初中物理中考专题复习《电学实验》大单元教学设计

初中物理中考专题复习《电学实验》大单元教学设计

【专题概述】

根据物理2022新课标内容标准，学生必做实验分两类，其中测量类的电学实验共3个,分别是：用电流表测量电流，用电压表测量电压，用电流表和电压表测量电阻；其中探究类的电学实验共2个，分别是：探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点，探究电流与电压、电阻的关系。

电学实验重点包括以下实验：①探究串、并联电路的电流规律；②探究串、并联电路的电压规律；③探究影响电阻大小的因素；④探究电流与电压、电阻的关系；⑤伏安法测电阻；⑥测量小灯泡的电功率；⑦探究电热多少与哪些因素有关；⑧探究影响电磁铁磁性强弱的因素；⑨电磁感应，分析近几年中考,高频考点通常有:伏安法测电阻及探究电流与电阻、电压的关系等。

【复习方法】

启发讲授法、归纳总结法、演示实验法

【电学实验有关考点】

考点一探究串、并联电路的电流规律

【应试必备知识】

1.实验器材:干电池三节、开关一个、三种不同规格的小灯泡各两个、电流表一只、导线若干。

2.实验电路图

3.使用电流表的注意事项：

(1)电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出;

(2)电流表在使用前应该先进行校零;

(3)电流表与被测对象串联;

(4)实验前，应对电流表进行试触;

(5)闭合开关，电流表指针的偏转角度较小，说明电流表所选量程偏大，为保证实验的准确性，应换用较小的量程进行实验;

(6)若闭合开关后，电流表指针向左偏转，说明电流表的正、负接线柱接反了。

4.选择不同规格小灯泡的原因是避免实验的偶然性，得出具有普遍性的结论。

5.连接电路时开关要断开，目的是保护电路。

6.实验结论：串联电路中电流处处相等;并联电路中干路电流等于各支路电流之和

【方法归纳】

在探究并联电路的电流规律的实验中，为了简化实验操作,可以在上图B、C两点处各接一个开关，电流表放在A点，如下图所示。

因为并联电路中，各支路独立工作、互不影响,所以可以设计如下实验步骤进行实验:闭合S、S1,断开S2,记录电流表的示数，此时电流表测的是通过灯泡L1的电流;闭合S、S2，断开S1,记录电流表的示数,此时电流表测的是通过灯泡L2的电流;将所有开关都闭合,记录电流表的示数，此时电流表测的是干路电流。

【典型例题】

1．如图所示，在探究“并联电路的电流特点”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路进行实验：

（1）实验中，小明应该选择两个小灯泡规格是（选填“相同”或“不相同”）的。

（2）请用笔画线代替导线，按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。

（3）小明在连接电路时，开关应处于（选填“闭合”或“断开”）状态。（4）小明先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关，观察到灯L2发光，但灯L1不亮，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是（选填“灯L1断路”或“灯L1短路”）。（5）排除故障后，他测出了L1支路上的电流I1＝0.8A，然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I，两次测得的结果都如图丙所示，则I2＝A、I＝A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是（写关系式即可）。

（6）本次实验的不足之处是：。

2．小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：

（1）他们按如图甲的电路图连接电路，在图乙的实物图中还差一根导线没有连接，请在图中画出该条导线。

（2）在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，电路可能出现的故障是L2路。（3）排除故障后，用电流表测出通过L1、L2和干路的电流，记录如下表，第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置，其读数应为A；小桂分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格（选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。

实验次数 1 2 3

电流表A1的示数/A 0.18 0.2

电流表A2的示数/A 0.18 0.2

电流表A的示数/A 0.36 0.4

（4）本实验要进行多次实验的目的是。

【中考预测】

1.在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图：

（1）连接电路时，开关应该。

（2）按照图甲电路图连好电路后，闭合开关，发现电流表指针位置如图乙所示，原因是；

（3）电流表应（选填“串联”或“并联”）在被测电路中。若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的点。在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为A。

（4）改正后的实验电路如图丁所示，此时电流表测量的是（选填“A”、“B”

或“C”）处的电流：请在图内中移动一根导线，测量通过灯L1的电流。在移动的导线上打上×号，并用笔画线代替导线连接正确的电路。

（5）测出A、B、C三处电流如下表，由此得出初步结论：（只写表达式）。小明指出：为了得出更普遍的规律，接下来的操作是：。

位置A B C

电流0.300.240.54

（6）按甲图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡L1强烈发光后很快就熄灭，则小灯泡L2的亮度会（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）

考点二探究串、并联电路的电压规律

【应试必备知识】

1.实验器材:干电池三节、开关一个、三种不同规格的小灯泡各两个、电压表一只、导线若干。

2.实验电路图

3.使用电压表的注意事项

(1)电流从电压表的正接线柱流人、负接线柱流出;

