河北2018中考物理復(fù)習(xí)課件：專題五-電學(xué)實驗探究題-(共46張PPT)

專題五電學(xué)實驗探究題目錄備考指導(dǎo)一考題歸類剖析二題型綜合訓(xùn)練三河北省中考卷的第34題為電學(xué)實驗探究題，此類題型每年必考，考查的實驗主要有“探究影響電阻大小的因素〞“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系〞“探究串并聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系〞“測量電阻〞“測量小燈泡的電功率〞等，其中“測量小燈泡的電功率〞與“測量電阻〞實驗，幾乎集中了初中電學(xué)的所有重點知識，備受中考命題者的青睞。此類題著重考查科學(xué)探究的幾個要素：提出問題、猜測與假設(shè)、制定方案與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作，綜合性強，難度較大。綜合近幾年的考查情況，預(yù)計2023年河北中考考查“電阻的測量〞的可能性較大。年份題號題型考查的內(nèi)容涉及的主要問題分值201334實驗探究題探究燈泡發(fā)光亮度與哪些因素有關(guān)(1)電能轉(zhuǎn)化問題；(2)故障分析；(3)設(shè)計電路圖；(4)書寫實驗步驟；(5)歸納結(jié)論；(6)拓展到測量電功率的問題7分201434實驗探究題探究電流與電壓、電阻的關(guān)系(1)實物電路的糾錯；(2)滑動變阻器的使用；(3)電路故障分析；(4)歸納結(jié)論；(5)電流表讀數(shù)；(6)計算滑動變阻器的最大阻值7分本專題在歷年河北省中考卷中的考查情況統(tǒng)計如下：201534實驗探究題探究影響電阻大小的因素(1)電流表讀數(shù)；(2)控制變量法應(yīng)用；(3)處理數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論；(4)多次測量的目的；(5)計算合金絲的電阻和長度7分201634實驗探究題探究串、并聯(lián)電路中電流的關(guān)系(1)實物電路的連接；(2)電路故障判斷；(3)串、并電路的辨識；(4)電流表的讀數(shù)；(5)歸納結(jié)論；(6)計算有關(guān)電阻和電功率的比值7分201734實驗探究題測量小燈泡的額定功率(1)實物電路的連接；(2)電路故障分析；(3)電流表、電壓表讀數(shù)；(4)根據(jù)數(shù)據(jù)計算小燈泡的電功率；(5)小燈泡電阻變大的原因；(6)實驗過程中對誤差和實驗操作的分析與評價7分續(xù)表類型一探究影響電阻大小的因素典例1(2023?河北，34，7分)學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后，小明對影響電阻大小的局部因素進行了進一步的探究，器材有：開關(guān)、電流表、電源(電壓恒為1.5V)各一個，三根完全相同的合金絲，導(dǎo)線假設(shè)干。實驗過程電路如圖甲所示。將合金絲以不同方式分別接入電路A、B之間，閉合S后，記錄的數(shù)據(jù)如表。連接方式一根兩根串聯(lián)三根串連兩根并聯(lián)三根并聯(lián)電流表讀數(shù)/A0.30.21.21.8答復(fù)以下問題：(1)圖乙是一根合金絲接入電路時電流表的讀數(shù)，請將其填入表格中。0.6(2)導(dǎo)體電阻的大小跟材料、長度、橫截面積的關(guān)系。A．電阻的大小與長度的關(guān)系是：_____________________________________________________________________________________________；B．電阻的大小與橫截面積的關(guān)系是：______________________________________________________________________________________________。橫截面積相同的同種導(dǎo)體，其電阻大小跟導(dǎo)體長度成正比長度相同的同種導(dǎo)體，其電阻大小跟導(dǎo)體橫截面積成反比(3)進行屢次測量的目的是______________________。(4)此實驗也可以得出電流與電阻的關(guān)系是：_________________________________________。拓展用上述合金材料制成長1m，橫截面積1mm2的電阻絲的阻值為1Ω。而實驗中所用合金絲的橫截面積為0.5mm2，那么一根合金絲的電阻為________Ω，長度為________m。使結(jié)論具有普遍性電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比2.51.25【尋考法】此題是探究電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積關(guān)系的實驗，主要考查了電流與電阻的關(guān)系，導(dǎo)體電阻的計算，同時還考查了電流表的讀數(shù)，實驗結(jié)論的歸納，控制變量法的應(yīng)用，屢次測量數(shù)據(jù)的目的等。