中考電學實驗題新題型賞析

蘇安良+李琳

摘 要：中考電學實驗題在全面考查基本規律、基本技能、基本運算的基礎上，更加關注學生運用所學物理知識、物理方法，分析和解決實際問題的能力，也對學生是否具備一定的科學素養和探究能力進行了了解，試題的思維含量增加，學生解題的思維空間增大.本文結合中考電學實驗題型的變化趨勢，總結出五種新題型：綜合技能型實驗、知識遷移型實驗、創新挖掘型實驗、斂散思維型實驗、動態分析型實驗.

關鍵詞：中考 電學 實驗題 新題型

一、強調考查學生綜合分析能力——綜合技能型實驗

例1 現有一個阻值為30Ω的定值電阻R0，一個電壓約為12V的電源，一個只有0～3V量程的電壓表，一個最大阻值約為200Ω的滑動變阻器，開關及導線若干，請設計一個實驗，比較精確地測出一個約為20Ω的未知電阻Rx的阻值（電路可重組），要求：

⑴畫出實驗電路圖；

⑵寫出主要步驟和需要測量的物理量；

⑶寫出待測電阻Rx的數學表達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、滑動變阻器串聯，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）主要實驗步驟和需要測量的物理量：

①按照電路圖連好電路，將滑動變阻器滑片調到阻值最大處，閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數接近滿偏，記下電壓表的示數U0；

②斷開開關，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，記下電壓表的示數Ux；

（3）∵串聯電路中各處的電流相等，

∴根據歐姆定律可得： ，解得 .調節滑動變阻器，多

測幾組電壓值，對所求電阻求平均值.

二、深化考查學生知識遷移能力——知識遷移型實驗

例2 有三個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測量電阻的實驗原理是 .

⑵根據圖2，用筆畫線代替導線，將圖3實物電路連接完整.

⑶正確連接實物電路后，開關S閉合前應將滑片P置于 ；閉合開關S后，小華發現，無論怎樣移動滑片P，電壓表和電流表都有示數且不變，經過檢查各元件連接正確，故障應是滑動變阻器 （選填“短路”或“斷路”）.

⑷為了使R1的測量結果準確，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替代滑動變阻器獲得了四組數據，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串聯時，將R1、R2、R3一起串聯時，將R2、R3并聯后再與R1串聯時，R1的相應電壓值和電流值；⑸6.17.

三、加強考查學生創新思維能力——創新挖掘型實驗

例3 在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，燈泡上標有“3.8V”字樣，電源電壓恒定.

⑴請你用筆畫線代替導線，將圖4中的實物電路連接完整.

⑵連接完實驗電路后，開關試觸時，發現燈泡不亮，電流表無示數，電壓表的示數接近電源電壓，其故障原因可能是： .

⑶故障排除后，開始實驗，在移動變阻器滑片的過程中，眼睛應注視 的示數，直至燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖5所示，則燈泡的額定功率為 W.

⑷完成上述實驗后，小聰向老師要了一個已知阻值為 的電阻和一個單刀雙擲開關，借助部分現有的實驗器材，設計了如圖6所示的電路，也測出了燈泡的額定功率.請完成下列實驗步驟：

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

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

③燈泡額定功率的表達式為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2，移動滑片使電壓表的讀數為燈泡的額定電壓3.8V，再將開關S2撥到觸點1，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數U，因此時燈泡兩端的電壓仍為3.8V，故R0兩端的電壓為U-3.8，

根據串聯電路特點有 ，

解得 .

四、突出考查學生斂散思維能力——斂散思維型實驗

例4 如7圖所示，實驗過程中，閉合開關后，小燈泡不亮，但電流表有示數.艾力同學猜想有可能是小燈泡的實際功率太小，你認為對嗎？為了使小燈泡發光，提出你的解決辦法.

解析：答案一：對，當燈泡的電阻遠小于滑動變阻器接入電路中的電阻時，因電流相同，由P=I2R知燈泡的功率過小，不足于發光.移動滑動變阻器滑片，使其電阻變小，則小燈泡會發光.

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.排除燈泡的短路故障，則小燈泡會發光.

答案三：對，電源電壓過低，導致電流過小，小燈泡的實際功率太小，不足于發光.換用電壓稍大的電源，移動滑動變阻器燈泡發光.

答案四：不對，可能將小燈泡和電流表并聯后，再和滑動變阻器串聯接在電路中.

五、著力考查學生的動態分析能力——動態分析型實驗

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

（1）小燈泡L的電阻；

（2）開關S、S1 S2都閉合時，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S2時滑動變阻器R2的電功率變化范圍。

解析 （1）

（2）s、s1閉合時，只有R1工作， ；s、s1、s2都閉合時，

R1、R2并聯，L被短路，此時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U2=1V，故當I=IL=

0.5A時，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，此時其最大值為P2=1.27W.故R2的功率變化范圍為0.5W→1.27W.