電磁學實驗總復習

劉桂英

電學和磁學實驗是初中物理實驗教學的重點和難點，如何能更好地理解和掌握電學和磁學實驗是復習的重中之重，在復習中應重視各種電學測量器材的原理、使用方法、實驗原理、設計實驗、實驗操作、實驗分析、評價等，這些是復習電學實驗的關鍵，對于取得好成績其中重要的作用，為了幫助學生更好地復習和鞏固，下面對電學和磁學實驗歸類如下：

一、直接測量型實驗

測量型實驗主要考查實驗器材的正確操作(包括儀器的使用、讀數等)，比如：電流表、電壓表的使用和讀數、選擇等；滑動變阻器的連接、使用；電能表的使用和讀數。對于此類實驗需要學生對儀器的使用規則掌握熟練，并且注意使用事項，學會動手操作，能夠正確讀取，這是電學實驗的基礎和前提。

例1：(2008年吉林省)如圖1所示，閉合開關后能測出小燈泡L1兩端電壓的電路是()。

解析：此題考查電壓表的使用，對于電壓表來說，使用前，要“兩看清”(看清接線柱上標的量程，每大格、每小格電壓值)，記住使用規則：“兩要一不要”(電壓表要并聯在電路中、電流從電壓表的“正接線柱”流入，“負接線柱”流出、被測電壓不要超過電壓表的最大量程)。由于題中要求電壓表測量小燈泡L1兩端的電壓，所以要并接到小燈泡L1兩端。

答案：D。

例2：(2008年山東省威海市)如圖2是物理實驗中常用到的滑動變阻器，將它接入電路，移動滑片P，可以改變接入電路的電阻值，此滑動交阻器是通過改變電阻絲

來改交接入電路的電阻的大小。如果將圖示的滑動變阻器接入電路，使滑片右移時接入電路的電阻變小，應將______兩點接入電路中。

解析：此題是考查滑動變阻器的原理、構造及使用的填空題，其原理是通過改變接人電路中的電阻線的長度來改變電阻。使用方法：“選、串、接、調”，根據銘牌選擇合適的滑動變阻器；串聯在電路中；接法：“一上一下”；接入電路前應將電阻調到最大。調節中，以下為準，當滑片和下接線柱的距離變大時，接入電路的電阻增大，反之，則反。

答案：長度；BC。

二、探究性實驗

通過經歷與科學家們一樣的科學探究過程，掌握學習科學方法，培養科學探索的精神、實踐能力以及創新意識，已經成為學習的重要手段和目標，探索性實驗可以有效地達成這樣的目標，在這學期電學中探究實驗有：探究影響電阻大小的因素；探究電流與電壓、電阻的關系；探究影響電磁鐵磁性強弱的因素；探究焦耳定律、探究“串聯電路的總電阻與各串聯電阻之和的關系”、探究電磁感應現象等重要實驗。對于這類探究實驗，應對于實驗目的要明確，掌握相對應的科學研究方法，通過探究的七個環節進行探究，必能收到事半功倍的效果。

例3：(2008年四川省巴中市)劉陽同學想利用圖3-甲所給實驗器材，探究電流與電壓和電阻的關系。

(1)在電壓表尚未接入電路之前，已存在兩處明顯的連接錯誤，請你指出：A______，B______。

(2)假如錯誤已糾正，且原電流方向不變，請在圖中用筆畫線表示導線，將電壓表接入R兩端。

(3)在本實驗中，若探究電流與電壓的關系，應控制不變，這種研究問題的方法叫做______。

(4)圖3－乙表是劉陽同學探究電流與電壓的關系時記錄的幾組實驗數據，通過對表中數據的分析，可得到的初步結論是：______。

(5)本實驗操作完成后，如果將電阻R。改接成一只小燈泡，還可以測出小燈泡的______或______。

解析：(1)對照實物圖尋找連接錯誤，注意是觀察電壓表、電流表、滑動變阻器等的連接注意事項，根據其規則進行排查。(2)按照電壓表正確規則進行并聯。(3)電流、電壓、電阻是電路中的三個基本物理量，為了研究三者的關系，必須控制其中一個因素，當研究電流和電壓之間的關系時，應該控制電阻不變，這種科學的研究方法為控制變量法，是初中物理的重要的科學研究方法。(4)學會對數據的處理，此題是根據列表法對數據處理，列表法是將從實驗中得到的數據記錄到設計好的表格中，然后分析數據所反映的歸類，這樣能使物理量之間對應的關系清晰、明了。(5)此題電路的設計和測電阻、功率是相同的。

答案：(1)A電流表中電流的“正負”接線柱接反了：B滑動變阻器的接線柱沒有“一上一下”。(2)略。(3)電阻；控制變量法。(4)電阻一定時，導體中的電流與它兩端的電壓成正比。(5)功率；電阻。

例4：(2008年河南省)如圖4所示，在探究電流產生的熱量與哪些因素有關的實驗中(1)通過觀察______來判斷電流產生的熱量的多少。(2)圖中甲、乙兩根電阻絲是串聯的，這是為了研究電流產生的熱量與______的關系。

