电磁学实验总复习

2009-07-30刘桂英

黑龙江教育·中学 2009年6期

刘桂英

电学和磁学实验是初中物理实验教学的重点和难点，如何能更好地理解和掌握电学和磁学实验是复习的重中之重，在复习中应重视各种电学测量器材的原理、使用方法、实验原理、设计实验、实验操作、实验分析、评价等，这些是复习电学实验的关键，对于取得好成绩其中重要的作用，为了帮助学生更好地复习和巩固，下面对电学和磁学实验归类如下：

一、直接测量型实验

测量型实验主要考查实验器材的正确操作(包括仪器的使用、读数等)，比如：电流表、电压表的使用和读数、选择等；滑动变阻器的连接、使用；电能表的使用和读数。对于此类实验需要学生对仪器的使用规则掌握熟练，并且注意使用事项，学会动手操作，能够正确读取，这是电学实验的基础和前提。

例1：(2008年吉林省)如图1所示，闭合开关后能测出小灯泡L1两端电压的电路是()。

解析：此题考查电压表的使用，对于电压表来说，使用前，要“两看清”(看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值)，记住使用规则：“两要一不要”(电压表要并联在电路中、电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出、被测电压不要超过电压表的最大量程)。由于题中要求电压表测量小灯泡L1两端的电压，所以要并接到小灯泡L1两端。

答案：D。

例2：(2008年山东省威海市)如图2是物理实验中常用到的滑动变阻器，将它接入电路，移动滑片P，可以改变接入电路的电阻值，此滑动交阻器是通过改变电阻丝

来改交接入电路的电阻的大小。如果将图示的滑动变阻器接入电路，使滑片右移时接入电路的电阻变小，应将______两点接入电路中。

解析：此题是考查滑动变阻器的原理、构造及使用的填空题，其原理是通过改变接人电路中的电阻线的长度来改变电阻。使用方法：“选、串、接、调”，根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；接法：“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大。调节中，以下为准，当滑片和下接线柱的距离变大时，接入电路的电阻增大，反之，则反。

答案：长度；BC。

二、探究性实验

通过经历与科学家们一样的科学探究过程，掌握学习科学方法，培养科学探索的精神、实践能力以及创新意识，已经成为学习的重要手段和目标，探索性实验可以有效地达成这样的目标，在这学期电学中探究实验有：探究影响电阻大小的因素；探究电流与电压、电阻的关系；探究影响电磁铁磁性强弱的因素；探究焦耳定律、探究“串联电路的总电阻与各串联电阻之和的关系”、探究电磁感应现象等重要实验。对于这类探究实验，应对于实验目的要明确，掌握相对应的科学研究方法，通过探究的七个环节进行探究，必能收到事半功倍的效果。

例3：(2008年四川省巴中市)刘阳同学想利用图3-甲所给实验器材，探究电流与电压和电阻的关系。

(1)在电压表尚未接入电路之前，已存在两处明显的连接错误，请你指出：A______，B______。

(2)假如错误已纠正，且原电流方向不变，请在图中用笔画线表示导线，将电压表接入R两端。

(3)在本实验中，若探究电流与电压的关系，应控制不变，这种研究问题的方法叫做______。

(4)图3－乙表是刘阳同学探究电流与电压的关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是：______。

(5)本实验操作完成后，如果将电阻R。改接成一只小灯泡，还可以测出小灯泡的______或______。

解析：(1)对照实物图寻找连接错误，注意是观察电压表、电流表、滑动变阻器等的连接注意事项，根据其规则进行排查。(2)按照电压表正确规则进行并联。(3)电流、电压、电阻是电路中的三个基本物理量，为了研究三者的关系，必须控制其中一个因素，当研究电流和电压之间的关系时，应该控制电阻不变，这种科学的研究方法为控制变量法，是初中物理的重要的科学研究方法。(4)学会对数据的处理，此题是根据列表法对数据处理，列表法是将从实验中得到的数据记录到设计好的表格中，然后分析数据所反映的归类，这样能使物理量之间对应的关系清晰、明了。(5)此题电路的设计和测电阻、功率是相同的。

答案：(1)A电流表中电流的“正负”接线柱接反了：B滑动变阻器的接线柱没有“一上一下”。(2)略。(3)电阻；控制变量法。(4)电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比。(5)功率；电阻。