該實驗是河北中考中電學(xué)重點探究實驗之一，近年來時有考查?！咎浇夥ā?1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)進行判斷，電流表量程為0～3A，圖中電流表指針在第6小格處，即電流表讀數(shù)為0.6A；(2)解答此題要結(jié)合實驗數(shù)據(jù)運用控制變量法；(3)屢次測量獲取多組數(shù)據(jù)，排除偶然性，從中找出普遍規(guī)律；(4)實驗中電源電壓恒定，即不變量為電壓；根據(jù)表格數(shù)據(jù)，不同連接方式下合金絲的等效電阻不同，對應(yīng)電流表讀數(shù)也不同，即變化量為電阻大小和電流大?。蝗缓笥蓪嶒灁?shù)據(jù)得出變化量之間的關(guān)系，即為電流與電阻的關(guān)系。拓展電源電壓恒定為1.5V，即U＝1.5V，電路中只接入一根合金絲時，電流表讀數(shù)為0.6A，即I＝0.6A，由歐姆定律可知，一根合金絲的電阻R＝＝＝2.5Ω。用該材料的合金絲制成長1m、橫截面積1mm2的電阻絲的阻值為1Ω，根據(jù)導(dǎo)體電阻大小跟橫截面積成反比可知，當(dāng)長度不變，橫截面積為0.5mm2時，電阻為2Ω；再根據(jù)導(dǎo)體電阻大小跟長度成正比可知，要使阻值為2.5Ω，則長度為1.25m。典例2(2023?德州)現(xiàn)有以下器材：學(xué)生電源(6V)、電流表(0～0.6A，0～3A)、電壓表(0～3V，0～15V)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω各一個)、開關(guān)、滑動變阻器和導(dǎo)線假設(shè)干，利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關(guān)系〞。類型二探究電路中電流與電壓、電阻的關(guān)系(1)請根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實物連接成完整電路。(要求連線不得交叉)解：如圖3所示圖3(2)實驗中依次接入三個定值電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，保持電壓表示數(shù)不變，記下電流表的示數(shù)，利用描點法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象。由圖象可以得出結(jié)論：__________________________________________。電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比(3)上述實驗中，小強用5Ω的電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變，接著把R換為10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，向_____(填“A〞或“B〞)端移動滑片，使電壓表示數(shù)為______V時，讀出電流表的示數(shù)。。(4)為完成整個實驗，應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動變阻器________。A．50Ω1.0AB．30Ω1.0AC．20Ω1.0AA2A【尋考法】此題是“探究電路中電流與電壓、電阻的關(guān)系〞實驗，是河北中考中電學(xué)實驗的?？碱}目之一。在此題中主要探究了電流與電阻的關(guān)系，同時考查了實物電路的連接，滑動變阻器的選取和使用方法，實驗結(jié)論歸納等，難度中等。、電壓等?！咎浇夥ā?1)將電壓表與電阻并聯(lián)，滑動變阻器與電阻串聯(lián)，滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖3所示。(2)分析圖丙，曲線上每點對應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2V，由此得出結(jié)論：電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比?！咎浇夥ā?3)將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后，定值電阻兩端的電壓增大，要使電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)減小電路中的電流，增大滑動變阻器接入電路中的電阻即滑片向A端移動，直到電壓表的示數(shù)到達2V為止。(4)由圖丙知，電路的最小電流I＝0.1A，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝U－UR＝6V－2V＝4V，由I＝U/R可得，滑動變阻器接入電路的阻值：R滑＝U滑/I＝4V/0.1A＝40Ω，那么選用滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω1.0A〞。典例3(2023?