电学实验专题.docx
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电学实验专题
电学实验专题
（2010）34．探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），两只滑动变阻器（20 Ω2 A、50 Ω1 A），导线若干。
【实验过程】
（1）根据图15所示实物图在虚线框内画出电路图。
（2）小明按图15正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。
小明操作中的错误是。
（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。
分析数据可得出猜想是正确的。
表一表二
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
电流I/A
0.30
0.15
0.10
（4）小红在探究猜想
时，先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。
分析数据得出，猜想
是正确的。
实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是。
（5）小华在探究猜想
时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。
小华与小红的实验相比不同之处是：
。
对应练习
1、某校兴趣小组同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，设计了如下图甲所示的电路图
（1）根据该兴趣小组设计的图甲电路图，把图乙的实物图连接完整。
（2）通过实验，该兴趣小组测得4组数据，如下表所示：
其中第4次实验时电流表的指针位置如图丙所示，请把测得的电流数值填入表格中。
（3）在此探究实验过程中，当E、F两点间的电阻由4Ω更换为5Ω后，为了探究上述问题，你认为应该采取的操作是。
A．闭合开关，读出电流表的读数
B．闭合开关，将变阻器的滑片适当向左移
试验序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
2
4
0.5
2
2
5
0.4
3
2
8
0.25
4
2
10
C．改变电压表、电流表的量程
D．闭合开关，将变阻器的滑片适当向右移
（4）从该实验中你可得出什么结论?
。
（用文
2、（2006桂林市中考）小刚在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中。
（1）他应采用的实验方法是 ；
（2）在研究电压的变化对电流的影响时，他连接的电路如图13所示。
但电路中有一根导线接错了，请你用笔在图中将接错的导线打上“×”，把正确的接线画上，并在虚线框内设计出实验数据记录的表格；
（3）在研究电阻对电流的影响时，把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：
调节滑动变阻器的滑片，保持 不变。
（4）如果小亮在实验中发现电流表、电压表的读数都偏大，调节滑动变阻器的滑片时，两表示数均无变化，适当减小电源电压后，两表示数才相应减小。
你认为出现这一故障的原因是：
。
（5）利用本实验的器材，你还能进行的实验有：
① ；② 。
3．（2007钦州）如图13是探究电流与电压、电阻关系的实验电路图。
（1）由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了法。
（2）实验探究分两步进行：
a.保持电阻不变，探究电流与电压的关系；b.保持电压不变，探究电流与电阻的关系。
图14是根据实验数据绘制的图像，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图像是图（选填“甲”或“乙”）。
（3）在探究过程中，使用滑动变阻器R的目的是。
（4）综合图14甲、乙图像可得到的结论是。
测定值电阻阻值
（2008）35．小明为测量小灯泡正常发光时的电阻（阻值约为10QΏ），设计了图16所示的电路图。
已知电源电压为6v，灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器标有“20ΏlA”字样。
（1）图17是小明根据电路图连接的实物图。
闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡；经检查，是由于一根导线连接错误。
请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）若电压表0～15v的量程损坏，为完成实验，请你使用原有器材重新设计一个串联电路，并将设计的电路图画在上面的虚线框内。
（3）根据你的设计重新连接电路进行实验。
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为v，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则小灯泡的电阻是Ώ。
（2009）35．小明想测额定电压为2.5V，正常工作电流小于0.3A的小灯泡的电阻。
（1）图17是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。
（要求滑动变阻器连入电路的阻值最大）
（2）连接好电路后，小明进行了实验，记录的数据如下表所示。
次数
U/V
I/A
R/Ω
1
1.5
0.17
2
2.0
0.18
3
2.5
1.0
4
3
0.23
请你仔细分析实验数据，回答以下问题：
①表中有一个明显的错误数据，请指出错误数据并分析产生的原因。
_________________________________________________________________________。
②小灯泡正常发光时的电阻为Ω。
（3）完成上述实验后，小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值（约10Ω）。
他用电阻丝替换了灯泡，闭合开关，发现电压表已损坏，将其拆除，不改变其他电路元件的连接方式，小明也完成了实验。
请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式。
（已知滑动变阻器的最大阻值为R0）
实验步骤：
________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
表达式：
Rx=
对应练习
1．小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验。
（１）请你帮助他们在实物连接图22中，用笔画线代替导线将所缺的导线补上。
（２）当小红完成电路连接后就准备闭合开关，同伴小明提醒还有一处不妥当，你知道小明提醒的是什么吗?
