巧用同一电路复习三个电学实验.docx

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巧用同一电路复习三个电学实验

巧用“同一电路”复习三个重要电学实验

温　敏　　徐晓梅

（云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500）

文章编号：

1002-218X（2013）010-0022-03

中图分类号：

G632.4文献标识码：

B

摘要：

将具有相同电路的三个重要的初中电学实验放到一起进行比较复习，通过深入分析三个实验之间的内在关系，把看似零散杂乱的实验知识条理化、系统化，逐步使学生掌握正确的复习方法和思维习惯;然后通过精心设计的实验习题巩固所学的实验知识，提高学生应用知识解决问题的能力。

关键词：

相同电路；电学实验；复习教学

电学实验是中考的必考实验，题型多且杂乱，在复习时，一定要学会将这些零散的知识进行归纳总结，使其系统化、条理化，才能收到理想的复习效果。

笔者发现中考电学实验几乎都是从《研究电流跟电压、电阻的关系》《测量小灯泡的电阻》《测量小灯泡的电功率》这三个实验中出题。

深人分析后发现，这三个实验除电路相同外，还存在其他的内在联系，所以我们可以将这三个实验进行比较，从以下三个方面展开复习。

一、教师讲授与学生实验相结合.加深对实验知识的理解

复习之前，教师要提前精心准备相关的复习资料，上课时将这些复习资料发放给学生，师生先一起复习实验知识，以唤起学生对相关知识的回忆。

这三个实验的电路几乎相同，只是《研究电流跟电压、电阻的关系》中用的是定值电阻，而《测量小灯泡的电阻》《测量小灯泡的电功率》中用的是小灯泡。

由于电路相同，做实验所需的实验仪器几乎是一样的，因此，教师要积极创造条件让学生在同一课堂中再次重做这三个实验。

一方面，通过学生亲自体验动手安装实验设备、使用仪器进行观察与测量，以及处理实验数据得出实验结论的过程，能让学生更好地掌握知识和技能，提高分析问题和解决问题的能力；另一方面，能激发学生的学习兴趣、巩固所学知识，且在实验的过程获得更深层的实验感知，有利于学生真正理解实验原理、实验设计和实验结论，增强学生对知识的运用和迁移能力。

二、深入分析实验。

总结实验间的关系

实验复习课中，在教师指导下，学生要综合归纳出三个实验间的联系和区别，找出其中的物理规律，逐步掌握正确的复习方法和分析问题、处理问题的方法，形成良好的思维习惯。

1、实验的相同之处

（1）实验器材

电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线，电阻，在《研究电流跟电压、电阻的关系》实验中用的是普通的定值电阻；而《测量小灯泡电阻》与《测量小灯泡电功率》实验中用的电阻是灯泡，灯泡通常可以看成定值电阻。

（2）实验电路图（如图1）及实物图的连接（如图2）

由于实验电路图几乎相同，灯泡和定值电阻是没有极性的，所以实物图的连接方法是一样的，如图2。

（3）滑动变阻器的作用

实验电路中滑动变阻器起保护电路、改变所测电阻的电流和两端的电压，获得多组实验数据。

（4）实验注意事项

开关闭合前，开关应处于断开的状态，滑动变阻器滑片应位于接入电阻最大处；测量过程中，通电时间不能过长，读取数据后要马上断开电路，以减小测量误差；改变滑片位置时，最好使电压表的示数成整数变化，以减小读数误差。

（5）实验电路故障

电路故障是从电表连接、电阻（小灯泡）、滑动变阻器连接、其他电路元件等进行考查，由于实验电路相同，所以同样的电路故障产生的原因是相同的。

2.实验的不同之处

（1）实验原理

①《研究电流跟电压、电阻的关系》采用控制变量法，R一定，研究I与U的关系；U一定，研究I与R的关系。

②《测量小灯泡电阻》实验原理为R=U/I.

③《测量小灯泡电功率》实验原理为P=UI.

（2）实验方法

《研究电流跟电压、电阻的关系》采用控制变量法；《测量小灯泡电阻》《测量小灯泡电功率》采用伏安法。

（3）实验设计和数据处理方式

①研究电流跟电压、电阻的关系

a.保持电阻R一定，研究I与U的关系，实验中，要使电阻两端的电压成比例地增加，记下多组对应的电流值.

根据记录的电流数据可知，导体电阻一定时，加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大。

b保持电阻两端的电压U不变，研究I与R的关系，确保每次实验电阻成比例增大，记下不同阻值所对应的电流。

根据记录的电流数据可知，导体两端电压一定时，导体的电阻越小，通过导体的电流越大。

②测量小灯泡的电阻

电路正确连接后，调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压分别为2.5V，2V，1V，然后记录不同电压下的电流值。

（小灯泡的U额=2.5V）

根据公式R=U/I，算出每次实验中灯泡的电阻R1、R2、R3，根据R=（R1+R2+R3）/3，求出电阻的平均值，减小实验误差。

因为温度对灯丝电阻影响较大，小灯泡不发光时温度较低，电阻较小；小灯泡正常发光时，灯丝温度高达2000℃，灯丝电阻较大。

③测量小灯泡的电功率

电路正确连接后，调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压分别为2V、2.5V、3V，然后记录不同电压下的电流值。

（小灯泡的U额=2.5V）

根据公式P=UI，算出灯泡两端实际电压小于、等于、大于额定电压下的功率P1、P额、P2，目的是测出小灯泡在不同电压下的实际功率，实验过程中，加在小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多，否则会烧坏小灯泡。