河北，34，7分)小明利用如圖4甲所示的電路“探究串、并聯(lián)電路中電流的關(guān)系〞。類型三探究串、并聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系圖4(1)探究串聯(lián)電路中電流的關(guān)系。①用筆畫線代替導(dǎo)線將開關(guān)S3連入電路中。(要求：只閉合開關(guān)S3后，R1、R2以及電流表串聯(lián)；導(dǎo)線不許交叉)解：如圖5所示圖5②小明將S3閉合后，發(fā)現(xiàn)電流表均無示數(shù)。于是他用一只電壓表對電路故障(電路中只有一處故障)進行了檢測，將電壓表接在R1兩端時，電壓表與電流表均無示數(shù)；接在R2兩端時，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)。電路中的故障是____________。小明排除故障后繼續(xù)實驗，讀出了電路中各電流表的示數(shù)，得到了串聯(lián)電路中電流的關(guān)系是：串聯(lián)電路中各處電流相等。R2斷路(2)完成上述實驗后，小明繼續(xù)探究并聯(lián)電路中電流的關(guān)系。①各開關(guān)的連接情況是____________________(填寫各開關(guān)斷開或閉合)。②分析實驗中各電流表的讀數(shù)(如圖乙所示)，可知并聯(lián)電路中電流的關(guān)系是：______________________________________。③電阻R1：R2＝________。閉合S1、S2，斷開S3

并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和1：2(3)為了驗證結(jié)論的普遍性，你可以采用的方法是：________________________________________________________________________。拓展在電源電壓不變的情況下，小明兩次實驗中電路消耗的最大功率與最小功率之比P最大：P最?。絖_______。改變電源電壓9：2【尋考法】探究串、并聯(lián)電路中的電流與電壓、電阻的關(guān)系的實驗，是總結(jié)歸納歐姆定律的根底性實驗，非常重要，是河北中考的熱點。此題考查了實物電路連接，電路故障判斷，通過開關(guān)如何實現(xiàn)串、并聯(lián)電路的轉(zhuǎn)換，控制變量法的運用，并拓展考查了電功率的比值問題，涉及問題廣泛，綜合性強，難度較大?！咎浇夥ā?1)①按從電源正極依次把各個元件連接起來，組成了一條路徑，電路連接如下圖；②閉合開關(guān)后，電流表無示數(shù)，說明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正、負接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為與電壓表并聯(lián)的R2斷路；【探解法】(2)①閉合開關(guān)S1、S2，斷開開關(guān)S3，電路有兩條路徑；②電流表都使用的是0～3A的量程，I1＝2.4A，I2＝1.6A，I3＝0.8A，那么I1＝I2＋I3，即并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和；③并聯(lián)電路電壓處處相等，在電壓相等的情況下，電流和電阻成反比，即R1：R2＝I3：I2＝0.8A：1.6A＝1：2；(3)為了驗證結(jié)論的普遍性，應(yīng)屢次測量，可以采用的方法是：改變電源電壓；【探解法】

拓展在電源電壓不變的情況下P最大：P最?。剑海剑?：2。典例4(2023?河北，34，7分)小明利用如圖6甲所給的實驗器材“測量小燈泡的額定功率〞，電源電壓恒為6V，小燈泡正常工作時的電壓為3.8V，電阻約為12Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω2A〞。類型四電阻、電功率的測量圖6(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖甲實物電路的連接。(2)正確連接電路后，用開關(guān)試觸，小燈泡不亮，電壓表瞬間滿偏，電流表指針幾乎不動，電路的故障是_________________。(電路只有一處故障)滑動變阻器斷路（1）解：如圖7（a）所示圖7(3)排除故障后，繼續(xù)實驗，閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表的指針指在某電壓值時，(請在圖乙中標出相應(yīng)的電壓值)，小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖丙所示，小燈泡的額定功率是________W。(4)測量完小燈泡的額定功率后，小明又測量了幾組數(shù)據(jù)，計算后發(fā)現(xiàn)燈絲電阻隨其兩端電壓的增大而增大，原因是____________________________。1.14燈絲電阻隨溫度升高而增大〔3〕如圖7〔b〕所示圖7評估小紅也利用上述器材對該小燈泡的額定功率進行了測量，實驗電路如圖丁所示，實驗結(jié)束后，兩人對實驗進行了交流與評估。