電學(xué)探究型實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)難題破解

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1、電學(xué)探究型實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)難題破解電學(xué)實(shí)驗(yàn)屮，除了常規(guī)的實(shí)驗(yàn)外，探究型實(shí)驗(yàn)是近幾年屮考考查的重點(diǎn)，在探究型實(shí)驗(yàn)中，一類題目是寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；另一類是根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?在第二類題目中往往要求畫出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格?本文將結(jié)合2013年黑龍江省嗆爾濱市中考物理試卷中一道經(jīng)典試題與同學(xué)們一同前往破解“電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”難題之旅.【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題?破解思路】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法：1.分析清楚三個(gè)物理量?利用控制變量法，控制一個(gè)量不變的前提下,研究因變量隨自變量的變化；2.明確在實(shí)驗(yàn)屮采取什么措施來使自變量在實(shí)驗(yàn)屮不斷變化，明確如何知道它大小的方法；3?在自變量不斷變化時(shí)，知

2、道在實(shí)驗(yàn)中采取什么措施來保證控制不變的量在實(shí)驗(yàn)中一直保持不變；4?用工具測量或通過公式計(jì)算知道因變量在實(shí)驗(yàn)中的大小變化.實(shí)驗(yàn)步驟書寫時(shí)的注意事項(xiàng)：1?實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)節(jié)好電表；2.每一個(gè)主要步驟前的準(zhǔn)備工作要強(qiáng)調(diào)到位；3.明確實(shí)驗(yàn)步驟書寫的基本格式,按步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)；2.實(shí)驗(yàn)中要把每次實(shí)驗(yàn)中的自變量和因變量都記錄在表格中;3.若不能直接測量因變量，則要寫出計(jì)算因變量大小的過程;6?規(guī)律性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)次數(shù)至少要6次.實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)：1?實(shí)驗(yàn)表格由兩部分組成：表頭+空格；2?表頭部分山兩部分組成：物理量的字母/單位；1.表頭中的物理量應(yīng)由實(shí)驗(yàn)中的直接測量量和間接測量量組成；2

3、.空格的個(gè)數(shù)與實(shí)驗(yàn)次數(shù)相符.【典型例題】小明想用“伏安法”測量未知電阻Rx的阻值，所用器材如下：電源（電壓恒為3V）,電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各1個(gè).（1）連接如甲圖所示的電路，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)、電壓表示數(shù)為3V,則可能是由于Rx所在支路_而造成的（填“短路”或“開路”）?排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)是1?6V時(shí)，電流表示數(shù)如乙圖所示，則此時(shí)Rx的阻值是—Q.（2）小明找來若干已知適當(dāng)阻值的定值電阻（Rl、R2、R3…），借助此電路繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，探究“串聯(lián)電路的等效電阻”.%1小明要說明某兩個(gè)電阻的串聯(lián)電阻與電阻Rx是等效的，請你在第（1）問實(shí)驗(yàn)

4、的基礎(chǔ)上寫出接下來的具體做法.%1請你設(shè)計(jì)探究“串聯(lián)電路等效電阻”實(shí)驗(yàn)的表格.【考點(diǎn)】伏安法測電阻的探究實(shí)驗(yàn).【專題】探究型實(shí)驗(yàn)綜合題.【分析】（1）根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出電流表示數(shù)，然后由歐姆定律求出電阻阻值.(2)用兩個(gè)電阻串聯(lián)接入原電阻所在位置，閉合開關(guān)，如果電流表示數(shù)不變，則這兩個(gè)電阻的串聯(lián)電阻與原電阻等效，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格.【解答】解：(1)如果Rx所在支路開路，則電路開路，電流表無示數(shù)，電壓表與電源兩極相連，測電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓3V；由圖乙所示電流表可知，英量程為0?0.6A,分度值

5、為0.02A,電流表示數(shù)為0.32A.因?yàn)镮二UR,則:R=U/I=1.6V/0.32A二5Q；(2)①實(shí)驗(yàn)步驟：&如圖甲，拆下Rx,將這兩個(gè)電阻串聯(lián)接入電路,替換Rx；b?把滑動變阻器的滑片調(diào)到最左端，閉合開關(guān)，再把滑片調(diào)回原來位置，觀察電流表仍為原來的示數(shù).②根據(jù)實(shí)驗(yàn)需耍測量的量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如下表所示：【答案】(1)開路；5；(2)①如上所述；②如上表所示.【點(diǎn)評】本題考查了電路故障分析、電表讀數(shù)、求電阻、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等問題；對電表讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是本題的難點(diǎn).