3

改进实验后，把符合要求的数据填写在表2中的空格内。

实验五 伏安法测量定值电阻的阻值
伏安法测量定值电阻的阻值在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.实验原理：R=U/I；
考查点2。两表一器的使用;
考查点3.实物的连接、画电路图、电路故障分析；
考查点4.U-I图像的分析并计算电阻。
考查点5.滑动变阻器的作用:(1） ；
（2) 。
本实验中多次测量的目的是: 。
滑动变阻器的连线要求
例题1:在测量定值电阻R0的阻值实验中：
（1）请你用笔画线代替导线，将图6甲中的实物图连接完整。

（2） 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至_ __端（选填“A”或“B”）。
（3） 小组同学在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是 .
（4） 纠正错误后，移动滑片到某一位置时，电流表的示数为0.2A，电压表的示数如图6乙所示，则R0的的电阻值为_________Ω.
（5）把这一次实验测得的阻值作为最后结果，你认为合适吗？答：_________，理由是__ __ _.
（6）如果电流表内阻对电路的影响不能忽略，而实验操作规范正确,则导体的电阻测量值比真实值 （选填“偏小”或“偏大”）。
实验六 伏安法测量小灯泡的电阻（电功率）
伏安法测量灯泡电阻的阻值在中考试题中通常从以下几个方面考查：
考查点1.实验原理：R=U/I；
考查点2。两表一器的使用;
考查点3.实物的连接、画电路图、电路故障分析（具体见下一页）；
考查点4。I—U图像的分析并计算小灯泡电阻的伏安特性曲线图.

有图像可知，小灯泡的电阻，随着两端电压的增加，电阻越来越 ，是因为 。
因此小灯泡的电阻不能多次测量求平均值,只能计算某一电压下的电阻;因为其阻值在改变。
考查点5。滑动变阻器的选用方法
（1） 就近原则、选大不选小：选择最大阻值大于待测电阻阻值且和待测电阻阻值接近。
（2） 根据电源电压和灯泡的额定电压，计算滑动变阻器能否分担到足够的电压。
如一次测量灯泡正常发光的电阻实验中，电源电压为6V，L标有 2。5V 0。3A 字样,现有滑动变阻器R1 5Ω 1A，R2 10Ω 2A，R3 20Ω 1A，R3 100Ω 1A，则滑动变阻器有选择 。
考查点6.电压表所用量程损坏后，改测的方法。
如一次测量灯泡正常发光的功率实验中,电源电压为6V，L标有 3。8V 0。3A 字样，现发现电压表15V量程损坏了，在不使用其他仪器下，如何准确测出灯泡的额定功率,请画出改进后的电路图，写出实验主要步骤
(1) 。

（2) 。

实验题中常见的几种不正常现象的产生原因：
电路图
现象
可能的故障

在电源、电压表、电流表、开关、导线完好的情况下

指针反偏
原因：正负接线柱接反了

指针偏转角度较小
原因：量程选择过大

指针偏转超过最大刻度（满偏）
原因：量程选择过小
灯泡不亮,电流表无示数，电压表有示数（等于电源电压）
灯泡处开路(常考）
灯泡不亮，电流表有示数,电压表无示数
灯泡被短路了（常考）
连接完最后一根导线后，灯泡立即发光
连接电路时开关没有断开
闭合开关,灯泡发出发出耀眼的光，接着熄灭
闭合开关前，滑片没有滑到最大阻值处
闭合开关，灯泡发出微弱的光
滑动变阻器接入电路中的阻值过大
闭合开关，灯泡不亮,电压表、电流表指针偏转角度很小。
无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流表示数都不变。
灯泡很亮
同时连接了两个上接线柱
灯泡很暗
同时连接了两个下接线柱
移动滑片，电流表示数变大，电压表示数却变小.
电压表与滑动变阻器并联了。
无论怎样移动滑片,灯泡两端的电压都高于额定电压。
滑动变阻器的最大阻值太小，分担的电压太小.
常见几种故障现象的组合
（1） 连接完最后一根导线后,灯泡立即发出耀眼的光,接着熄灭。
（2） 连接完最后一根导线后，灯泡立即发出微弱的光，移动滑片，灯泡亮度不变。
（3） 闭合开关,灯泡很亮，无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流表示数都不变。
（4） 闭合开关，灯泡很暗,无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流表示数都不变.

例题1：小明做“测定小灯泡额定功率"的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材:电源、电流表（0～0.6A 0～3A)、电压表（0~3V 0～15V）、滑动变阻器R1（ 5Ω 1A），R2 （10Ω 2A）,R3 （50Ω 1A）三个，开关各一只，导线若干。
（1）如图7是小明连接的不完整的实验电路，请你用笔画线代替导线将图中未连接部分连接好。要求：电流表和电压表选择最合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路的阻值增大.

（2)小明在连接完最后一根导线后，灯泡发出微弱的光,移动滑片,灯泡亮度不变，出现这种现象的原因是 .
（3）在纠正电路,闭合开关后,移动滑片，使电压表的示数 V，灯泡正常发光，电流表的示数如图所示,则灯泡的额定功率是 W，灯泡的工作电阻是 Ω。（保留一位小数)
(4）在实验中,电压表的示数突然变为零，电流表的示数增大,电路可能出现的故障是 。
（5）小明不小心把电压表15V量程损坏了，现有没有多余的器材,小明对实验电路进行了改进,如下图,请完善小明的实验步骤
（A）按电路图连好电路。
（B)闭合开关，移动滑片使电压表示数为 V时，
灯泡正常发光，读出电流表的示数。

例题2：小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实验电路。
（1)请你按照电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接。

