考點分析

電學(xué)實驗題主要考查以下幾個知識點：

1：串、并聯(lián)電流與電壓的規(guī)律。

2: 歐姆定律即電流、電壓與電阻的關(guān)系

3：探究影響電阻大小的因素

4：伏安法測電阻及測定小燈泡的功率的相關(guān)知識

5：焦耳定律的相關(guān)實驗。

考點突破

考點總結(jié)如下：

1：在研究串、并聯(lián)電流與電壓的規(guī)律的實驗中，要注意的問題有：①能正確畫出相應(yīng)的電路圖或根據(jù)電路圖能正確連接實物圖。②正確連接電流表或電壓表并選擇合適的量程。③在實驗過程中，要更換規(guī)格不同的小燈泡，并重復(fù)多次實驗記錄多組實驗數(shù)據(jù)，以排除偶然性，使實驗結(jié)論更加準(zhǔn)確可靠。

2：研究電流電壓及電阻三者關(guān)系實驗：在此實驗中當(dāng)研究電流與電阻的關(guān)系時在改變連入電路的電阻時必須不斷的移動滑動變阻器以保電阻兩端的電壓不變，從而通過觀察記錄電流表的示數(shù)得出結(jié)論，注：如果所更換的電阻值較大而選用的變阻器阻值較小時通?？梢蚤_始時控制待測電阻兩端的電壓較大，否則實驗中，可能無論如何移動滑片都不能使待測電阻兩端的電壓保持不變。在研究電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時，必須保持接入電路的電阻不變，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片來改變電阻兩端的電壓并記錄相應(yīng)的電流值從而得出在電阻一定時導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流成正比；

注：此實驗中也必須通過多次實驗得結(jié)論而不能只通過一組數(shù)據(jù)得出結(jié)論，且此實驗多次測量并不是為了求平均值而是為了通過多次實驗得出更有說服力的規(guī)律，與伏安法測電阻時進(jìn)行多次測量求平均值是為了減小誤差是不同的實驗?zāi)康?。但?yīng)注意在此實驗中如所選擇的電阻太大，或控制電阻兩端的電壓太小均可能使電流表無法讀數(shù)從而使實驗失敗

3：探究影響電阻大小的因素的實驗中，采用了控制變量法，即在研究影響電阻的某一個因素時，必須控制其它兩個因素不變，才能得出正確的結(jié)論。

4：伏安法測電阻及測燈泡的功率實驗:

（1）實驗原理：R=U/I，P=IU，若測小燈泡的功率P=IU額

（2）實驗器材：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、電流表、電壓表，待測電阻或待測小燈泡(共七個元件，七根導(dǎo)線)

（3）實驗電路圖與連實物圖

注：若測燈泡功率時把上述電路圖中電阻換成小燈泡即可，且電路圖與實物圖連結(jié)應(yīng)對應(yīng)。

（4）在連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)是打開的。在閉合開關(guān)前，滑動變阻器應(yīng)位于最大阻值處

（5）滑動變阻器在伏安法測電阻實驗中作用是：改變待測電阻兩端電壓及電路中電流，從而進(jìn)行多次測量求平均值。在測功率實驗中作用是：改變待測燈泡兩端電壓及電路中電流從而進(jìn)行多次測量，測定額定功率時是為了使待測燈泡兩端達(dá)到額定電壓，其次作用是：保護(hù)電路各元件。

（6）在連接電路中常見的連接錯誤①所選電源不合適如在測額定功率實驗中，電源電壓低于待測小燈泡的額定電壓。②變阻器連接錯誤，使之在電路中不起作用。③缺少實驗元件。④電壓表或電流表正負(fù)接線柱接反⑤電壓表或電流表量程選擇不合適。⑥電壓表或電流表連結(jié)位置錯誤。

（7）在實驗中常出現(xiàn)的故障及判定：

①開關(guān)閉合后若無論如何移動變阻器滑片發(fā)現(xiàn)安伏兩表示數(shù)均不改變，則必是滑動變阻器接線柱錯誤，若兩表示數(shù)均很小且不變，則必是變阻器整個電阻線連入了電路；若兩表示數(shù)均很大（如電壓表示數(shù)接近電源電壓）必是變阻器上面橫桿連入了電路相當(dāng)于短路，上述兩種情況下滑動變阻器均不能變阻。

②閉合開關(guān)后若發(fā)現(xiàn)兩表指針均反轉(zhuǎn)則必是電源正負(fù)接線柱接反了，若只一個表指針反轉(zhuǎn)則必是此表正負(fù)接線柱反了。

③若開關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)：無論如何移動滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)均不變，而電流表正常改變則必是電壓表與電源并聯(lián)了；若發(fā)現(xiàn)電壓表隨變阻器阻值增而增，減而減則必是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了。

在測小燈泡額定功率實驗中若發(fā)現(xiàn)無論如何移動滑動變阻器滑片電壓表示數(shù)都不能達(dá)到待測燈泡的額定電壓則必是：電源電壓低于待測燈泡的額定電壓。

