初中电学实验文档格式.docx
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③进行实验,收集数据信息:
(会进行表格设计)
④分析论证:
(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。
)
⑤得出结论:
在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;
在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
实验电路图:
三、伏安法测电阻
1、定义:
用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理:
I=U/R
3、电路图:
(右图)
4、步骤:
①根据电路图连接实物。
连接实物时,必须注意开关应断开
②检查电路无误后,闭合开关S,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。
③算出三次Rx的值,求出平均值。
④整理器材。
5、讨论:
⑴本实验中,滑动变阻器的作用:
改变被测电阻两端的电压(分压),同时又保护电路(限流)。
⑵测量结果偏小是因为:
有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。
根据Rx=U/I电阻偏小。
⑶如图是两电阻的伏安曲线,则R1>R2
四、伏安法测灯泡的额定功率:
①原理:
P=UI②电路图:
③选择和连接实物时须注意:
电源:
其电压高于灯泡的额定电压
滑动变阻器:
接入电路时要变阻,且调到最大值。
根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
电压表:
并联在灯泡的两端“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。
根据额定电压选择电压表量程。
电流表:
串联在电路里““+”接线柱流入,“-”接线柱流出。
根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程。
《初中物理电学实验》复习题
一、串、并联电路的电流、电压、电阻关系
1、为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系,小明同学选择的实验器材是:
3节干电池串联作电源、两个标为2.5V字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干.
他的实验设想是:
首先将实验器材连成如图所示的电路,然后用电流表选择恰当的量程分别测出A、B、C三点的电流,分析这一次测量中三点电流的数据,就得出干路与支路的电流的关系.
请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些的不足,并提出相应的改进意见.
1、用电器不要选择同一种规格的,要有所区别;
2、要加变阻器,以改变不同的干路电流和电压;
3、要测量多次,以求找出规律。
2、下列是某实验中的三个电路图,请仔细观察后回答.
(1)该实验探究的问题是______________________________________________
(2)你的结论是_________________________________________________________;
(3)夏荷同学探究出的结论是:
串联电路中的总电压大于任何一个用电器两端的电压。
秋宁同学的结论是:
串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和。
对他们的结论,你如何评估?
(1)第一图是测串联电路的总电压,第二、三图是分别测了用电器两端的电压,可探究串联电路的总压和和各用电器两端电压间的关系;
(2)通过实验得到结论:
串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和;
(3)秋宁同学的结论较为完整,能定量的说出了串联电路电压的关系.夏荷同学的结论不够完整,只是简单的说出了总电压与分电压大小的关系.
3、研究串联电路电阻:
小刚学习了“串联电路中电流的规律”和“串联电路中电压的规律”觉得不过瘾,在学习了欧姆定律后他就想探究“串联电路中电阻的规律”,请思考后回答下列问题。
(5分)
(1)小刚进行探究“串联电路中电阻的规律”的实验原理是___________________。
(2)该探究实验除电源、导线、6个阻值不同的定值电阻(每次实验用2个电阻)外还需要_____________。
(3)帮助小刚画出实验电路图。
(4)小刚通过实验得出的数据计算出三组电阻值如下表:
实验次数
R1/Ω
R2/Ω
R3/Ω
1
10
2
12
5
6
3
8
14
观察分析上表数据可知“串联电路中电阻的规律”是_________________________________。
二、探究影响电阻大小的因素
1、如图所示,在M、N之间分别接入横截面积相等而长度不同的镍铬合金线AB和CD,AB比CD长.当开关闭合后,发现接入AB时,电流表示数比较小,这说明导体的电阻跟导体的________有关,其关系是______________.
2、如上图所示,用酒精灯给细铁丝制的线圈加热,则电流表的示数会变________,表明导体的电阻在变____________,可见导体的电阻还与__________有关.
3、在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,下表是“方博科技实验小组”在实验中所用导体的相关物理量的记录:
请问:
(l)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用A与两根导体;
(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用A与两根导体。
(3)以上研究问题的科学方法是采用了“法”。
解:
①要探究导体电阻大小与长度是否有关,应控制材料和横截面积一定.故选AD
②要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应控制材料和长度一定.故选AC
③本实验中采用的是物理学法中的控制变量法.