答：
。
（３）在某次测量中电流表示数如图23所示，则Ｉ＝A。
（4）我们知道电压表也是有电阻的，当它并联在电阻两端测电压时，对原电路会造成一定的影响．如图24所示，则电压表测出的电压值比真实值要 （大／小），当被测电阻阻值 时，电压表的测量值更接近真实值。
（5）实验过程中电压表烧坏了，请你只用电流表和一个已知阻值为Ｒ０的定值电阻，测出电阻阻值，画出实验电路图，简写实验过程，并写出电阻表达式。
（6）实验过程中电流表烧坏了，请你只用电压表和一个已知阻值为Ｒ０的定值电阻，测出电阻阻值，画出实验电路图，简写实验过程，并写出电阻表达式。
2．某同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻，他已连接了部分电路，如图20甲所示。
请你接着完成下列步骤：
（1）用笔画线代替导线，将电路补画完整．
（2）当电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图20乙所示，这时电路中的电流是A，电阻丝的电阻为Ω．这位同学通过改变被测电阻两端的电压，
共测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是。
（3）不改变上面连好的电路，用它还可以完成的实验是。
（4）若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将增大，造成这一现象的原因是。
3、用如图所示的电路来测量未知电阻RX的阻值，R0阻值已知。
（1）将实验过程补充完整：
a．对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；
b．闭合开关，__________________________________________。
c．断开开关，整理器材。
（2）用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻RX＝_____________。
（3）写出本实验中滑动变阻器的作用：
_______________________________________。
测小灯泡的电阻值.
4.在做“测定小灯泡电阻”的实验时，所用电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，阻值约为12Ω。
如图所示为小明同学连接的实物电路。
（1）根据题目要求，把图中的电路补充完整。
并在旁边方框中画出相应的电路图
（2）小方正确连接实物图后，合上开关S，发现灯泡不亮，电流表读数为零，但电压表读数等于电源的电压，则出现的故障可能是。
⑶电路改正后，闭合开关，两只表示数如图，则此时灯的电阻R=Ω。
⑷若滑动变阻器滑片P向右移动，电压表示数将。
（填“变大”、“变小”或“不变”）
⑸小方在实验中分别测出灯泡在不同亮度下的电阻，然后求其平均值作为
小灯泡的电阻，他的做法对吗？
，其原因是：
。
⑹在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如右下图所示，通过分析图像发现灯丝的电阻是变化的，这是因为导体的电阻随________的变化而变化。
这种现象在生活中也有体现，例如
家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝________（选填“容易”或“不容易”）烧断。
。
⑺测小灯泡额定电压下的电阻时，实验步骤如下，但顺序乱了，请你按实验中合理的顺序将下列实验步骤进行排序________________________（只填代号）
A、读出电流表的示数B、闭合开关C、移动变阻器滑片到阻值最大的位置上
D、断开开关，按电路图连接电路E、将测量数据填入表格，计算小灯泡的额定功率F、移动变阻器滑片，使电压表的示数为3.8V
（8）本实验滑动变阻器的作用是。
5．在“测量小灯泡的电阻”实验中，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为2．5V。
⑴电路接通后，小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时，电压表的示数也变小了，你认为电路连接中存在的错误是。
⑵改正电路后，他将测得的数据及计算结果填在下面的表格中：
实验次数
物理量
1
2
3
4
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
电流I/A
0.30
0.26
0.22
0.20
电阻R/Ω
7.7
6.8
5.0
小灯泡正常发光时的电阻为_____________Ω（保留一位小数）。
（3）小明还想测出一段电炉丝的电阻值，可是在连接电路时发现电流表已被烧坏；请你利用现有器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个，导线若干），帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路。
把你设计的实验电路图画在虚线框内（电炉丝的符号为“
”）。
6．（如图所示，是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路，所用小灯泡标有“2.5V”
⑴在方框内画出电路图
⑵根据电路图连接实物元件。
⑶连电路时,开关应________,滑片P调至___________端。
⑷当滑动变阻器滑片由中点向右移时，电压表是示数将_______电流表的示数将_____，灯泡亮度将_________.
