决胜2019中考物理分类命题解密:专题11 电学实验探究题(解析版和原卷版)
【内容简介】
专题十一 电学实验探究题(解析卷)
科学实验与探究是物理学习的重要内容,也是一种认识科学、应用科学的物理方法。进行科学探究活动的一般思维程序是:提出问题→建立假说(或猜想)→实验检验→归纳分析→解决问题(或得出结论)→实验修正。 探究性试题是考查学生综合分析能力、归纳总结能力、发散性思维和创造性思维能力的中考热点题型,是近年来中考必考内容。
探究性试题可分为:现象探究、方法探究、实验探究、数据探究、阅读情景探究等。解答此类试题要具备定的知识基础、能力基础、生活经验基础。思维方法是发掘物理现象与物理知识、物理过程与物理方法之间隐含的联系,找到物理知识、物理规律的应用原型,是学生能力得到锻炼与升华的过程。
实验探究题主要以选择、填空、解答、分析为主。
电学实验探究题的分类与解法:
1.
考查内容
(1)基本测量仪器仪表使用与掌握情况,灵活使用电流表、电压表、滑动变阻器的能力。
(2)综合应用知识解决问题的能力。
(3)设计实验的能力。
(4)思维发展能力、创新能力。
2.
考查形式:选择、填空、连线作图、电路故障分析、实验方案设计。
3.
考查重点和热点:电学仪表的使用、滑动变阻器的作用、验证电学规律、电学量的测量、创新能力。
考查难点:创新设计实验和对实验过程进行评估。
4.
题目分类及分类解法技巧
(1)考查测量仪器的读数和使用:关于实验器材的读数是物理实验的一个基本要素,也是考察实验基本技能的一种重要手段。新课程标准要求学生应熟练掌握刻度尺、秒表、温度计、托盘天平、量筒、弹簧测力计、电流表、电压表和电能表这九种测量工具的读数方法。其中,电学主要是电流表、电压表读数和滑动变阻器的接线,有时也将电能表与秒表组合探究家用电器的功率。
攻略:读数前都应首先弄清测量工具的量程、分度值、零刻线的位置。学生实验中电压表两个量程分别是0~3V 和0~15V ,分度值对应的是0.1V 和0.5V ;电流表量程分别0~0.6A 和0~3A 分度值对应的是0.02A 和0.1A 。滑动变阻器的接线通常只考“一上一下”的接线方式,影响接入电阻大小的是所使用的下接线柱和滑片的移动方向,滑片靠近所使用的下接线柱,接入电阻变小,相应的电流就变大。
(2)考查实验探究方法:研究物理问题的方法很多,如控制变量法、等效替代法、推理法、模型法、类比法、转换法、归纳法等,其中控制变量法、转换法的应用最为普遍,对这些研究方法要理解和掌握。
5.
电学实验探究题主要内容:探究电流与电压关系、电流与电阻关系、欧姆定律、测量小灯泡额定功率、测量电阻额定功率、电阻测量、焦耳定律、电与磁等。
一、电流与电压关系探究实验
【典例1】(2018•淄博)下图是小明同学探究电流与电压、电阻关系的电路图,提供的器材有:6V的电源一个,电流表(0﹣0.6A,0~3A)。电压表(0﹣3V,0~15V)各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个,“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干(忽略导线电阻),以上实验器材完好无损,实验中数据读取准确无误。
(1)探究电流与电压的关系时,移动滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压,进行了多次测量,归纳得出 的规律。
(2)探究电流与电阻的关系时,测得的几组数据如下表所示。由于操作不当,导致表中第 3 次实验的数据存在错误,出错的原因是 。纠正错误以后,小明用30Ω的电阻替换15Ω电阻进行第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,请给小明提出可行的解决方案(不限于提供的实验器材): 。
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.24
(3)利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值,实验中也要进行多次测量,其目的是 ;将定值电阻换成小灯泡后,利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”,实验中也要移动滑动变阻器的滑片,其目的是 。若被测小灯泡的额定电压为3.8V,在调节滑片使小灯泡正常发光时,电压表的示数很难准确达到3.8V。测量误差较大,为此,小明改动电路,在不更换现有器材的情况下,提高了测量数据的精确度。请补全小明的做法:断开开关 ;闭合开关, ;读出此时电流表的示数;计算小灯泡的额定功率。
【解析】(1)电阻不变时,电流与电压成正比;(2)研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,根据串联电路的规律和欧姆定律,求出第2次实验时滑动变阻器接入的阻值;由欧姆定律,分析在第3次实验数据,由欧姆定律和电阻的串联求出变阻器连入电路中的电阻,据此分析;(3)测量定值电阻的阻值,实验中进行多次测量,其目的是:取平均值减小误差;利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”,实验中也要移动滑动变阻器的滑片,其目的是改变灯的电压;根据串联电路电压的规律,当灯变阻器的电
将R2换为R3=15Ω时,根据电阻的串联,变阻器的电阻R滑=25Ω﹣15Ω=10Ω,即滑动变阻器滑片位置不动,故第3次实验时,没有移动滑片就读电流表示数了;
由于电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故应该为0.2A;
(3)利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值,实验中也要进行多次测量,其目的是:取平均值减小误差;将定值电阻换成小灯泡后,利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”,实验中也要移动滑动变阻器的滑片,其目的是改变灯的电压;
根据串联电路电压的规律,当灯变阻器的电压为6V﹣3.8V=2.2V时,灯的电压为3.8V,故可将电压表小量程(0﹣3V)并联在变阻器的两端,而电压表小量程分度度值为0.1V,故测量2.2V电压较为准确;
故断开开关,将电压表小量程(0﹣3V)并联在变阻器的两端,闭合开关,移动变阻器的滑片,当电压表示数为2.2V时,读出此时电流表的示数;计算小灯泡的额定功率。
故答案为:(1)电阻不变时,电流与电压成正比;(2)3;滑动变阻器滑片没有调节就读数了;换用最大阻值至少为30Ω的变阻器;(3)取平均值减小误差;改变灯的电压;将电压表小量程(0﹣3V)并联在变阻器的两端;移动变阻器的滑片,当电压表示数为2.2V时。
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资料审核:czwlzx
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