(2）小明将电路连接正确后,闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是___________A，小灯泡的阻值是____________Ω（保留一位）；
（3）小明根据测得的电压、电流得到了灯泡的I-U图像，由图像可知，随着灯泡两端的电压增加，灯泡的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。原因是_________ _____。
A
S1 R0
S2 Rx
丁
（4）小明又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图所示电
路(R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，
请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式.
实验步骤：A．按照设计的电路图连接电路
B．断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1

C．_________________________________

表达式： Rx =____________________（用已知和测量的物理量的符号表示）
（二）测电阻的几种特殊方法
一、安阻法：在用“伏安法测电阻”的实验中，如果电压表坏了，但又没有多余的电压表,手头却还有一只已知电阻R0，此实验怎样继续进行？
方法一：没有电压表,不能测电压。但有了定值电阻，可以用电流表和定值电阻组合起来，起到电压表的作用。但必须和Rx并联。（可以用电流表和定值电阻来代替电压表）
电路图：
步骤：如上图所示，先用电流表测R0中的 电流，其示数为I1，这时可求出电源电压U＝I1R0 ；再测Rx中的电流，其示数是I2；

表达式Rx=

方法二：上述方案中电流表要两次连接,能否只连接一次完成实验？
电路图:
步骤:如上图所示,当开关S1闭合时,电流表的示数为I1；当开关S2闭合时,电流表示数是I2

表达式Rx=

方法三：能否用一只单刀单置开关?
电路图：
步骤：如图所示.当开关S断开时，电流表的示数为I1；当S闭合时,电流示数是I2,

表达式Rx=

方法四：能否将R0 、Rx串联起来测量？
电路图：
步骤：如图所示，当开关S闭合时，电流表的示数为I1；当S断开时,R0和Rx串联，电流表示数是I2；
表达式Rx=

方法五：能否用一只滑动变阻器代替上题中的R0
电路图：
步骤：如图所示，滑动变阻器的的最大值为R0,当滑动变阻器的滑片在最左边时,电流表的示数为I1；当滑动变阻器的滑片在最右边时，电流表的示数为I2

表达式Rx=

二、 伏阻法：在用“伏安法测电阻”的实验中，如果电流表坏了，但又没有多余的电流表,手实却还有一只已知电阻R0，此实验怎样继续进行？
三、 方法一电流表，不能测电流。但有了定值电阻，可以用电压表和定值电阻组合起来，起到电流表的作用。但必须和Rx串联。
电路图:
步骤:如图所示，当开关S闭合时，先用电压表测R0两端的电压，其示数为U1；再用电压表测Rx两端的电压，其示数是U2
表达式Rx=

方法二：能否只连接一次电路？

步骤：如图所示，R0 与Rx串联，当开关S1闭合时，电压表测的是电源电压，电压表的示数为U1;当开关S2时，电压表测的是R0两端的电压，电压表的示数为U2;
表达式Rx=

方法三：能否用一只单刀单置开关？
电路图：
步骤:如图所示,当开关S闭合时，电压表示数为U1 ；当S断开时，电压表其示数为U2 ；
表达式Rx=

方法四：如果将定值电阻换成滑动变阻器呢？
电路图:
步骤：如图所示，滑动变阻器的的最大值为R0,当滑动变阻器的滑片在最左边时，电压表的示数为U1;当滑动变阻器的滑片在最右边时,电压表的示数为U2；
表达式Rx=

三．等效替代法
方法一：用图10所示的电路也可以测出未知Ｒｘ的阻值.当S扳到A时电流表的示数为I，再将 S 扳到B时,调节R0（电阻箱）的电阻，使电流表示数仍为I,即RX=R0。

方法二：若只有一只电压表和电阻箱,则可用替代法测电阻的阻值,如图11所示。先合上开关S1,把单刀双掷开关S2打到1，调节滑动变阻器的阻值，使电压表有一合适的示数U0。再把单刀双掷开关S2打到2，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U0，则此时电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值，即RX=R0。

测电阻的方法小结：
1．伏安法测电阻
2．没有电流表，只有电压表,和一定值电阻R0（或者已知最大阻值的滑动变阻器）
(伏阻法)
设计方法：应该采用___________电路，
(1）如果电路可以改接，就分别测出RX和R0两端的电压Ux和U0 (2）如果电路不能改接,用开关改变,分别测出RX和电源两端的电压Ux和U
3．没有电压表，只有电流表，和一定值电阻R0（或者已知最大阻值的滑动变阻器）
（安阻法）
设计方法：应该采用___________电路，
（1）如果电路可以改接，就分别测出RX和R0电流Ix和I0
（2)如果电路不能改接，用开关改变，分别测出RX和干路总电流Ix和I
4．等效替代法:
利用电阻箱代替未知电阻，并联接在同一电路中，电流大小相同时，RX =R
利用电阻箱代替未知电阻，并联后和滑动变阻器串联，电压大小相同时，RX =R
四．反馈练习：
1． 如图，R0为阻值已知的电阻,闭合开关S后，根据电流表、电压表的示数不能计算出未知电阻Rx的阻值的电路是：

2．小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R （阻值约为1kΩ）．实验室所提供的器材有:电源(电压约为9V）、滑动变阻器R（100Ω 2A）、电流表(量程为0～0．6A、分度值为0．02A）、电压表（量程为0～3V、分度值为0．1V）各一个，开关S1、S2两只，导线若干．
(1)小明设计了如图所示的电路进行测量．你认为小明能否测出未知电阻Rx?为什么?
（2）请你选用上述器材设计方案测出未知电阻R．要求：
①画出实验电路图;
②简述实验步骤；
③写出Rx的表达式(用已知量和测得量表示）．

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