解析：(1)對于電流產生的熱量難以觀察，需要通過“轉換法”研究，當電流通過導體時，產生的熱量被煤油吸收，煤油吸收熱量后溫度升高，而溫度計是用來測煤油溫度的，所以通過觀察溫度計示數來判斷。(2)因為探究的是電流的熱效應與哪些因素有關實驗，影響因素由于不是一個，所以應采用控制變量法，由于除甲、乙兩根電阻絲電阻不同之外，其他因素都應該相同，因此串聯的目的是保證電流相同，來研究電流產生的熱量和電阻的關系。

答案：(1)溫度計示數。(2)電阻。

小結：新課程強調的“科學探究”既是物理學重要的研究和學習方法手段，也是學習的重要目標，所以教材中重要的電學規律基本上都是要求學生通過探究實驗得出的。在探究實驗過程中應學會探究的七個環節，注意電路連接的規范性操作：在連接電路的過程中，開關應該始終處于斷開狀態；滑動變阻器連人電路中的阻值應該達到最大，以起到保護電路的作用；注意兩種基本測量儀表和滑動變阻器的連接；電路連接完成后，必須檢查后并確認無誤后才能閉合開關開始實驗。在方法上，要求會用控制變量法和圖像法、轉換法等研究物理問題。同時學會運用兩表或其他元件根據現象排查電路的故障等問題。

三、間接測量性實驗

根據待測物理量與其他物理量的關系式，先測出關系式中其他各量，然后根據關系式算出該量。比如：伏安法測量小燈泡的電阻、小燈泡的功率等。對于這類實驗，應掌握原理，判斷需要測量的物理量，選擇器材，設計實驗，分析實驗的誤差，切忌死記硬背實驗。兩根間接測量實驗是中考的重點，應以此為重。

例5：(2008年江蘇省泰州市)用“伏安法”測量一只燈泡的電阻。(1)如圖5是實驗電路圖，圖上的圓圈表示電表，請在圓圈內填入相應的字母。(2)某實驗小組通過改變燈泡兩端的電壓，進行了三次測量，部分記錄見上表。若電壓表示數為2.50V時，電流表的指針位置如圖6所示，請你填寫表格中的兩個空格。(3)老師看了該小組的記錄，提示說：你們注意到三次測量的電阻相差較大這個現象嗎?通過交流，其他小組也都有類似現象：燈泡電阻隨電壓增大、亮度增強而增大。經討論，同學們認識到：實驗有誤差是肯定的，但

這個現象不能單純用誤差來解釋，因為：如果是誤差，那么三次測得的電阻值應該相差______ (選填“較大”或“較小”)，并具有______的特點(選填“逐次增大”、“逐次減小”或“時大時小”)。后來，同學們注意到燈泡發熱發光的特殊性，認為燈泡的電阻可能與______有關，并通過查閱課本得到了證實。

解析：(1)根據R=U/I用電流表和電壓表測電阻是電學中的一種基本的測量電阻的方法。(2)學會讀取電流表，注意量程和分度值的選擇，然后根據R=U/I計算相應的電阻。(3)根據誤差的特點分析處理數據，分析得出結論，電阻變化主要是由于溫度的影響。

答案：(1)如圖7。

(2)0.3：8.3。

(3)較小；時大時??；溫度。

例6：(2008年廣東省梅州市)在用電流表、電壓表測小燈泡額定功率的實驗中，已知小燈泡標有“3.8V”字樣。小劉同學正確連接好實驗電路，如圖8所示。(1)請你根據小劉同學的實驗電路圖畫出相應的電路圖。(2)實驗過程中，小劉同學閉合開關，發現燈泡不亮、電流表無示數、電壓表有示數且接近電源電壓，請分析電路出現故障的原因之一：______。(3)排除故障后，小劉同學調節滑動變阻器滑片，使燈泡正常發光，此時電流表的示數為0.5A，則小燈泡的額定功率為______w。(4)假若電壓表15V量程損壞，3V量程能正常使用，電壓電壓為6v且穩定不變，仍利用現有器材完成實驗，你認為應如何操作?

解析：(1)根據實物圖畫出電路圖是電學的基礎。(2)燈泡不亮，電流表無示數，說明電路中有斷開或電路中電流太小，而電壓表有示數，說明電壓表及跨接的電路之外的電路是連通的，問題在跨接的電路上出現了斷路。(3)根據正常發光時的電流和額定電壓值進行計算得出電功率的大小即是額定功率的大小。(4)電壓表只有3V量程可以使用，而燈泡的額定電壓為3.8V，故電壓表不能直接接在燈泡兩端，應并接到滑動變阻器的兩端。

答案：(1)如圖9。(2)燈絲斷掉(或燈泡兩端的接線柱接觸不良)。(3)1.9。(4)用電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，使電壓表的示數為2.2V，讀出此時電流表的讀數。

總之，對應電學和磁學實驗還有很多，比如演示型、操作型、開放型實驗等，對于以上實驗，應掌握原理、正確選擇器材、設計出正確電路、按照正確的規則連接電路、學會排查故障、會繪制實驗數據記錄表格、正確讀出測量的數據、會處理數據、分析得出結論及計算實驗結果等。

編輯張燁