电学实验.docx
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电学实验
【课前小测】
1．小刚在“探究通过导体的电流与电阻关系”实验中，采用如图17 1 10甲所示的电路图．
（1）请按照电路图甲，连接实物图乙．
图17 1 10
（1）实验过程中，小刚把电阻R由5Ω分别换成10Ω、20Ω，每次闭合开关后，首先应调节______________，使________________保持不变，然后再记录电流表的示数．
2.用电流表和电压表测额定电压为2.5V小灯泡正常发光的电阻与功率
（1）如图甲所示，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到______端．
（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到如图甲所示的位置，电压表示数如图丙所示，则电压表示数是______V．为测小灯泡的额定电功率，滑动变阻器的滑片应向______继续滑动．
（3）将滑动变阻器的滑片滑到某个位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则电流表示数是______A．
（4）小灯泡正常发光的电阻是______Ω，小灯泡的额定电功率是______W．
3．小瑛用图17 3 19甲的电路测量正常工作电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是未完成连接的实验电路．
（1）请你按要求，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接．要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大．
甲
乙
丙
丁
图17 3 19
（2）小瑛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）电路正常后，小瑛闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是________A，小灯泡的阻值是________Ω（小数点后保留一位）．
（4）小瑛又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示电路（R为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮她把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式．
实验步骤：
A.按照设计的电路图连接电路；
B．S断开时，读出电流表示数记录为I1；
C．______________________________________；
表达式：
Rx＝________________（用已知物理量和测量出物理量的符号表
4.图20所示，闭合开关，改变R1阻值，在表2中记下几组电流表、电压表的读数.
图21已作出R2的U-I图线.
表2
电流/A
0.1
0.3
0.4
0.5
电压/V
2.5
1.5
1.0
0.5
（1）求R2的阻值.
（2）根据表2数据在图21中描点并连线.
（3）电流表示数为0.2A时，电压UDE=_____、电压UEF=_______.
（4）电流表示数为0.4A时，电压UDF=_______，求50s内R1、R2消耗的总电能
【知识回顾】
“电流与电压、电阻关系”“测小灯泡的电阻”测小灯泡功率五个实验
实验名称
控制变量或实验原理
滑动变阻器的作用
多次测量的
目的
结论
图像
探究电流与电压的关系
一定
一定时，电流与电压成
比
探究电流与电阻的关系
一定
一定时，电流与电阻成
比
测量定值电阻的阻值
R=
R=（R1++
）/
测量小灯泡的电阻值
R=
灯丝的电阻随温度的升高而
测量小灯泡的电功率
P=
比较不同实际电压下的
【专题解析】
1．电流与导体两端电压的关系
例1：
小明和小丽在研究导体中电流与导体两端电压的关系时，除了电源（3V）、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器外，还有可供选择的A.定值电阻；B.小灯泡．
（2）为了完成研究还应选择的器材（填序号）________；
（3）理由是：
______________________．
甲
乙
图17 1 4
（2）用笔划线完成图17 1 4甲中的实物电路连接（你所选的器材在图中用接线板代替），并使滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（3）小明通过实验得出了下表
（一）中的数据，请读出图乙中两表的示数，记在表中最后一列的空格处．
表
（一）
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
（4）小丽通过实验得出了下表
（二）中的数据，并且通过分析实验数据得出了：
“在电阻一定时，导体中的电流随电压的增大而减小”的结论．小明观察并检查了小丽所连接的电路后，告诉小丽….你认为原因可能是________________________________．
表
（二）
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.25
0.2
0.15
0.1
2在“探究电流与电压关系”的实验中，宁宁同学用电流表和电压表测量出某段导体中电流及其两端的电压，数据如下表：
U/V
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
I/A
0.1
0.22
0.3
0.38
0.5
（1）请在如图17 1 11所示的方格纸上画出导体中电流与导体两端电压的关系图象；
图17 1 11
（2）通过探究可得出：
某段导体，通过它的电流与其两端的电压成________比．
2．电流跟电阻的关系
例2：
在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路图如图17 1 6甲所示．
甲
乙
丙
图17 1 6
（1）连接电路前，开关必须__________．
（2）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）．
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是（ ）
A．电流表坏了B．滑动变阻器短路
C．电阻处接触不良D．电阻短路
（4）排除电路故障进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，实验数据记录如下表．其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为__________A.
