电学实验探究题专题复习

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1 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L 1、L 2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.

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 。 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

（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 ；

图

3 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：U AB =0V ，U BC =3V ，U AC =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：

分析数据，可得出： 。

（3）第三次实验数据中U AC ≠U AB +U BC ，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：

①当 时，导体越长，电阻越 。

②当 时，导体横截面积越大，电阻越 。

③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？__________________

________________

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) 。

（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，

C ．_________________________________

表达式： R x =____________________（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R x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R x中的电流，其示数是I2；

表达式R x=

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R x=

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R x=

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R x=

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R x=

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R x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R x两端的电压，其示数是U2

表达式R x=

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R x=

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R x=

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R x=

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R X=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R x的阻值，即R X=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R X和R0两端的电压U x和U0(2)如果电路不能改接，用开关改变，分别测出R X 和电源两端的电压U x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R X和R0电流I x和I0

(2)如果电路不能改接，用开关改变，分别测出R X和干路总电流I x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，R X =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，R X =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R x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 x (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R x?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R x的表达式(用已知量和测得量表示)．