④在測小燈光功率實驗中發(fā)現(xiàn)：小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近或等于電源電壓則必是燈L處發(fā)生了開路（包括燈絲斷了或接線柱接處不良），若發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)則必是燈L處發(fā)生了短路。

⑤若S閉合后若移動變阻器的滑片就發(fā)現(xiàn)：兩表示數(shù)均較大，或發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光很亮則必是開關(guān)閉合前，滑片P沒有移動到最大阻值處。

實驗中電源及電流表與電壓表量程的選擇：

⑴在測小燈泡功率實驗中電源電壓應(yīng)稍大于待測燈泡的額定電壓。

⑵電流表量程選擇：應(yīng)使所選量程大于或等于電路中最大工作電流（當(dāng)變阻器短路時電路中電流最大），電壓表量程選擇，應(yīng)使所選量程稍大于或等于電源電壓或待測小燈泡額定電壓

⑶在實驗中若要求兩表讀數(shù)盡可能準(zhǔn)確或要求每次實驗指針均要過刻度盤中線，兩表一般均選擇小量程連入電路。

在對電流表或電壓表讀數(shù)時應(yīng)首先確定其量程，再進(jìn)行讀數(shù)并代入各自公式進(jìn)行相應(yīng)的計算，在測小燈泡額定功率時，若電壓表示數(shù)沒有達(dá)到額定電壓應(yīng)繼續(xù)移動滑動變阻器只到電壓表顯示額定電壓再記下此時相應(yīng)電流表示數(shù)代入P額＝IU額即可。

伏安法測電阻及測功率的實驗最大區(qū)別是：伏安法測電阻須多次測量求電阻平均值，而測功率雖也可測量多次，但不可求功率平均值，且若測燈泡額定功率時則只能測一組值即記錄額定電壓及對應(yīng)的電流值。若實驗中給出一個已知電阻R0只有電流表無伏特表變阻器有電源開關(guān)如何測出未知電阻RX

方法1：如圖實驗步驟：A:先使電流表與已知電阻Ro串聯(lián)記下I1 B:：再將電流表與未知電阻Rx串聯(lián)，閉合開關(guān)記下I2

方法2：如下圖實驗步驟：

A:S先斷開記下I1 B:再閉合S記下I2

注：若題中未給Ro但給出一個最大阻值已知的滑動變阻器實驗中可用它代替Ro，但需將之調(diào)到已知最大阻值處。 如給出了多個開關(guān)，有滑動變阻器和已知R0最常見的測量額定電壓已知的小燈泡的額定功率，電路圖通常采用下圖的方法：步驟是：先閉合開關(guān)S和S1移動滑片使電流表示數(shù)為U額 /R0然后再閉合S和S2保持滑片不動，記下此時電流表的示數(shù)為I2,則兩次電流之差即為待測燈泡的額定電流即可得出燈泡的P額。

若上述實驗中未給電流表但給出了一電壓表，其它條件未變則測未知電阻Rx值，電路圖及對應(yīng)公式如下：

注：如果實驗中給出了一個已知電阻R0和待測燈泡的額定電壓，及滑動變阻器要求只用電壓表測量燈泡的額定功率，同時給了多個開關(guān)，或給出一個單刀雙擲的開關(guān)不用電流表只用電壓表可按照下圖所示的實驗方法測量燈泡的額定功率

6：研究焦耳定律的實驗：

（1）由Q=I2Rt知電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻及通電時間有關(guān)，所以在研究焦耳定律時即電流產(chǎn)生的熱量與某一量的關(guān)系時必須控制其它變量不變。

①在研究電熱與電流的關(guān)系時可以選擇一個燒瓶里面倒入一定量的液體如煤油（選擇煤油是因為它的比熱容較小在吸收相同的熱量時溫度變化明顯便于觀察）先加熱一段時間觀察長玻璃管中液柱或觀察溫度計的變化情況，然后移動電路中滑動變阻器的滑片改變電路中的電流在通電相同時間相同時，觀察液柱或溫度計的示數(shù)變化情況從而確定電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系；

②在研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時應(yīng)把兩個相同的燒瓶內(nèi)倒入相同的同種液體，但兩個電熱絲的阻值必須不同，然后串聯(lián)在同一電路中通電一段時間觀察兩個燒瓶內(nèi)玻璃管中液柱的變化情況(或溫度計示數(shù))從面得出電熱與電阻的關(guān)系。

③在研究通電時間與電熱的關(guān)系時即可以用第一種裝置也可以用第二種裝置觀察同時一個裝置中在不同時間內(nèi)的液柱變化情況即可，注：必須控制電路中電流與電阻保持相同。

（2）在此實驗中如果將液體更換成U型管裝置，如下圖所示，利用電流產(chǎn)生的熱量使U型管內(nèi)空氣受熱膨脹，并通過觀察兩側(cè)U型管內(nèi)液柱的變化來探究電流產(chǎn)生的熱量與電流，電阻，通電時間的關(guān)系，改進(jìn)后的優(yōu)點是：氣體的熱脹冷縮較明顯，便于觀察實驗現(xiàn)象。