故答:
(1)D;
(2)C;
(3)控制变量
4、小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。
他们准备在图22中的A、B两点间接人待研究的电阻丝,电源电压恒定,忽略灯丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如下:
(1)他们应选择序号为的两根电阻丝来探究;
(2)正确选择后,他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间,闭合开关,通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。
实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接人电路的电阻丝的阻值(选填“较大”或“较小”),同时小华发现第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是
(3)以上
(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到,以下描述中能体现这种方法的是()
A.水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流
B.根据物质在常态下的形状和体积是否固定,可将物质分为三态
C,通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小,可比较运动物体动能的大小
D.研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应控制接触面粗糙程度相同
(4)科学研究表明:
在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下,导体电阻的大小与长度成正比。
你认为他们用上述
(2)中的方案能否得到这个结论?
请用欧姆定律加以解释。
(5)若电流表损坏,换用一只电压表,仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比,请画出一个能反映该实验原理的电路图。
(电阻丝用电阻符号表示,导线根数不限。
(1)要保持导体的材料、横截面积一定,探究导体电阻大小与长度关系.2、4两根导线材料和横截面积一样,可探究电阻与长度关系.
(2)当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,所以电流大的,电阻小,电流小的,电阻大;
且灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,灯泡越暗,灯泡的实际功率越小;
(3)导体电阻的大小是通过电流的大小来反映的,这在物理学中称之为“转换法”.而A属于“类比法”,B属于归纳法,C属于“转换法”.
故答案:
(1)2、4、
(2)较大、灯的实际功率太小、(3)C.
三、研究电流跟电压、电阻的关系
1、下面是某组同学采用控制变量法来研究电流与电压、电阻关系的实验:
(1)、根据电路图连接实物图。
(2)、以下是该小组的实验数据的记录,请将数据不全部分补全。
表1U=___V恒定不变。
(实验中更换电阻R1)表2R=___Ω恒定不变。
(3)、分析表1数据可得结论________________________________________________;
分析表2数据可得结论____________________________________________________;
在表1的实验中滑动变阻器的作用是________________________________________;
在表2的实验中滑动变阻器的作用是________________________________________。
2、我们已进行过“科学探究欧姆定律”,
(1)请你在右边空白处画出该实验的电路图。
(2)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图10是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图像,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图像是图;
表示电阻不变时,电流随电压变化的图像是。
(选填“甲”或“乙”)
(3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是和。
(4)实验的结论是.①。
②。
(1)电路图如右图所示
(2)①电流的大小与电压和电流有关,所以在探究与其中一个因素的关系时,必须保持另一个因素不变,这就是控制变量法;
②由图可知:
甲图为I-R图象,乙图为I-U图象;
(3)滑动变阻器在该实验中的作用:
一是通过改变连入电阻变化改变电路中的电流,使电压重新分配,改变电阻两端的电压,二是分压保护电路;
(4)由实验数据、图象可得结论:
①保持电阻不变时,电流跟电压成正比;
②保持电压不变时,电流跟电阻成反比.
故答案为:
(2)①控制变量法②甲,乙;
(3)保持电阻不变时电流跟电压成正比,保持电压不变时电流跟电阻成反比
3、孙楠同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、B两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。
由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
问:
(1)该实验中选错了什么器材?
请你说出应换用的器材。
(2)为保证实验正确进行,还需要什么仪器?
(1)实验中选择了两个定值电阻串联,没有选择滑动变阻器,不能保证定值电阻两端的电压不变,因此应该把电阻R′换成滑动变阻器;
该实验中选错了电阻R′,应用滑动变阻器替换R′;
(2)定值电阻两端的电压不变,是通过与其并联的电压表的示数体现的,因此应将一只电压表并联在定值电阻两端,也就是接在A、B之间.
为保证实验正确进行,还需要一只电压表,接在A、B之间.
四、测定小灯泡电功率
例:
在“测定小灯泡额定功率”的实验中,已知电源电压为6伏,小灯泡的额定电压为3.8伏。
正常发光时灯丝电阻为10Ω~15Ω。
(1)实验的原理是________________;
滑动变阻器的作用是________________。
(2)在左边的方框内画出实验的电路图,并把图10-甲的实物连接好;
(3)在图的甲乙两圆圈中填上所用电流表和电压表的符号。
(4)图(甲)是未接完的实验电路,请用笔画线代替导线,完成电路连接。
闭合开关时,应使滑动变阻器接入电路的阻值为最大,所以变阻器的滑片P要置于端(选填“A”或“B”)实验时发现电压表示数为2V,为测额定功率应将滑动变阻器滑片P向_____移动,使电压表示数为______V。
(5)小芳在做测量灯泡电功率实验时,所连的实物如图8所示,请你检查图8的连线是否有错,若有错处,在该图中改正(在错误的连线上打“×
”,改正的连线在图中画线表示,连线不要交叉)并在方框内画出正确的电路图.
