蘇安良+李琳

摘 要：中考電學(xué)實(shí)驗(yàn)題在全面考查基本規(guī)律、基本技能、基本運(yùn)算的基礎(chǔ)上，更加關(guān)注學(xué)生運(yùn)用所學(xué)物理知識、物理方法，分析和解決實(shí)際問題的能力，也對學(xué)生是否具備一定的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力進(jìn)行了了解，試題的思維含量增加，學(xué)生解題的思維空間增大.本文結(jié)合中考電學(xué)實(shí)驗(yàn)題型的變化趨勢，總結(jié)出五種新題型：綜合技能型實(shí)驗(yàn)、知識遷移型實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新挖掘型實(shí)驗(yàn)、斂散思維型實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)分析型實(shí)驗(yàn).

關(guān)鍵詞：中考 電學(xué) 實(shí)驗(yàn)題 新題型

一、強(qiáng)調(diào)考查學(xué)生綜合分析能力——綜合技能型實(shí)驗(yàn)

例1 現(xiàn)有一個(gè)阻值為30Ω的定值電阻R0，一個(gè)電壓約為12V的電源，一個(gè)只有0～3V量程的電壓表，一個(gè)最大阻值約為200Ω的滑動(dòng)變阻器，開關(guān)及導(dǎo)線若干，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，比較精確地測出一個(gè)約為20Ω的未知電阻Rx的阻值（電路可重組），要求：

⑴畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

⑵寫出主要步驟和需要測量的物理量；

⑶寫出待測電阻Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式及減小誤差的方法（用已知量和測量量表示）.

解析：（1）定值電阻R0和未知電阻Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，分別利用電壓表測出定值電阻R0和未知電阻Rx兩端的電壓，電路圖如圖1.

（2）主要實(shí)驗(yàn)步驟和需要測量的物理量：

①按照電路圖連好電路，將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到阻值最大處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)接近滿偏，記下電壓表的示數(shù)U0；

②斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變，將電壓表改接在未知電阻兩端，閉合開關(guān)，記下電壓表的示數(shù)Ux；

（3）∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，

∴根據(jù)歐姆定律可得： ，解得 .調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，多

測幾組電壓值，對所求電阻求平均值.

二、深化考查學(xué)生知識遷移能力——知識遷移型實(shí)驗(yàn)

例2 有三個(gè)阻值不同的完好電阻R1、R2和R3，小華想利用圖2電路測量R1的阻值.

⑴測量電阻的實(shí)驗(yàn)原理是 .

⑵根據(jù)圖2，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖3實(shí)物電路連接完整.

⑶正確連接實(shí)物電路后，開關(guān)S閉合前應(yīng)將滑片P置于 ；閉合開關(guān)S后，小華發(fā)現(xiàn)，無論怎樣移動(dòng)滑片P，電壓表和電流表都有示數(shù)且不變，經(jīng)過檢查各元件連接正確，故障應(yīng)是滑動(dòng)變阻器 （選填“短路”或“斷路”）.

⑷為了使R1的測量結(jié)果準(zhǔn)確，需要獲得多組 兩端電壓值及通過R1的電流值.在不改變電源的情況下，小華利用R2、R3替代滑動(dòng)變阻器獲得了四組數(shù)據(jù)，如右表.她的具體做法是 .

⑸被測電阻R1的阻值為 Ω.

解析：⑴歐姆定律（或 ，或 ）；

⑵見上圖3；⑶右端（或B端，或阻值最大處）；⑷測出分別將R2、R3與R1串聯(lián)時(shí)，將R1、R2、R3一起串聯(lián)時(shí)，將R2、R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián)時(shí)，R1的相應(yīng)電壓值和電流值；⑸6.17.

三、加強(qiáng)考查學(xué)生創(chuàng)新思維能力——?jiǎng)?chuàng)新挖掘型實(shí)驗(yàn)

例3 在“測量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣，電源電壓恒定.

⑴請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖4中的實(shí)物電路連接完整.

