欧姆定律实验题解析.doc

欧姆定律实验题型例析赵世平 邢海根一、电路设计与图象分析能力相联例1. 我们已进行过“科学探究欧姆定律”的实验（1） 请你在下边方框画出该实验的电路图。图1（2）由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了_法。图1是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图象是图_；表示电阻不变时，电流随电压变化的图象是_。（选填“甲”或“乙”）（3）在探究过程中，使用滑动变阻器的目的是_和_。（4）实验的结论是_。_。解析：探究欧姆定律的电路是电源、开关、滑动变阻器、电流表、电阻串联，电压表并联在电阻两端；由于是探究三个物理量之间的关系，所以要用控制变量法；在保持电压不变时可作出电流与电阻关系图象，在保持电阻不变时可作出电流与电压关系图象；变阻器在电路中的作用一般是改变电流或电压，保护电路的；实验结论可由欧姆定律推导。答案：（1）电路如图2所示；（2）控制变量法，甲，乙；（3）改变电阻两端电压，保护电路；（4）实验的结论是：保持电阻不变时，电流跟电压成正比。保持电压不变时，电流跟电阻成反比。图2点评：考察“探究欧姆定律”的电路图或连接实物图是中考的常见类型，对图象的分析在实验考察中是不常见的。二、减小误差的方法与电路错误识别相联例2. 有一个阻值看不清的电阻，要测出它的电阻值。（1）小明按图3的电路图连接好电路，检查无误后闭合开关S，观察到电压表的示数为1.6V，电流表的示数如图4所示，则通过电阻器的电流为_A，的电阻为_。图3 图4（2）实验中，为了减小误差，小明还需进行的操作是_。（3）图5是小虎做这个实验连接的实物图，请你指出其中的三个错误或不妥之处。_图5解析：伏安法测电阻，必须测出电压值和电流值，由欧姆定律便可算出电阻的大小，为了减小实验误差，除正确使用两个电表的量程外，就是要多次测量求电阻平均值；其电路除电压表外，其它元件都应串联，一般电压表要直接并联在待测电阻的两端，两个电表的量程和正负接线柱要选择正确。答案：（1）0.32，5；（2）移动滑片，至少再测出两组电流和电压的值；（3）电压表的量程选择偏大。把滑动变阻器的电阻线两端接入电路，无法改变接入电路的电阻。电压表的正负接线柱接反。点评：对实验误差的分析或减小误差的方法是实验考察的热点，对电路图正误的识别是中考电学的常见类型。三、科学探究能力考察型例3. 铅笔芯的主要成分是石墨。软硬程度不同的铅笔，其用途是不同的，例如作画用6B软铅笔，写字用软硬适中的HB铅笔，制图用6H硬铅笔。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有什么关系呢？请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。（1）写出主要实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）。（2）分析测得的物理量，说明铅笔芯电阻大小与铅笔芯软硬度的对应关系。解析：本题实际上是将铅笔芯的软硬转化为电阻大小的关系，探究时先猜想，然后设计实验，并且会根据所测物理量进行分析。答案：（1）a. 用导线将电源、开关和电流表分别与长度和横截面积都相同的软铅笔芯、软硬适中的铅笔芯、硬铅笔芯连成串联电路。b. 闭合开关，分别读出电流表的示数。（2）若，则铅笔芯的电阻大小与软硬无关；若，则长度、横截面积都相同时，铅笔芯的硬度越大，电阻越大；若，则长度、横截面积都相同时，铅笔芯的硬度越大，电阻越小。点评：对欧姆定律科学探究能力的考察近年来有增加趋势，考察的形式也是变化多样的，但是基本原理都是相同的。四、综合能力与开放性思维相联例4. 在“用电压表和电流表测电阻的实验”中，（1）实验的原理是：_。（2）图6是某次用电压表和电流表测量小灯泡电阻的实物图，请用笔画线代替导线，按照实验的要求完成电路的连接。（要求：滑动变阻器的滑片向右移时电流表示数变大）图6（3）若用其它的方法测量电阻，老师提供了下列器材：电压恒定的电源一个（电压未知），定值电阻R0一个（阻值已知），待测电阻Rx一个，滑动变阻器一个，量程合适的电流表（或电压表）一个，单刀开关两个，导线若干。请在给出的器材中选用一些进行组合，完成实验。在虚线框内画出实验电路图。写出实验的主要步骤。写出Rx的表达式。示例：实验电路图：（如图7）图7实验步骤：将电流表与R0串联，测出通过R0的电流，记为I1；将电流表换为与Rx串联，测出通过Rx的电流，记为I2。Rx的表达式：主要步骤：_Rx=_。解析：伏安法测电阻的原理是欧姆定律，实验时应将滑动变阻器串联接入电路，以改变电路中的电流和小灯泡两端的电压，从而测出三组数据，求电阻平均值。在没有电压表，有电流表和已知电阻的情况下，可以用并联分流规律来进行测算、也可利用电源电压不变及欧姆定律公式来进行测算，用已知电阻与被电阻串联，采用局部短路（开关与某一电阻并联）或已知最大阻值的变阻器来代替已知电阻。答案：（1）（或欧姆定律）；（2）见图8；图8（3）电路图（见图9）图9实验步骤：将开关S1闭合，断开开关S2，测出通过R0