二、电路故障判断
(1)小刚连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针偏向0刻线的左侧,电压表指针偏向3(15)刻度线的右侧,其原因为:
____________;
_________________________.
(2)小刚合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。
于是小刚提出以下猜想:
A.可能是灯丝断了B.可能是小灯泡短路C.可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确,可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表、电压表均无故障)。
下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况,请判断每种情况下哪个猜想是正确的,并把其序号填写在对应的空格里。
(3分)
电流表
电压表
判断结果
示数不为零
示数为零
(3)若闭合开关,灯不亮,电压表示数接近6伏,电流表示数几乎为零,出现这种现象的原因可能是。
(4)另一位同学连接的实验电路,闭合开关后发现电流表指针偏转,电压表指针不动该故障的原因是()
A.灯泡灯丝断了B.电流表接线短路C.电源接触不良D.灯座接线短路
(5)闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变(示数不为零)且小于6V。
具体原因是______________________________________。
(6)闭合开关,发现灯泡发光较亮,电流表有示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变(示数不为零)且小于6V。
(7)另一位同学连接的实验电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片发现电流表、电压表示数变化相反,出现这种现象的原因可能是。
(8)实验中,小刚在闭合开关S后发现两电表的指针正常偏转,但总在晃动,无法准确读数,造成此现象的原因可能是。
三、分析数据得结论:
(1)实验中小东测出了三组数据,记录在下表中。
他测三组数据的目的是;
若第一次实验时电流表的示数如图所示,请将此示数读出并填入下表中;
(2)除了从表格中能直接得到的有关变化规律外,你还能通过上列表格数据分析出什么规律(只要答出一个即可)。
四、计算灯泡的额定功率:
小灯泡未达到额定电压,怎样移动滑动变阻器的滑片才能达到额定电压,读电流表示数,再计算额定功率。
(1)小刚实验时发现电压表示数为2V,为测额定功率应将滑动变阻器滑片P向_____移动,使电压表示数为______V。
此时电流表示数如上图所示,则通过小灯泡的电流为______A,小灯泡的额定功率为___________W。
测定小灯泡的功率专项训练题
1、如图甲所示,是“测定小灯泡的功率”实验的电路图;
图乙是连接不完整的实验电路,其中电源为三节新的干电池,灯泡的额定电压为3.8V,其灯丝的电阻约为10
,标有“10
1A”字样的滑动变阻器.要求:
(1)对照电路图用笔画线代替导线,将图乙实验电路中未连接部分连接好(注意两电表量程的选择);
(2)当闭合电路的开关时,电路中可能出现的不正常的现象(见下表).
顺序
电路中出现的不正常现象
原因
电灯的亮暗
电流表示数(A)
电压表示数(V)
甲
不亮
4.5
乙
很亮
0.42
4.2
丙
0.45
请你参考下列选项,把表中空白部分补充完整(只要填选取的选项代号).
A.电路中e、f间断路B.电路中e、f间短路C.滑动变阻器连入电路中的电阻太小
(3)为了测出小灯炮的额定功率应调节的元件是________,使电压表示数为_______V.如果此时电流表的示数如图丙所示,则该灯泡的额定功率为______W.
(1)连接时注意将电压表与小灯泡并联,电流表串联在电路中,并注意接线柱电流的流向,如图所示;
(2)甲:
电压表有示数,说明电路是通的,灯泡不亮、电流表无示数,说明灯泡处断路,而电压表的阻值非常大,因此电流表几乎无示数,应为故障A;
乙:
电压表与电流表都有示数,说明电路的连接没有问题,灯泡过亮,说明电流太大,电路中的电阻太小了,应用滑动变阻器来调节,故为C故障;
丙:
电压表测灯泡两端的电压,它没有示数,说明灯泡处短路了,故为B故障.
具体选择如下表.
电路出现不正常现象
电流表示数/A
电压表示数/V
A
C
B
(3)测小灯泡的额定功率,应使其两端的电压正好为3.8V,要靠滑动变阻器来调节.图丙中电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,故其示数为0.12A.此时功率P=UI=3.8V×
0.12A=0.456W.
(1)如图;
(2)见表格;
(3)滑动变阻器,3.8,0.456.