(2)电压表在使用前应该先进行校零;

(3)电压表与被测对象并联;

(4)实验前，应对电压表进行试触;

(5)闭合开关，电压表指针的偏转角度较小，说明电压表所选量程偏大，为保证实验的准确性，应换用较小的量程进行实验;

(6)若闭合开关后，电压表指针向左偏转，说明电压表的正、负接线柱接反了。

4.实验结论:串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和;并联电路中各支路两端电压相等，且等于电源电压。

【方法归纳】

串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和,但各用电器两端的电压不一定相等。即假设U1、U2……Un是各用电器两端的电压,U为串联电路两端总电压，则有U=U1+ U2+……+ Un,但U1、U2……Un不一定相等。

【典型例题】

3．小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律，请你回答下列问题。

（1）分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及电压，就可以分析并联电路的电压规律；（2）当开关闭合时，电压表出现了如图乙所示情况，其原因是电压表；

（3）正确连接电路后，若测得L1两端电压为2.5V，则测L2两端电压是V。4．如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。

（1）连接电路时，开关应。实验时，灯L1和灯L2的规格应。（填“相同”或“不相同”）

（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC

两点及AC两点，测得数据分别是U AB＝3V，U BC＝0V，U AC＝3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是。

（3）处理好故障后，小明把电压表接在AB之间重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关。（4）正确实验后，小明分析多组数据得出结论：。（请使用文字叙述）

【中考预测】

2.小兰同学对串联电路电压规律进行了探究。

（1）根据电路图甲，用笔代替导线连接实物电路图乙。

（2）如图所示，实验中应选择规格（相同/不同）的小灯泡。

（3）如图甲所示闭合开关，发现L1不发光，L2比较亮，电压表示数为零，则小灯泡L1的故障是；

（4）排除故障后，小兰正确测出了L1两端的电压，在测L2两端的电压时，小兰打算采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。她能否测出L2两端电压？，理由是。

（5）最后，小兰按照正确的方法测出了L1、L2、AC之间的电压U L1＝2.4V，U L2＝1.6V，U AC的示数如图丙所示，读出U AC＝V，并将实验数据记录后就分析实验数据得出了实验的最终结论。实验结论为：串联电路总电压等于。

（6）请对小明的做法进行评价：，改进方法是。考点三探究影响电阻大小的因素：

【应试必备知识】

1.实验器材:干电池两节、开关一个、导线若干，导线夹两个，小灯泡一个、电流表一只、不同规格的合金丝四根。

2.设计电路如图所示

3.转换法的应用:在电压不变的情况下，通过比较灯泡亮度或电流表示教来判断导体电阻的大小。

4.控制变量法的应用:(1)探究导体电阻与材料的关系，应选取长度和横截面积相同而材料不同的导体进行实验:

(2)探究导体电阻与长度的关系，应选取材料和横截面积相同而长度不同的导体进行实验;

(3)探究导体电阻与横截面积的关系，应选取长度和材料相同而横截面积不同的导体进行实验。

5.实验结论:导体的电阻是导体本身的一种性质。导体电阻的大小不仅跟材料有关，还与其长度和横截面积有关。同一材料制成的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大;长度越短，横截面积越大，电阻越小。

【方法归纳】

电阻是表示导体对电流的阻碍作用大小的物理量，它是导体本身的一种性质。一段导体的长度、横截面积、材料确定,温度也确定时，它的电阻是一定的。不管这个导体是否连

入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用(即电阻)总是客观存在的。

【典型例题】

5．在“探究影响导体电阻大小的因素”中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关：

A.导体的材料；

B.导体的长度；

C.导体的横截面积

为了验证上述猜想，他用如图甲所示的器材进行实验，编号①②③是镍铬合金导体，

④是锰铜导体。

（1）实验前开关应处于状态。

（2）选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想（选填猜想因素选项“A”“B”或“C”）。

（3）选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的有关。

（4）用②导体接在M、N两点间后，用电压表测出其两端电压如图乙所示，读数为 V，此时电路中电流表的示数为0.2A，则②导体的电阻为Ω。

6．某小组同学在学习了欧姆定律后，对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良，结合实验室所提供的几种规格的导体（如表1），设计了如图1所示的电路图。

