初中物理有五大電學實驗,在中考中又會細分爲八個電學實驗,每年各地中考實驗題至少考查其中兩個!一般除了在實驗題中考查,還會在選擇題、填空題中出現其變種形式。而今天我要說的這個電學實驗是初中物理乃至高中物理最重要的一個電學實驗,它起到了承上啓下的作用。如果做這個電學實驗相關物理題時出現問題,那麼相應的其他電學實驗、乃至各種選擇題、填空題、計算題都會受到影響。最重要的是,它幾乎是中考連年考查的重點實驗!

先說一下初中物理有哪五大電學實驗:

1.探究串、並聯電路中電流的規律。

2.探究串、並聯電路中電壓的規律。

3.探究電流與電壓、電阻的關係。

4.伏安法測量電阻。

5.測量小燈泡的電功率。

在這五大電學實驗中,前兩個都是很簡單的基礎性知識點。後三個是中考最常考、也最重要的物理實驗。這三個重要物理實驗有個特點,就是其電路圖幾乎都長得一模一樣。可以說是“同圖不同理”!

今天我要說的是第三個電學實驗:“探究電流與電壓、電阻的關係”。此實驗是把前面兩個實驗以及前面學到的電流、電壓、電阻三個基本概念加深理解的實驗,同時又爲後面的學習打下堅實的基礎。

熟悉的同學早就明白了,這不就是“探究歐姆定律”嘛!

沒錯,正是“歐姆定律”!本實驗結束以後的那節課緊接着就得出了“歐姆定律”。也就是說,歐姆定律正是通過這個實驗而來的。我之前一直在說,學習物理一定要重視理解,不能死記硬背,理解的一個典型表現就是明確所有定理定律公式的來龍去脈。而這裏,物理實驗就告訴了我們,歐姆定律就來自於這裏!

有同學說這還不簡單嗎,歐姆定律公式最簡單了。是啊,可是,這麼簡單的結論,其中卻蘊含着初中生們最常出錯的知識點!今天我們就來總結一下這些知識點,通過這篇文章,我們要把“探究歐姆定律”實驗中的易錯點徹底解決掉!

這個全稱爲“探究電流與電壓、電阻”的電學實驗,包括了以下六點最易錯、重要知識點。

一、在分析電流與電壓、電阻兩個變量之間關係時,得出的結論忽略了“控制變量”!這一點不只是表現在本實驗中,其他所有實驗中都必須注意。別忘記結論成立的條件:“電阻一定”、“電壓一定”!

​二、將電流與電壓、電阻的因果關係敘述顛倒!錯誤說法是:“U與I成正比”、“R與I成反比”。很多同學一直有疑問,爲什麼就不能這樣說呢?爲什麼必須要說成“I與U成正比”、“I與R成反比”呢?

請在今天一次性記住原因:

“I與U成正比”:先有電壓後有電流,電流與電壓有關,但是電壓與電流無關。電源有電壓,但是電路閉合後纔會有電流!“I與R成反比”:電阻與電壓、電流是無關的!電阻大小取決於自身,而電流卻與電阻有關。同樣情況下,電壓越大,電流就越大,而電阻可以不變。

三、對變形公式R=U/I誤用數學表達式理解!在選擇題中經常出現這種情況,即有些同學總根據此公式誤認爲“電阻與電壓成正比,與電流成反比”!而實際上,電阻是導體本身的一種性質,取決於導體的長度、橫截面積、材料和溫度!只要這些因素不變,則電阻大小不變,是定值!所以不可能出現什麼正比反比之類的錯誤結論!

四、同時性、同體性!其實,所有初中物理公式都具有這兩點特徵。而該實驗得到的歐姆定律是最爲典型的。歐姆定律公式I=U/R中的I、U、R是指同一導體或同一段電路中對應的物理量,不可“張冠李戴”。同時這三者之間的數量關係也必須是同一時刻的。這是最易錯的知識點之一,而且會在各種相關電學題中出錯,很多同學不注意,把不同導體、不同電路中的三個物理量混在一起計算或錯誤地將不同時刻的電流、電壓帶入公式中計算!這兩點一定要切記!

五、該實驗的兩次操作過程中,滑動變阻器的作用不同!探究電流與電壓的關係時,滑動變阻器的作用是改變電阻兩端的電壓。探究電流與電阻的關係時,滑動變阻器的作用是使電阻兩端的電壓保持不變!發現了沒有?滑動變阻器的作用在這兩次實驗中恰恰是相反的!

六、探究電流與電阻的關係時,滑動變阻器滑片的移動方向問題!這是本實驗最難也最易錯的知識點。很多學生到了中考時依然沒有弄明白這類題到底怎麼做。其實只要抓住一點,此時要保證電阻兩端的電壓不變!然後根據分壓公式可知,當換成大電阻時,要使其兩端電壓不變,則滑動變阻器的電阻也必須變大!即二者要做到“同增同減”!而且最難的另類題是:由於滑動變阻器分得的電壓是一定的,所以定值電阻分得的電壓要保證依然是第一次做實驗時的電壓,即換的每一個定值電阻不能太大,必須保證移動滑片時其能獲得初始電壓!

另外一些就是所有電學實驗都必須注意的通識性易錯點!這些相對簡單。

主要包括:電流表必須串聯,電壓表必須並聯,電錶都必須正進負出,要採用試觸法選擇合適的量程。滑動變阻器的連接要“一上一下”;連接電路時,開關要斷開;閉合開關前,要把滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。

綜上所述,“探究電流與電壓、電阻的關係”這個電學實驗是一個最爲重要並且最易出錯的實驗。中學生朋友們一定要加倍重視,多次訓練,牢固掌握,力爭在中考出現本題時拿到滿分。

中學生朋友們,物理實驗是能否做到“理解”的關鍵!重視物理實驗並且對每一個細節都深入研究吧。爲了美好的未來,加油!

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