（4）选择电源和电表的思考角度

《研究电流跟电压、电阻的关系》根据定值电阻的大小选择电源和电表；《测量小灯泡的电阻》根据待测小灯泡电阻的估值大小确定电源和电表的量程；《测量小灯泡的电功率》根据小灯泡的额定电压及额定功率选择电源和电表。

（5）调节滑动变阻器的要求

在《研究电流跟电压、电阻的关系》实验中，电压不变时，滑片P滑到某一确定位置；电阻不变时，在不影响电表读数情况下，滑片P可滑动任意三个不同的位置。

《测量小灯泡的电阻》实验中，在不影响电表读数的情况下，滑片P可滑动任意三个不同的位置，测出三组电压和电流值。

《测量小灯泡的电功率》实验中，滑片P应放在使小灯泡两端电压分别小于、等于、稍大于小灯泡额定电压三个位置。

（6）实验结论

①《研究电流跟电压、电阻的关系》结论：

导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

②《测量小灯泡的电阻》结论：

电阻是导体本身的一种属性，其大小等于导体两端电压与导体中电流的比值，与电压和电流的大小无关。

③《测量小灯泡的电功率》结论：

小灯泡两端的电压越高，实际功率越大

三、精心挑选实验练习，提高学生运用知识解决问题的能力

通过学习，学生初步掌握了所学的实验知识，但在理解上往往是表面的、片面的、孤立的；学生通过做与实验相关的练习，边思考、边讨论、边复习，能巩固并掌握基本知识与基本技能，加深对物理知识的理解。

1.研究电流跟电压、电阻的关系

下面是小华同学采用控制变量法来研究电流与电压、电阻关系的实验。

（1）如图3是未连接完的实验电路，请用笔画线代替导线，完成电路连接，并在右边框内画出电路图。

（要求:

滑片P向左移动时，电流表的示数变大）

（2）小华做探究电流与电压关系时，选用的电源为2节干电池，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω，2A”字样，下面表格中记录了实验数据。

a实验时，电压表应选用的量程为_________V，电流表应选用的量程为____________。

b.实验中滑动变阻器的作用是____________________________。

c.可得到的初步结论是：

________________________________。

（3）小华同学通过实验探究电流随电阻变化的规律，得到的实验数据如下表。

a.实验中加在导体两端的电压是_________V。

b.实验中滑动变阻器的作用是_________________________。

c.请在图4坐标系上画出电流随电阻R变化的图象。

d.分析表中的数据或图象，你能得出什么探究结论?

2.测量小灯泡的电阻

某同学在“测量小灯泡电阻”的实验中，设计了如图5所示的电路图小灯泡上标有“2.5Ｖ”字样（电阻约为１０Ω），电源电压为

４.５Ｖ。

请完成下列问题。

（1）在图５连线中有一处错误，只需改动一根导线，就可以使电路正确连接，请你在需要改动的导线上打“×"，并用笔画线代替导线画出正确的接法。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到＿＿（选填“A”，或“B”）端。

（3）该同学检查电路连接正确，合上开关后，无论怎样移动滑片，电压表示数总为4.5V不变，你认为发生故障的原因可能是＿＿＿或＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）排除故障后继续实验，记下了多组U和Ｉ的数据，绘制了如图6所示的U-I图象。

根据U-Ｉ图象，可计算出小灯泡的额定功率是＿W；当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是＿＿Ω。

（5）该同学根据U-I图象中数据计算发现：

小灯泡两端电压不同时灯丝的电阻不相等，你认为可能的原因是什么？

3．浏量小灯泡的功率

在“测量小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，正常发光时灯丝电阻为10Ω－15Ω。

（1）实验的原理是＿＿＿＿＿＿。

滑动变阻器的作用是＿＿＿＿。

（2）在左边的方框内画出实验的电路图，并把图7的实物连接好。

（3）电路正确连接，闭合开关后发现电流表指针偏转明显，电压表的示数为零，该故障可能原因是（　　）

A.滑动变阻器断路　B.开关接触不良　C.灯短路　D.灯丝断了

（4）排除电路故障后继续实验，在实验时发现电压表示数为2V，为测额定功率应将滑动变阻器滑片P向＿＿＿＿移动，直至小灯泡正常发光，此时电压表示数为＿＿＿V，电流表的示数如图8，灯泡的额定功率为＿＿＿W。

通过以上实验练习，既能使学生巩固所学的知识，教师又能及时了解学生对所学知识的掌握情况，抓住学生复习中问题的症结，对症下药，及时调整复习方法，使复习效果更理想，提高学生运用知识解决问题的能力.

作为教师，不仅要认识系统性复习的重要性，还要认识到复习不是简单的重复，而是一个知新的过程.无论采用什么样的方式进行复习，都要打破原教材章节的界限，按知识内在逻辑顺序，重新进行设计，以便突出重点、突破难点，有针对性地暴露学生的缺陷，找到适合学生的复习方式，使学生进一步掌握研究和处理间题的方法。

参考文献

［１］中华人民共和国教育部．全日制义务教育物理课程标准（实验稿）[M]北京：

北京师范大学出版社，2001：

24-27.

［２］李宗伦，关莹．新教材完全解读：

八年级物理［M］.吉林：

吉林人民出版社，2005：

57-59.