编号长度/m 横截面积/mm2材料

A 1.0 0.2 锰铜

B 1.0 0.4 锰铜

C 1.0 0.6 锰铜

D 0.5 0.4 锰铜

E 1.5 0.4 锰铜

F 1.0 0.6 镍铬合金

G 1.0 0.6 铁

（1）图1中，将三个电阻串联是为了保证（选填“电压”或“电流”）相等。（2）在探究“导体电阻与横截面积的关系”时，R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数，电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V，电压表V3示数如图2所示为V。由欧姆定律分析得出，电压表示数越大，导体电阻越（选填“大”或“小”）。多次调节滑动变阻器重复读数，可得出结论：材料和长度相同时，横截面积越大，导体电阻越（选填“大”或“小”）。

（3）在探究“导体电阻与长度的关系”时，选用B、和（填导体代号），重复上述操作，可得出结论：材料和横截面积相同时，长度越长，导体电阻越大。

（4）本实验主要运用的物理方法是（选填“控制变量法”或“模型法”）。【中考预测】

3.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对

“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。

编号材料长度/m横截面积/mm2电流大小/A

A锰铜合金0.50.80.40

B镍铬合金0.50.80.32

C镍铬合金0.50.40.16

D镍铬合金 1.00.40.08

（1）实验中通过观察来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是。（2）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是。（3）分别将（填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。

（4）分别将A、B两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：

（5）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法。下列实验中没用到此方法的是（）

A.探究动能与质量、速度的关系实验；

B.探究影响压力作用效果的因素实验

C.探究平面镜成像的特点实验；

D.探究影响摩擦力大小的因素实验（6）如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：

小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。

小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。

小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。你赞同（选填“小明”、“小红”或“小亮”）的观点。

考点四探究电流与电压、电阻的关系

【应试必备知识】

1.实验器材:电源、定值电阻、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

2.实验电路图：

3.连接电路时开关要断开，滑动变阻器按照“一上一下”的原则接人电路，滑片移到阻值最大处。

4.实验中选择不同阻值的定值电阻重复实验的目的是使实验结论具有普遍性。

5.实验中为简化实验程序，避免不断拆接电路，建议用一个电阻箱来代替不同阻值的定值电阻。

6.在探究电流与电压的关系实验中滑动变阻器的作用有保护电路和改变定值电阻两端的电压;在探究电流与电阻的关系实验中滑动变阻器的作用有保护电路和保持定值电阻两

端电压不变。

7.此实验的研究方法是控制变量法，即控制电阻-定,探究电流与电压的关系;控制电压一定，探究电流与电阻的关系。

8.在探究电流与电阻的关系时，更换大阻值后，为使电阻两端的电压保持不变，滑动变阻器向电阻变大的方向移,采用换大调大,换小调小的原则。

9.实验中不能用小灯泡代替定值电阻的原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的改变而改变。

10.实验结论:通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

【典型例题】

7．小明做“探究电流和电阻的关系”的实验，所用电源电压为3V，三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。

（1）图甲是小明连接的部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。

（2）先用5Ω的定值电阻进行实验，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最处，闭合开关，调节滑片P到合适位置，记录电压表和电流表的示数，其中电流表示数如图乙所示，电流大小为A。

（3）将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω继续探究，均应将滑片P向移动，使电压表示数仍为V，并记录数据。

（4）分析实验数据得出结论，图丙中能正确反映电流和电阻关系的图象是。8．探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：

（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大。

（2）闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因是：。（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向（选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。

（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，其中阴影部分面积表示的物理量是，其数值为。

（5）实验中，在接入50Ω的定值电阻后，小静同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小静采取的措施可行的是。（多选）

A.调高电源电压

B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器

C.再串联一个10Ω的电阻

D.将电压表改接到滑动变阻器两端

（6）如图图像中能大致反应本实验中各物理量之间关系的是。

【中考预测】

4.（2022•泰安三模改）在“探究电流和电阻关系”实验中，提供器材有电源（恒为4.5V），

定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝15Ω、R4＝20Ω、R5＝25Ω，滑动变阻器R'标有“50Ω1A”字样、电压表（0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关、导线若干。小明设计了如图甲所示的电路进行实验。

（1）根据图甲中的电路图，连接实物图，使滑动变阻器的滑片P位于右端时接入电路中阻值最大。

（2）电路连接完毕，闭合开关S，移动滑片，发现电流表有示数、电压表无示数，若电路故障只出现在R1和R'上，则电路故障是；排除电路故障后，某次测量中电流表示数如图乙所示，为A。

（3）断开开关，用R2替换R1，闭合开关，应向（选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求；

（4）分别用定值电阻R3、R4、R5替换R2进行多次实验。根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图像，如图丙所示，由图像可得出的结论是：；且由图象可知：实验中电压表的示数一直保持V不变；

（5）为完成该实验探究，滑动变阻器连入电路的最小阻值为Ω；

（6）以现有的实验器材实验，定值电阻两端的预设电压可取的最小值为V。（7）在使用电阻R1、R5完成实验的过程中，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5，则P1：P5＝。