電壓表應(yīng)選擇0～15V量程，量程過大，所以電壓的測量不夠精確；①小紅的實驗結(jié)果誤差較大，理由是________________________________________________________________________________________________。②小明的實驗更不容易操作，理由是________________________________________________________________________________________________。電源電壓6V，操作中電壓表先使用0～15V量程，調(diào)節(jié)滑動變阻器后再使用0～3V量程，操作比較麻煩【尋考法】此題是“測量小燈泡的電功率〞實驗，考查了實物電路的連接，滑動變阻器的正確使用，電路故障判斷，電流表的讀數(shù)，電阻和電功率的計算，誤差分析，實驗改進等，該實驗涉及的知識面廣，難度略大?！皽y量電阻〞和“測量小燈泡的電功率〞是初中物理電學(xué)中最重要的兩個實驗，復(fù)習(xí)時要認真對待?！咎浇夥ā?1)測量小燈泡的額定功率實驗中，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，由歐姆定律可知小燈泡正常發(fā)光的電流約為：I＝＝≈0.32A，由此完成電路連接如圖7(a)所示。(2)正確連接電路后，用開關(guān)試觸，小燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，說明電路可能有斷路，電壓表瞬間滿偏，說明電壓表到電源間是通路，所以電路的故障是與電壓表并聯(lián)的滑動變阻器斷路了；【探解法】(3)小燈泡正常工作時，電壓表的示數(shù)6V－3.8V＝2.2V，如圖7(b)所示。根據(jù)圖丙，電流表的量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，所以小燈泡正常發(fā)光時的電流為0.3A，那么小燈泡的額定功率：P＝UI′＝3.8V×0.3A＝1.14W；(4)隨著電壓的變大，通過燈絲的電流變大，燈絲產(chǎn)生的熱量變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻值變大，即燈絲電阻隨溫度升高而增大；【探解法】評估由題知，電源電壓恒為6V，而小燈泡額定電壓為3.8V，①由圖丁小紅的實驗電路知，電壓表應(yīng)選擇0～15V量程，量程過大，所以電壓的測量不夠精確；②由圖甲知，小明的實驗中電壓表測滑動變阻器兩端電壓，閉合開關(guān)前，變阻器阻值要滑到最大值處，由串聯(lián)電路的分壓原理知：＝，即：＝＝53，則UR＝U＝×6V＝3.75V，所以電壓表要使用0～15V量程，調(diào)節(jié)滑動變阻器后，因為燈泡正常發(fā)光電壓為3.8V，滑動變阻器兩端此時電壓為2.2V，所以為了精確測量再將電壓表換成0～3V量程，所以操作麻煩。4．(2023?宜昌)小明同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系〞時選取了如下器材：3.6V鋰電池一枚、10Ω定值電阻一個、電壓表一只、電流表一只、最大阻值為20Ω的滑動變阻器一個、開關(guān)一個、導(dǎo)線假設(shè)干。(1)請根據(jù)如圖甲所示的電路圖，用鉛筆代替導(dǎo)線在圖乙中將電路元件連接完整，注意導(dǎo)線不要交叉。解：如下圖(2)下面表格中是小明同學(xué)實驗并整理的數(shù)據(jù)，請你在圖丙坐標系中畫出I--U的關(guān)系圖象，通過分析圖象，你得出的實驗結(jié)論是：__________________________________________________。實驗次數(shù)第1次第2次第3次第4次第5次電壓/V11.522.53電流/A0.10.150.20.250.3在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比解：如圖所示(3)王老師查看了小明的實驗數(shù)據(jù)后說：“小明，你的實驗數(shù)據(jù)看上去很不錯，不過，你有沒有編造數(shù)據(jù)呀？〞小明不好意思地說：“對不起，王老師，確實有一次數(shù)據(jù)是編造的。〞請你指出小明的哪一次數(shù)據(jù)是編造的，說出你的判斷理由。第一次；因為電路的最小電流為0.12A，達不到0.1A。【解析】(1)電源電壓為3.6V，由于電路中有滑動變阻器，能分擔(dān)一定的電壓，故電壓表的量程為0～3V；電路中的最大電流為：I＝＝＝0.36A，故電流表量程為0～0.6A；電壓表并聯(lián)到電阻的兩端，電流表串聯(lián)接入電路中，如圖所示。(2)橫坐標對應(yīng)電壓值，縱坐標對應(yīng)電流值，按描點法描出各點，然后用直線將各點連接起來，如圖所示。由圖象可見，在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。(3)電路中的最小電流為：I′＝＝＝0.12A，故第一次數(shù)據(jù)是錯誤的。8.(20