中考电学实验题新题型赏析

苏安良+李琳

摘 要：中考电学实验题在全面考查基本规律、基本技能、基本运算的基础上，更加关注学生运用所学物理知识、物理方法，分析和解决实际问题的能力，也对学生是否具备一定的科学素养和探究能力进行了了解，试题的思维含量增加，学生解题的思维空间增大.本文结合中考电学实验题型的变化趋势，总结出五种新题型：综合技能型实验、知识迁移型实验、创新挖掘型实验、敛散思维型实验、动态分析型实验.

关键词：中考 电学 实验题 新题型

一、强调考查学生综合分析能力——综合技能型实验

例1 现有一个阻值为30Ω的定值电阻R0，一个电压约为12V的电源，一个只有0～3V量程的电压表，一个最大阻值约为200Ω的滑动变阻器，开关及导线若干，请设计一个实验，比较精确地测出一个约为20Ω的未知电阻Rx的阻值（电路可重组），要求：

⑴画出实验电路图；

⑵写出主要步骤和需要测量的物理量；

⑶写出待测电阻Rx的数学表达式及减小误差的方法（用已知量和测量量表示）.

解析：（1）定值电阻R0和未知电阻Rx、滑动变阻器串联，分别利用电压表测出定值电阻R0和未知电阻Rx两端的电压，电路图如图1.

（2）主要实验步骤和需要测量的物理量：

①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数接近满偏，记下电压表的示数U0；

②断开开关，保持滑片的位置不变，将电压表改接在未知电阻两端，闭合开关，记下电压表的示数Ux；

（3）∵串联电路中各处的电流相等，

∴根据欧姆定律可得： ，解得 .调节滑动变阻器，多

测几组电压值，对所求电阻求平均值.

二、深化考查学生知识迁移能力——知识迁移型实验

例2 有三个阻值不同的完好电阻R1、R2和R3，小华想利用图2电路测量R1的阻值.

⑴测量电阻的实验原理是 .

⑵根据图2，用笔画线代替导线，将图3实物电路连接完整.

⑶正确连接实物电路后，开关S闭合前应将滑片P置于 ；闭合开关S后，小华发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表都有示数且不变，经过检查各元件连接正确，故障应是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）.

⑷为了使R1的测量结果准确，需要获得多组 两端电压值及通过R1的电流值.在不改变电源的情况下，小华利用R2、R3替代滑动变阻器获得了四组数据，如右表.她的具体做法是 .

⑸被测电阻R1的阻值为 Ω.

解析：⑴欧姆定律（或 ，或 ）；

⑵见上图3；⑶右端（或B端，或阻值最大处）；⑷测出分别将R2、R3与R1串联时，将R1、R2、R3一起串联时，将R2、R3并联后再与R1串联时，R1的相应电压值和电流值；⑸6.17.

三、加强考查学生创新思维能力——创新挖掘型实验

例3 在“測量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒定.

⑴请你用笔画线代替导线，将图4中的实物电路连接完整.

⑵连接完实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是： .

⑶故障排除后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视 的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图5所示，则灯泡的额定功率为 W.

⑷完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为 的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图6所示的电路，也测出了灯泡的额定功率.请完成下列实验步骤：

①闭合开关S1，将S2拨到触点____（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为________V；

②再将开关S2拨到触点____（选填“1”或“2”），保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；

③灯泡额定功率的表达式为P额= （用已知量和测量量表示）.

解析 ⑴略；⑵灯泡处断路（或灯丝断路、灯泡与底座接触不良等）；⑶电压表、1.52；⑷①2、3.8；②1；③将S2拨到触点2，移动滑片使电压表的读数为灯泡的额定电压3.8V，再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U，因此时灯泡两端的电压仍为3.8V，故R0两端的电压为U-3.8，

根据串联电路特点有 ，

解得 .

四、突出考查学生敛散思维能力——敛散思维型实验

例4 如7图所示，实验过程中，闭合开关后，小灯泡不亮，但电流表有示数.艾力同学猜想有可能是小灯泡的实际功率太小，你认为对吗？为了使小灯泡发光，提出你的解决办法.

解析：答案一：对，当灯泡的电阻远小于滑动变阻器接入电路中的电阻时，因电流相同，由P=I2R知灯泡的功率过小，不足于发光.移动滑动变阻器滑片，使其电阻变小，则小灯泡会发光.

答案二：不对，有可能是小灯泡的灯座短路，造成小灯泡不亮，但电流表有示数.排除灯泡的短路故障，则小灯泡会发光.

答案三：对，电源电压过低，导致电流过小，小灯泡的实际功率太小，不足于发光.换用电压稍大的电源，移动滑动变阻器灯泡发光.

答案四：不对，可能将小灯泡和电流表并联后，再和滑动变阻器串联接在电路中.

五、着力考查学生的动态分析能力——动态分析型实验

例5 如图8所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压9V保持不变，灯泡L标有“8V 4W”字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。闭合开关S和S1时，电路消耗的功率为4.05W。（不计灯丝电阻随温度的变化）求：

（1）小灯泡L的电阻；

（2）开关S、S1 S2都闭合时，通过电流表的最小电流；

（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围。

解析 （1）

（2）s、s1闭合时，只有R1工作， ；s、s1、s2都闭合时，

R1、R2并联，L被短路，此时R2取最大电阻，通过电流表的电流I总最小

（3）灯泡L的额定电流为 < ，此时U2=1V，故当I=IL=

0.5A时，R2的最小功率为P2=IU2=0.5A×1V=0.5W.

R2的最大功率 ，不难看出欲

使P2最大，R2=16Ω，此时其最大值为P2=1.27W.故R2的功率变化范围为0.5W→1.27W.