例4：(2008年河南省)如图4所示，在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中(1)通过观察______来判断电流产生的热量的多少。(2)图中甲、乙两根电阻丝是串联的，这是为了研究电流产生的热量与______的关系。

解析：(1)对于电流产生的热量难以观察，需要通过“转换法”研究，当电流通过导体时，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量后温度升高，而温度计是用来测煤油温度的，所以通过观察温度计示数来判断。(2)因为探究的是电流的热效应与哪些因素有关实验，影响因素由于不是一个，所以应采用控制变量法，由于除甲、乙两根电阻丝电阻不同之外，其他因素都应该相同，因此串联的目的是保证电流相同，来研究电流产生的热量和电阻的关系。

答案：(1)温度计示数。(2)电阻。

小结：新课程强调的“科学探究”既是物理学重要的研究和学习方法手段，也是学习的重要目标，所以教材中重要的电学规律基本上都是要求学生通过探究实验得出的。在探究实验过程中应学会探究的七个环节，注意电路连接的规范性操作：在连接电路的过程中，开关应该始终处于断开状态；滑动变阻器连人电路中的阻值应该达到最大，以起到保护电路的作用；注意两种基本测量仪表和滑动变阻器的连接；电路连接完成后，必须检查后并确认无误后才能闭合开关开始实验。在方法上，要求会用控制变量法和图像法、转换法等研究物理问题。同时学会运用两表或其他元件根据现象排查电路的故障等问题。

三、间接测量性实验

根据待测物理量与其他物理量的关系式，先测出关系式中其他各量，然后根据关系式算出该量。比如：伏安法测量小灯泡的电阻、小灯泡的功率等。对于这类实验，应掌握原理，判断需要测量的物理量，选择器材，设计实验，分析实验的误差，切忌死记硬背实验。两根间接测量实验是中考的重点，应以此为重。

例5：(2008年江苏省泰州市)用“伏安法”测量一只灯泡的电阻。(1)如图5是实验电路图，图上的圆圈表示电表，请在圆圈内填入相应的字母。(2)某实验小组通过改变灯泡两端的电压，进行了三次测量，部分记录见上表。若电压表示数为2.50V时，电流表的指针位置如图6所示，请你填写表格中的两个空格。(3)老师看了该小组的记录，提示说：你们注意到三次测量的电阻相差较大这个现象吗?通过交流，其他小组也都有类似现象：灯泡电阻随电压增大、亮度增强而增大。经讨论，同学们认识到：实验有误差是肯定的，但

这个现象不能单纯用误差来解释，因为：如果是误差，那么三次测得的电阻值应该相差______ (选填“较大”或“较小”)，并具有______的特点(选填“逐次增大”、“逐次减小”或“时大时小”)。后来，同学们注意到灯泡发热发光的特殊性，认为灯泡的电阻可能与______有关，并通过查阅课本得到了证实。

解析：(1)根据R=U/I用电流表和电压表测电阻是电学中的一种基本的测量电阻的方法。(2)学会读取电流表，注意量程和分度值的选择，然后根据R=U/I计算相应的电阻。(3)根据误差的特点分析处理数据，分析得出结论，电阻变化主要是由于温度的影响。

答案：(1)如图7。

(2)0.3：8.3。

(3)较小；时大时小；温度。

例6：(2008年广东省梅州市)在用电流表、电压表测小灯泡额定功率的实验中，已知小灯泡标有“3.8V”字样。小刘同学正确连接好实验电路，如图8所示。(1)请你根据小刘同学的实验电路图画出相应的电路图。(2)实验过程中，小刘同学闭合开关，发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压，请分析电路出现故障的原因之一：______。(3)排除故障后，小刘同学调节滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为______w。(4)假若电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电压电压为6v且稳定不变，仍利用现有器材完成实验，你认为应如何操作?

解析：(1)根据实物图画出电路图是电学的基础。(2)灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断开或电路中电流太小，而电压表有示数，说明电压表及跨接的电路之外的电路是连通的，问题在跨接的电路上出现了断路。(3)根据正常发光时的电流和额定电压值进行计算得出电功率的大小即是额定功率的大小。(4)电压表只有3V量程可以使用，而灯泡的额定电压为3.8V，故电压表不能直接接在灯泡两端，应并接到滑动变阻器的两端。