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
（5）实验结论是。
1．张明利用如图17115所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验．他使用的器材有：
两节新干电池，三个定值电阻：
R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω，标有“15Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只，导线若干．
图17115
（1）电路中滑动变阻器的作用是______________________（答出一条即可）．
（2）正确连接好电路后，小明首先将R1接入电路，移动滑动变阻器滑片使R1两端的电压为1.5V，读出电流表的示数．
①小明将用R2替换R1接入电路，接下来他应该进行的操作是____________________，读出电流表的示数．
②小明用R3替换R2接入电路进行实验，发现无论怎样移动滑动变阻器，R3两端的电压始终无法达到1.5V．经检查，电路连接无误，各元件均完好．请找出一种可能的原因。
③在不改变电路和器材的前提下，针对②中的问题，怎样改进该实验，请写出你的办法：
________________．
2．如图甲是“探究电压一定时电流与电阻关系”的电路图．
（1）按电路图在图乙中连接实物图（电压表选用0～3V量程）
甲
乙
（2）正确连接电路后，实验步骤如下．
①闭合开关，记录定值电阻的阻值及电流表示数；
②断开开关，换阻值不同的定值电阻；
③闭合开关，记录定值电阻的阻值及电流表示数；
重复②③步骤．
按上述步骤操作，观察到更换阻值不同的定值电阻，电压表示数分别如图
中图1、图2、图3所示；图1电压表的示数为________．根据各电压表显示的正确示数，指出实验的失误之处__________．
图1
图2
图3
三．测量定值电阻的阻值
例3：
物理学习小组在“测量定值电阻的阻值”的实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图中实物连接完整．
甲
乙
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到____端（填“A”或“B”）．
（3）小组同学在连线时，不小心将线连错了，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是__________________．纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3V时，电流表的示数如图乙所示，则该定值电阻阻值为________Ω.他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值，你认为合理吗？
____________，理由是__________________________________________．
1．某同学利用如图17 3 18甲的电路来测量一未知电阻Rx.
甲
乙
丙
图17 3 18
（1）请用笔画线代替导线，将题图中实物电路连接完整．
（2）闭合开关后，当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图乙所示，则I＝________A，Rx＝________Ω.
（3）该同学又设计了如图丙所示的测量电路，同样可以测量未知电阻Rx，其中R0是定值电阻，请在空格内把实验步骤补充完整．
①____________________，用电压表测出电源的电压为U.
②____________________，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1.
③请用测量值U和U1，已知量R0来表示Rx＝________________．
四.伏安法测量小灯泡的电阻
例4：
小明做用伏安法测量小灯泡电阻的实验，小灯泡的额定电压为2.5V，已经连接如图17 3 5所示的电路．
图17 3 5
（1）同组的小琴又给他补接了两根导线使电路完整，请你将这两根导线画出来．
（2）闭合开关之前，应将滑片滑到滑动变阻器的____（填“A”或“B”）端，目的是为了保护电路．
（3）小明利用上面的电路测小灯泡的电阻，已经记录三组数据如下表，请你帮小明将表中的空白格补上．
实验次数
1
2
3
电压/V
2.5
2.0
1.5
电流/A
0.3
0.27
0.23
电阻/Ω
7.4
6.5
灯泡亮度
亮
较亮
暗
（4）小明处理完数据后发现，三次测得的灯丝电阻相差较大，与其他同学交流也是同样的情况，你认为出现这种结果的原因是__________________________________________
________________________________________________________________________.
1．如图17 3 17甲所示，是用伏安法测定电阻的实验装置．
（1）在连接电路时开关应________．
（2）闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示，这是________（填“合理”或“不合理”）的；滑动变阻器是通过改变导体的__________来改变电阻的，它在电路中的作用除了可以调节电路中的电流和电阻两端的电压外，还可以____________．
（3）如果闭合开关后发现，电流表指针向左偏转（如图乙所示），产生故障的原因可能是____________，排除故障后，调节滑动变阻器滑片的位置，当电压表的示数为24V时，电流表的示数如图丙所示为________A，则被测电阻的阻值为________Ω.
甲
乙
丙
图17 3 17
五．测量小灯泡的电功率
例5襄阳市中考实验操作考试时，实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材：
额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）、规格为“12Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个，新干电池4节，导线若干．
（1）图甲中有一根导线的连接是错误的，请你在错误的导线上打“×”．
（2）闭合开关前，应将滑片P移到最________（填“左”或“右”）端．
（3）经检查，电路连接无误，各元件完好，闭合开关后，无论怎样移动滑片
P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的原因是________________________．
（4）解决上述问题后，移动滑片使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W.