2、在“测定小灯泡电功率”的实验中,小东同学已连接了下图所示的部分电路,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)在小东所连的电路中,有两根导线还未连好,请你帮他完成电路的连接(其它导线不要变动);
(2)开关试触时,若发现电流表无示数,电压表示数较大,其故障原因可能是;
(3)实验中小东测出了三组数据,记录在下表中。
(4)除了从表格中能直接得到的有关变化规律外,你还能通过上列表格数据分析出什么规律(只要答出一个即可)。
(1)电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器连接到阻值最大处,所以电路图如图:
(2)开关闭合时,发现电流表无示数,说明电路有开路的地方或电流表被短路;
而电压表示数较大,说明电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的,由此判断电阻开路.
(3)当灯的电压不同时,功率也是不同的,测三次数据的目的就是为了研究灯在不同电压下的功率的大小.
(4)由表中看出,随着电压的增大,电流增大,亮度增加,故电压越大,电功率越大,亮度越大;
根据欧姆定律可求出它们的电阻,发现它们的电阻不同,可得如下规律:
灯泡两端的电压(或通过的电流)越大,灯泡的(实际)电功率越大;
灯泡两端的电压(或通过的电流)越大,灯泡的电阻越大;
不同电压(或电流)下,灯泡的电阻不同等.
(1)如上图所示;
(2)电路中灯泡部分发生断路;
(3)测出灯泡在不同电压下的(实际)电功率(并比较灯泡的亮暗);
(4)灯泡两端的电压(或通过的电流)越大,灯泡的电阻越大.
3、要想测定小灯泡的额定功率,现有如下器材:
小灯泡(额定电压2.5V,允许通过最大电流0.4A),电流表(量程为0~0.6A和0~3A),电压表(量程为0~3V和0~15V),蓄电池两个(每个2V,两个串联),滑动变阻器(0~10Ω、1.5A),导线数条,开关一个.
(1)电流表的量程应选___________A,电压表的量程为___________V.
(2)利用现有器材设计实验电路,根据电路图,用笔画线代替导线,将图中的实验器材连成实物电路(导线不要交叉).
(3)根据你所连电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于___________端.
(4)在测定小灯泡额定功率时,调节滑动变阻器应使电压表示数指到___________V.若此时电流表示数如下图,则小灯泡额定功率是___________W.
(1)首先从小灯泡的型号2.5V、0.4A得出电压表应该选择0~3V的、小灯泡允许通过的最大电流为0.4A,所以电流表的量程选择0~0.6A;
(2)从题意提供的实验器材可以看出,是通过伏安法来测量小灯泡的电功率,所以电压表与小灯泡并联、电流表与小灯泡串联,滑动变阻器保护电路的同时还调节小灯泡两端的电压值,根据这一信息画出相应的电路图并来连接实物图.
(3)根据所设计的电路图可知,当滑片滑到B端时,滑动变阻器接入的电阻最大;
(4)当滑片滑动的过程中,观察电压表的示数,直到2.5V为止,从电流表的示意图中看出对应的电流表的示数为0.3A,所以根据公式P=UI得出小灯泡的额定电功率为P=UI=2.5V×
0.3A=0.75W.
(1)0~0.6;
0~3
(2)实验电路图
(3)B(4)2.5;
0.75
测小灯泡的电阻
五、伏安法测电阻
1、请你利用图22所示的器材,测量小灯泡灯丝的电阻。
(1)把图22中的实物电路用笔画线代替导线连接完整;
(2)请根据实物电路在虚线框内画出电路图;
(3)在闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最,即滑片应位于端。
(4)(1分)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是()
A.滑动变阻器开路B.电压表短路c.灯短路D.灯开路
(5)(2分)排除故障后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.8V时,电流表的示数如图23所示,此时电流为A,灯丝的电阻是
3、小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图所示,请你接着完成下列步骤:
(1)根据第(3)问,用笔画线代替导线,将电路补画完整.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至使变阻器电阻______(填“最大”、“最小”或“中间”)位置.
(3)当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图(b)所示,这时电路中的电流是_______A,电阻丝的电阻为________Ω.小刚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___________________.
(4)不改变上面连好的电路,用它还可以完成的实验是:
A_____________________B__________________________________
(5)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____________·
(1)用笔画线代替导线,将电路补画完整,电表全部选小量程.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至使变阻器电阻C
(选填“C”或“D”)位置.
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图22乙所示,这时