⑸闭合开关,发现灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数为2.5V产生这种现象的原因可能是____________
A小灯泡短路；B小灯泡灯丝断了；C小灯泡的灯座接触不良；D电压表正负接线柱接反了
⑹闭合开关，移动变阻器滑片时，发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化，但两电表的示数总是比较小，灯泡的亮度也较弱。
出现这种现象的原因是：
。
⑺电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。
记录如下：
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为 ；
②通过分析实验数据可知，小灯泡的电阻是 （填写“不变”或“变化”）的，其原因是：
。
7．（2010年山东莱芜）在“伏安法测小灯泡的电阻”实验中，有如下器材：
电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、“3．8V、1.5W”的小灯泡、标有“20
，1.5A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，按照图左所示的电路图，将图右的实物电路连接完整（要求连线不得交叉，电流表的量程选择要恰当）；
（2）甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。
检查后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①___________________________________
②___________________________________。
（3）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。
接下来应进行的操作是
A．更换小灯泡B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）下表是按正确的操作测得的数据，从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等，其原因是____________________________。
实验次数
1
2
3
电压U／V
2.0
3.0
3.8
电流I／A
0.33
0.34
0.40
电阻R／
6.0
8.8
9.5
测功率
（2011）34．图16是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。
已知定值电阻Ro=15
，滑动变阻器R（20
1A），电源电压为18V，小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W。
（1）闭合开关S前，滑片P应滑到最_______。
（选填“左端”或“右端”）
（2）请用笔画线代替导线将图17的实物图补充完整。
（3）小明正确连接电路后，进行实验。
小灯泡正常发光时，电流表的指针如图18所示，通过小灯泡的电流为_______A，其额定功率为_______W。
（4）电路中定值电阻Ro的作用是：
_____________________。
（5）小明完成上述实验后，小红发观电流表已坏，她利剩余器材和老师又给的两个开关S1、S2及导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量。
请你在右侧的虚线框内画出小红完成实验设计的电路图。
（2012）34.测量“小灯泡的电功率”。
小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω一15Ω之间。
所提供的器材有：
电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω2A”、“20Ω1A”）两个，导线若干
（1）图18是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。
（2）小明选用的滑动变阻器的规格为。
（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图19所示，读数为V，小灯泡的额定功率为W。
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率。
请在虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式。
实验步骤：
表达式：
P额＝。
对应练习
1、在测2.5V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，刘星连接了如图甲所示的电路。
其中电源电压为6V。
（1）请用笔画线将甲图中的电路连接完整；
（2）在连接电路时，有甲“10Ω1A”和乙“20Ω1A”两个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器________连入电路，才能保证实验的顺利进行；
（3）在连接电路时，开关应_________（选填“断开”或“闭合”），滑片应移到_______（选填“A”或“B”）处，闭合上开关之后，小明发现电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，经检查，电路连接无误，各元件完好，那么可能的原因是_________，为了能使小灯泡发光，下一步应进行的操作是_________；
（4）刘星调节滑片P的位置，使电压表的示数为2.5V，这时电流表的示数如图乙所示，为__________A，则该灯泡的额定功率是___________W。
2、在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应，电流表的量程应选0~A。
（2）请你用笔画线代替导线，将图23中的实物电路连接完整。
（3）闭合开关前，图23中滑动变阻器的滑片P应位于（选填“A”或“B”）端。
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图24所示）为V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图23中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图25所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是W。
图23
（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是（写出一种即可）。