考点五伏安法测电阻

【应试必备知识】

U

1.实验原理:R =

I

2.实验器材:电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,待测电阻、导线若干。

3.实验电路图

4.为减小误差 ,测量定值电阻的阻值时应多次测量求平均值。

5.利用此实验电路图还可以进行的实验有测量小灯泡的电阻、电功率。

【方法归纳】

实验数据的处理方法

在测量定值电阻的阻值时,采用多次测量取平均值的方法可以减少实验误差。但由于小灯泡灯丝的电阻大小与温度有关，所以小灯泡在不同的工作状态下，温度不同，电阻也是不同的。因此，测量小灯泡的电阻时,不能采用多次测量取平均值的方法。小灯泡正常工作时的电阻是一定的。

【典型例题】

9．在“测量电阻的阻值”实验中：

（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向

右移动时，电流表示数变大。

（2）连接完电路后，闭合开关S，发现电流表、电压表有示数均很小，但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是什么？

（3）解决问题后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 A，则电阻R的阻值为Ω。（4）把图甲的电阻R换成小灯泡L，重复上述实验，测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I—U图象，其中表示小灯泡电阻的图象是（选填“a”或“b”），判断的依据是。

10.小明利用图甲所示电路测量未知电阻R x的阻值，电源电压保持3V不变，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样，R x的阻值约为10Ω。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变大）。

（2）闭合开关，两电表均无示数；将电压表改接在变阻器两端时，两电表均无示数；将电压表改接在开关两端时，电压表有示数，电流表无示数。则电路故障是。（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙所示，则未知电阻R x＝Ω。

（4）小明利用图甲电路测量另一未知电阻R'x，将R'x正确接入电路，但发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V，经判断得知R'x阻值较大，利用该电路无法测出R'x阻值。小明查阅资料获知，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，且阻值较大，于是他找了一个2kΩ的定值电阻R0，设计了如图丙所示电路，电

源电压恒为3V。闭合开关S，并进行了如下操作：

①S1接1时，记录电压表示数为2.5V；

②S1接2时，记录电压表示数为2V；

③计算待测电阻R'x＝Ω。

11．用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）用笔画线代替导线，将图1中的器材连接成完整电路；

（2）连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，两表示数均无变化，其原因可能是：；

A.灯泡短路

B.灯泡断路

C.滑动变阻器接的是下端两接线柱

（3）故障排除后，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图2所示，此时灯泡两端的电压为V。要测量灯泡的额定电流，应将图1中滑动变阻器的滑片向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为V；

（4）移动滑片，记下多组数据，并绘制成图3所示图像，则灯泡正常发光时电阻为Ω（结果保留一位小数）。

（5）用该灯泡和电压表，测未知电阻R x的阻值，电路图如图4。步骤如下：

①只闭合S0、S1，移动滑片，使电压表示数为1V，由图3可知灯泡的电流为A，即为R x的电流；

②保持滑片位置不变，只闭合S0、S2，电压表示数为2.6V，则此时R x的两端的电压为 V；

③R x的阻值为Ω。

【中考预测】

5.在做“伏安法测量定值电阻”的实验中，王瑞同学设计了如图甲所示的电路，请你完成

下列问题。

（1）该实验的原理是。

（2）该电路中存在一处连接错误，只改接一根导线使电路连接正确，请你在接错的那一根导线上打“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接。

（3）连接电路闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最端（填“左”或“右”）。（4）图乙为某次测量时电流表和电压表示数，则本次测出的电阻的阻值为Ω。（精确到0.1）

（5）该同学将电阻替换为额定电压为2.5V的小灯泡，将所测数据绘制成如图丙所示的U ﹣I图象。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的（选填“温度”、“长度”或“横截面积”）发生了变化；此小灯泡的额定功率是W。要通过多次测量总结小灯泡的电阻变化规律，下列物理学的研究方法与该方法相同的是（选填字母代号）。

A.“测量物体的长度”时要多次测量求平均值

B.“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据

C.“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像

D.“伏安法测量定值电阻”时测量多组电压和电流值

（6）该同学们又设计了如图丁所示的电路来测量R x阻值，R0为已知阻值的定值电阻。请把实验步骤补充完整：

①只闭合开关S，记下此时电流表的示数为I1；

②；

③则待测电阻R x阻值的表达式R x＝（用测量量和已知量的符号表示）。

考点六测量小灯泡的电功率

【应试必备知识】

1.实验原理:P=UI。

2.实验器材:电源、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

3.实验电路图

4.根据实验电路图连接实物电路,连接电路时开关要断开，滑片移到阻值最大处。