⑵連接完實(shí)驗(yàn)電路后，開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，其故障原因可能是： .

⑶故障排除后，開始實(shí)驗(yàn)，在移動(dòng)變阻器滑片的過程中，眼睛應(yīng)注視 的示數(shù)，直至燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖5所示，則燈泡的額定功率為 W.

⑷完成上述實(shí)驗(yàn)后，小聰向老師要了一個(gè)已知阻值為 的電阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖6所示的電路，也測出了燈泡的額定功率.請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①閉合開關(guān)S1，將S2撥到觸點(diǎn)____（選填“1”或“2”），移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為________V；

②再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)____（選填“1”或“2”），保持滑片的位置不動(dòng)，讀出電壓表的示數(shù)U；

③燈泡額定功率的表達(dá)式為P額= （用已知量和測量量表示）.

解析 ⑴略；⑵燈泡處斷路（或燈絲斷路、燈泡與底座接觸不良等）；⑶電壓表、1.52；⑷①2、3.8；②1；③將S2撥到觸點(diǎn)2，移動(dòng)滑片使電壓表的讀數(shù)為燈泡的額定電壓3.8V，再將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)1，保持滑片的位置不動(dòng)，讀出電壓表的示數(shù)U，因此時(shí)燈泡兩端的電壓仍為3.8V，故R0兩端的電壓為U-3.8，

根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)有 ，

解得 .

四、突出考查學(xué)生斂散思維能力——斂散思維型實(shí)驗(yàn)

例4 如7圖所示，實(shí)驗(yàn)過程中，閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，但電流表有示數(shù).艾力同學(xué)猜想有可能是小燈泡的實(shí)際功率太小，你認(rèn)為對嗎？為了使小燈泡發(fā)光，提出你的解決辦法.

解析：答案一：對，當(dāng)燈泡的電阻遠(yuǎn)小于滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻時(shí)，因電流相同，由P=I2R知燈泡的功率過小，不足于發(fā)光.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使其電阻變小，則小燈泡會發(fā)光.

答案二：不對，有可能是小燈泡的燈座短路，造成小燈泡不亮，但電流表有示數(shù).排除燈泡的短路故障，則小燈泡會發(fā)光.

答案三：對，電源電壓過低，導(dǎo)致電流過小，小燈泡的實(shí)際功率太小，不足于發(fā)光.換用電壓稍大的電源，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器燈泡發(fā)光.

答案四：不對，可能將小燈泡和電流表并聯(lián)后，再和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在電路中.

五、著力考查學(xué)生的動(dòng)態(tài)分析能力——?jiǎng)討B(tài)分析型實(shí)驗(yàn)

例5 如圖8所示，是小勇設(shè)計(jì)的某電器設(shè)備的部分電路。電源電壓9V保持不變，燈泡L標(biāo)有“8V 4W”字樣，電流表的量程為0～3A，電壓表的量程為0～15V，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω。閉合開關(guān)S和S1時(shí)，電路消耗的功率為4.05W。（不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化）求：

（1）小燈泡L的電阻；

（2）開關(guān)S、S1 S2都閉合時(shí)，通過電流表的最小電流；

（3）在不超過電表量程和燈泡額定電壓的條件下，只閉合開關(guān)S2時(shí)滑動(dòng)變阻器R2的電功率變化范圍。

解析 （1）

（2）s、s1閉合時(shí)，只有R1工作， ；s、s1、s2都閉合時(shí)，

R1、R2并聯(lián)，L被短路，此時(shí)R2取最大電阻，通過電流表的電流I總最小

（3）燈泡L的額定電流為 < ，此時(shí)U2=1V，故當(dāng)I=IL=

0.5A時(shí)，R2的最小功率為P2=IU2=0.5A×1V=0.5W.

R2的最大功率 ，不難看出欲

使P2最大，R2=16Ω，此時(shí)其最大值為P2=1.27W.故R2的功率變化范圍為0.5W→1.27W.