初中物理电学实验探究题的分类与解法攻略教学设计

电学实验探究题的分类与解法攻略

考查功能

1、基本测量仪器作用的掌握情况，灵活使用电流表、电压表、滑动变阻器的能力

2、综合应用知识解决问题的能力

3、设计实验的能力

4、思维发展能力、创新能力

考查形式

选择、填空、连线作图、电路故障分析、实验方案设计

考查重点和热点

电学仪表的使用、滑动变阻器的作用、创新能力

考查难点

创新设计实验和对实验过程进行评估

题目分类及分类解法技巧

科学探究既是物理学习的内容，也是一种学习物理的方法。进行科学探究活动的一般思维程序是：提出问题→建立假说（或猜想）→实验检验→归纳分析→解决问题（或得出结论）→小组交流与修正。

探究性试题是考查学生综合分析能力、归纳总结能力、发散性思维和创造性思维能力的中考热点题型，是近年来考试改革的新产品。

探究性试题可分为：现象探究、方法探究、实验探究、数据探究、阅读情景探究等。解答此类试题要具备定的知识基础、能力基础、生活经验基础。思维方法是发掘物理现象与物理知识、物理过程与物理方法之间隐含的联系，找到物理知识、物理规律的应用原型，是学生能力得到锻炼与升华的过程。

一、考查测量仪器的读数和使用

关于实验器材的读数是物理实验的一个基本要素，也是考察实验基本技能的一种重要手段。新课程标准要求学生应熟练掌握刻度尺、秒表、温度计、托盘天平、量筒、弹簧测力计、电流表、电压表和电能表这九种测量工具的读数方法。其中，电学主要是电流表、电压表读数和滑动变阻器的接线，有时也将电能表与秒表组合探究家用电器的功率。

例题（2014·黄冈）在测量“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，选用电压恒为6V的电源，额定电压“3.8V”的小灯泡．如图甲中是未连接完整的实验电路。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片P 向A 端移动时小灯泡变暗，连线不能交叉）

（2）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P ，当电压表示数为＿＿＿＿V 时，小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡正常发光的电阻是＿＿＿＿Ω。

从黄冈近十年、全国2016年中考物理试题来看，还有安徽、白银、百色、包头、成都、大庆、德阳、东营、桂林、怀化、淮安、黄石、揭阳、锦州、连云港、长沙、张家界、枣庄、云南、武汉、咸宁等几十套中考试题都有对电流表、电压表读数的考查。

攻略：读数前都应首先弄清测量工具的量程、分度值、零刻线的位置。学生实验中电压表两个量程分别是0～3V 和0～15V ，分度值对应的是0.1V 和0.5V ；电流表量程分别0～0.6A 和0～3A 分度值对应的是0.02A 和0.1A 。滑动变阻器的接线通常只考“一上一下”的接线方式，影响接入电阻大小的是所使用的下接线柱和滑片的移动方向，滑片靠近所使用的下接线柱，接入电阻变小，相应的电流就变大。

二、考查实验探究方法

研究物理问题的方法很多，如控制变量法、等效替代法、推理法、模型法、类比法、转换法、归纳法等，其中控制变量法、转换法的应用最为普遍，对这些研究方法要理解和掌握。

例1（2013·黄冈）在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关？”的问题。

（1）小芳猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关，速度越大，＿＿＿＿＿能越大，转化成电能就越多。你的猜想是：可能与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿有关。

（2）小芳为了验证自己的猜想，利用如图装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab 、cd 使导体PQ 沿直线水平向右运动（导体运动区域的

运动。下表是实验测3

4 6 a

S

P

例2 （2016·大连）某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”。所用的实验器材有：电压为6V的电源、电流表、滑动变阻器、停表、开关各一个；与U形管相连的塑料盒一个。盒内密封着空气，盒内电阻丝的阻值为10Ω；导线若干。

（3）该实验是通过＿＿＿＿来反映电流通过电阻丝产生热量多少的。

（4）该同学设计实验室，将三次实验的通电时间均设定为15s，三次实验预设的电流分别为I1、I2、I3，则该同学进行第一次实验的操作是：闭合开关，＿＿＿＿＿＿＿＿。

例3（2016·云南）小明在探究“通过导体的电流跟电压的关系”实验中，根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图甲所示。

（3）实验中要控制＿＿＿＿不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端的＿＿＿。

（4）电流表和电压表示数记录如表：

表中空白处的电流值如图乙所示，该值为＿＿＿＿＿A。

（5）分析实验数据可得结论：当电阻一定时，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

攻略：划出探究目的，写出考查公式。对照公式找出探究过程的相关物理量，没涉及到的就是需要控制的量。探究目的变化了考查公式同时跟着变化，用公式分析问题才能找到正确答案。

三、考查实验方案、表格设计

初中阶段科学实验主要有两种形式，一种是测量性实验，一种是探究性实验。

1、测量性实验

例1 小松在做“连接串联电路”的实验中，不慎把电路中一个灯泡的玻璃打碎了。此时，她惊奇的发现：这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯泡不仅没熄灭，反而更亮了。小松对此产生了疑问：（1）玻璃碎了以后，小灯泡仍有电流通过，灯丝却几乎不发光，那么玻璃外壳究竟起什么作用呢?请说出你的看法。

（2）引起完好的小灯泡亮度变化的原因是什么呢?请你提出一种猜想，并设计一种验证你猜想的实验方案。

猜想：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，方案：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

例2 （2016·南平）小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。器材如下：电压为3 V 的电源，标有“20 Ω 2 A”字样的滑动变阻器，阻值为 5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻各一个，电流表、电压表、开关和导线。

（1）小明把5 Ω的电阻接入电路，变阻器的滑片P移到阻值最大处，闭合开关S，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路的故障可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（写出一种）。排除故障后，闭合开关，调节滑片P到适当位置，记录电流表的示数。

（2）断开开关S，小明用10 Ω的电阻替换5 Ω的电阻，马上闭合开关S，为了保持电压表的示数不变，应将滑片P从原位置向＿＿＿＿＿＿端（选填“A”或“B”）移动。但老师指出此操作有缺漏，你认为应补充的操作是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）实验数据如下表，可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成＿＿比。

（4）实验结束后，利用现有器材还可进行的探究实验有：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（写出一条即可）攻略：应根据探究的目的、现有条件和要求选择探究方法（如：等效法、转换法、控制变量法、对比法等），然后根据被选中的方法确定需要什么器材以及构思出操作步骤、画出电路图来连接电路。实验时要注意从科学性（即原理应有科学理论依据）、操作性（即实验方案便于操作读数和数据处理）、安全性（即方案实施时应安全可靠，不会对人或器材造成伤害）、精确性（即应选用实验误差尽可能小的方案）等几个角度加以考虑，寻找并发现题目中的关键词和要求，设计的实验要符合这些条件，设计的实验记录表有表头，符合规范，要求能多测几次平均值以减小误差等。

四、对实验细节、误差分析评估