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3．小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压是2．5V，电路原理图和实物图如图13-7所示。
按实验要求，他测出了一组实验数据，并记录了小灯泡亮度的变化情况，结果如下表所示：
电压/V
2.00
2.50
2.80
电流/A
0.27
0.30
0.32
亮度变化
暗→亮
（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整，则小灯泡额定功率是 W。
（2）闭合开关，接通电路后，电流表、电压表工作正常，示数均不为零。
移动滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表指针不随着发生变化，则可能的原因是 。
（3）改正电路后进行实验，测得某次实验结果如图13-8所示，此时电流表的示数为 A，电压表的示数为 V。
（4）在实验（3）中，你认为该同学的实验操作不妥之处是 ，改进的办法是 。
还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而 。
（5）小明完成实验整理好器材离开后，他的伙伴小刚接着做同样的实验，小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想有下面几种可能：
A．可能是灯丝断了；B．可能是变阻器断路；C．可能是小灯泡短路；D．可能是电流表断路。
根据小刚的猜想，借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数情况填入下表。
猜想
电流表的读数将
电压表的读数将
如果A成立
如果C成立
（6）小刚解决疑问后，忽然发现电压表0～3V档量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率。
他仔细观察电路，发现电源电压为6V，请你帮小刚设计一个电路，把电路图画在虚线框内。
按照新设计的电路图，在测定小灯泡的额定功率时，应调节滑动变阻器，使电压表读数为 V。
4、现有电压表、滑动变阻器、已知阻值的电阻Ro、额定电压为2.5V的待测小灯泡、电池组、开关各一个，导线若干，利用以上器材测定该小灯泡的额定功率．要求：
（1）在右方空白处画出实验电路图；
（2）写出实验步骤：
52.（2012年桂林）小明用图16所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，图17是小明未完成连接的实验电路。
图17
（1）电压表应选择 的量程；现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。
请你按照对电压表量程的选择和
对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图17中实验电路的连接。
（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置。
其原因可能是。
（写出一个）
（3）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测
出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，
如下表所示。
U（V）
0.5
1.0
1.6
1.9
2.5
3.0
I（A）
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
①请根据表中数据在图18中画出电阻R的U－I关系图像。
②小明在实验中所用电阻R的阻值为Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R消耗的电功率为W。
（4）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动：
。
【答案】⑴0～3V；电路连线如图3所示
⑵电阻R处断路（滑动变阻器的阻值为零）
⑶①图像如图4所示；②5；1.25
⑷增加一节干电池（换一个电压高于3.8V的学生电源）；
电压表换接0～15V的量程
53.（2012河南）20．用图13所示的实验电路，测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。
（1）请在虚线框内画出与图13对应的电路图。
（2）闭合开关后，电流表和电压表的示数都较小，小灯泡不发光，其原因是：
。
（3）经过调整后，小灯泡发光，但如何使小灯泡正常发光呢？
你的措施是：
。
（4）爱探究的小强用另一只电流表A2和一个5的定值电阻R，连接了如图14所示的电路，同样测出了小灯泡的额定功率。
具体操作是：
闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为A，小灯泡正常发光。
此时电流表A1的示数如图15所示，则小灯泡的额定功率为W。
54.（2012山东日照）在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
他们所设计的实验电路如图15所示。
（1）在连接电路时，开关应处于 状态，电流表的量程应选
0~A。
（2）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整。
（导线
不能交叉）
（3）闭合开关前，图16中滑动变阻器的滑片P应位于（选填“A”或“B”）端。
（4）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图17所示）为
V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图16中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图18所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是W
55.（2012达州）小张在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，所用小灯泡上标有“3.5V”字样。
（1）请你在图18中用笔画线连好最后一根导线。
（2）请观察图18，小张连好电路后，接下来应将
才能保证实验时不损坏仪表。
（3）若闭合开关时，发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处，这是由于电压表。
（4）
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