（5）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的
，出现这种现象的原因是。
1．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V.
（1）图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打
“×”，并在图中改正．
（2）小华设计如图乙所示的电路也完成了该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器
，R2的最大电阻为R0）．
①只闭合开关________，调节R2，使电压表的示数为2.5V；
②只闭合开关________，调节________，使电压表的示数仍为2.5V；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝____________（用U额、R0、U1、U2表示）
2
（1）小明按图22连接实物、接通电路，电流表有示数，电压表示数为0.5V.当移动滑动变阻器滑片时，电压表示数不变，检查发现只有滑动变阻器接线出错，该错误是.
（2）按图22在图23中正确连接实物.
（3）正确连接后，小灯泡刚发光时电压表、电流表的示数如图24所示.完成表3.
（4）根据表3，归纳小灯泡电阻变化的规律.
表3小灯泡的实验数据
发光情况
刚发光
较亮
很亮
U/V
2.00
3.00
I/A
0.30
0.38
P/W
0.60
1.14
R/Ω
6.67
7.89
【综合练习】
1.在探究“电阻上电流与电阻大小的关系”的实验中：
（1）某同学将实物连接成如图电路，其中有一处导线接错，请你在接错的导线上画“×”并改正。
（2）按修改后的实物图连接，当接好最后一根导线时发现电流表和电压表都有示数，原因是。
改正错误后正确操作实验，下左表是小明同学完成的实验记录，经检查，实验数据无误，但是根据这些数据不能得出正确结论。
分析其原因是。
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.24
0.13
（3）如果保留第一次实验数据重新实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，应使定值
电阻R两端电压为V，此时电流表的示数如上右图所示，则R的阻值为。
（4）再换上20欧的电阻后，滑动变阻器的滑片P较上一次应更靠近（选填“左”或“右”）端，使电压表的示数为。
（5）要正确完成上述实验，应该选取最大阻值不小于Ω的滑动变阻器（图中电源电压为6V）。
（6）小乐将上述定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡进行实验，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到处，闭合开关发现小灯泡不亮，电压表示数接近6V，电流表指针几乎无偏转，故障可能是。
排除故障后正确操作实验，测量数据如下表所示
分析实验数据可知：
①小灯泡的额定功率为W。
②7、8两次实验中，灯泡熄灭的原因是。
③小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是（填“0Ω”、“1Ω”、“2Ω”或“8.9Ω”）
2.小明在“测量小灯泡的电阻”实验中：
（1）他连接了如下图甲所示的电路，其中有两处错误。
请在连接错误的导线上打“×”，并改正过来。
要求导线不交叉，并只更改两根导线。
（2）电路连接正确后，闭合开关，小明根据电流和电压值正确算出了被测电阻的阻值为10Ω。
电流表的示数（如下图乙所示）为___________，请你模仿电流表指针的画法，在图丙中用笔和尺准确画出电压表指针所指位置。
3.图25是“探究电压一定时电流与电阻关系”的电路图。
（1）按电路图在图26中连接实物图（电压表选用0~3V量程）
（2）正确连接电路后，实验步骤如下
闭合开关，记录定值电阻的阻值及电流表示数；
断开开关，换阻值不同的定值电阻；
闭合开关，记录定值电阻的阻值及电流表示数；
重复
步骤。
按上述步骤操作，观察到更换阻值不同的定值电阻，电压表示数分别如图27、28、29所示；
图27电压表的示数为_________________。
根据各电压表显示的正确示数，指出实验的失误之处_______________________________。
4.测量小灯泡的电功率实验（小灯泡额定电压2.5V）.
（1）请根据实验目的，连接图1的电路.
电路正确连接后，电压表、电流表的示数及灯泡亮度如下表：
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
3.0
2.5
1.4
0.4
电流I/A
0.30
0.28
0.22
0.12
灯泡亮度
很亮
较亮
亮
暗
看不到发光
（2）第3次实验的电压表、电流表示数如图2所示，请把实验数据填写在表中.
（3）哪次实验灯泡正常发光?
_________.（填写数据序号）
（4）第5次实验看不到灯泡发光，电路是否是断路？
_____.判断的依据是什么?
______.
小明实验时，连接了如图29所示的实物图，接线有错误.
（5）在方框图内画出与图29连接情况对应的电路图.
（6）若图29所示电路，只是接线有错误.闭合开关，灯亮吗？
________.电压表指针是否有偏转?
___________.
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