电学实验全1.docx
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电学实验全1
初中物理电学实验
一．解答题
1．图（甲）是“探究导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图，其中R是定值电阻．
（1）用笔画线代替导线，补充图（乙）中实验器材的连接．要求：
滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小．
（2）当探究电流与电压的关系时，需要 _________ 个定值电阻．通过调节变阻器滑片P的位置来改变 _________ 两端的电压．三次改变滑片位置，测得三组电压和电流值（见表），发现每次电压与电流的比值是 _________ 的（选填“相同”或“不同”），因此可得出电流与电压关系的初步结论：
_________ ．
实验序号
1
2
3
电压/v
2.0
2.4
2.8
电流/A
0.40
0.48
0.56
（3）要探究电流与电阻的关系，仅凭图（乙）所示器材是不够的．你认为（除导线外）还应增加的器材是 _________ ．某同学合上开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则原因可能是 _________ ．
（4）当用如图（甲）探究电流与电阻关系时，某同学先把5欧姆的电阻接入a、b之间，滑片P滑到某一位置，此时电流表的示数为0.6A，再分别把10欧姆和15欧姆的电阻换接在a、b之间，接下来请你完成实验．（填写在下面的表格内）
分别换接10欧和15欧的电阻后，滑片P的调节方向
要读取对应的电流表示数，必须满足的条件
实验结论
2．如图是探究电流与电压、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．
如图是根据实验数据绘制的图象，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图象是 _________ 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）综合图甲、乙图象可得到的结论是 _________ ．
3．小明在“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路图如图1甲所示．
（1）电路图甲中的a是 _________ 表，b是 _________ 表．
（2）连接电路后，闭合开关，两表均有示数，但无论怎样调节滑动变阻器的滑片，两表示数均保持不变，其原因可能是 _________ （写出一个即可）
（3）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2是根据实验数据绘制的图象，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图象是 _________ 图（选填“甲”或“乙”）．
（4）小明在探究“电流跟电阻的关系”实验时，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当5Ω的电阻两端电压为1.5V时，电流表的示数（如图1乙所示）为 _________ A．再分别接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到表中数据，分析数据可得出结论：
_________ ．
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.15
0.10
（5）在探究“电流跟电阻的关系”实验时，滑动变阻器在此实验中得主要作用是 _________ ．
4．（2010•龙岩）用如图所示的装置探究“电流做功与电压的大小之间的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段材料、横截面积均相同的电阻丝，瓶中温度计显示煤油的温度．
（1）实验中电流做功的多少是根据煤油 _________ 变化的大小来判断的，为比较两电阻做功的多少，两瓶煤油的质量应 _________ ．
（2）“水比较容易获得，为什么不用水代替煤油？
”对此合理的解释是 _________ ．（填字母）
A．煤油有颜色便于观察B．煤油密度较小C．煤油比热容较小
（3）两瓶中电阻 _________ 联使得通过它们的电流和通电时间相等，甲瓶中的电阻丝较长，电阻较 _________ ，电压较高．
（4）实验发现，甲瓶温度升高较多．表明：
在电流和通电时间相同的情况下，导体两端的电压越高，电流做功越 _________ ．
5．实验探究：
电流大小与那些因素有关．
（1）猜想与假设．
①既然电压是产生 _________ 的原因，那么升高电压，电流会不会也跟着增大呢？
②既然电阻对 _________ 有阻碍作用，那么增大导体的电阻，通过导体的电流会不会减小呢？
（2）制定计划与设计实验．
由于电流可能受电压、电阻等多种因素的影响，所以应当采用“控制 _________ ”分别研究电流大小与电压和电阻的关系．
根据图中提供的实验器材，设计电路图，用笔画线代替导线连成实验电路，并画出电路图；
（3）进行实验与收集证据
连接电路时开关应 _________ ，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 _________ 端．（根据上面实物图选填C或D作答）．
①保持定值电阻两端的电压不变，选用不同的定值电阻时，分别测出电流值．把收集到的数据整理后，填写在表一中：
②保持电路中的电阻不变，改变电阻两端的电压时，分别测出电流值．把收集到的数据整理后，填写在表二中：
表一
电压U（V）
4.5
电阻R（Ω）
5
10
15
电流I（A）
0.9
0.45
0.3
表二
电阻R（Ω）
10
电压U（V）
1.5
3
4.5
电流I（A）
0.15
0.3
0.45
（4）分析与论证
①分析表一数据，可得结论：
电压一定时，电流跟 _________ ；
②分析表二数据，可得结论：
电阻一定时，电流跟 _________ ．
③综合以上结论，可得结论 _________ ．
（5）评估与交流
某同学通过实验研究电流跟电压、电阻三者之间的关系，得到了下列表格中所示的一组实验数据：
导体两端电压U（V）
导体电阻R（Ω）
通过导体的电流I（A）
4
0.4
4
5
0.8
2
5
0.5
表中空白处的一个数据是忘记记录的，这个数据应当是 _________ ，另外有一个数据测量得不准确，这个不准确的数据是 _________ ．
6．我们利用下列器材研究电流跟电压、电阻之间的关系．
（1）按电路图（图1）用笔线连接电路（图2）．
（2）在研究电流跟电压的关系时，应保持 _________ 不变，移动变阻器的滑片，改变电阻R两端的 _________ ，测出相应的 _________ ．在研究电流跟电阻的关系时，应保持 _________ 不变，改变 _________ ，测出相应的 _________ ．
（3）下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录：
表1电阻R=15Ω
电压U（V）
1.5
3
4.5
电流I（A）
0.1
0.2
0.3
表2电压U=2V
电阻R（Ω）
5
10
20
电流I（A）
0.4
0.2
0.1
分析表1数据，可得出结论 _________ ；
分析表2数据，可得出结论 _________ ．
7．（2010•攀枝花）在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
甲：
电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大．
乙：
电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大．
（1）小明同学就猜想甲进行了如下探究：
A．按照如图所示连好电路；
B．更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度．实验结果如下：
实验次数
所用灯泡
电流表读数
灯泡亮度
1
灯泡1
0.1A
很暗
2
灯泡2
0.2A
较暗
3
灯泡3
0.3A
较亮
4
灯泡4
0.4A
很亮
C．小明由此得出：
电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大．
请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？
应如何改进？
不合理之处：
_________ ．
改进方法：
_________ ．
（2）现有如下器材：
不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想乙，并把电路图画在方框内．
（3）探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小明猜想：
“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系．”于是，他向老师借了一些定值电阻和其它相关器材进行实验，其实验数据如表一、表二所示．
表一
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
U/v
1
2
3
4
6
P/w
0.2
0.4
0.6
0.8
1.2
表二
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
1.2
0.6
0.4
0.3
0.2
U/v
6
6
6
6
6
P/w
7.2
3.6
2.4
1.8
1.2
根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：
_________ ．
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：
_________ ．
8．如图1所示的电路中，电路中的灯泡额定电压为3.8V．
（1）此电路可以完成“探究电流与哪些因素有关”，还可以完成实验 _________ 和 _________ （填写选项字母）．
A．探究电阻的大小与哪些因素有关
B．探究电流做功的多少与哪些因素有关
C．测量灯泡的电流
D．测量灯泡的电阻
（2）实验开始前，滑动变阻器的滑片用在图1中a、b、c三点中的 _________ 点位置．
（3）小明同学在实验中发现灯泡突然不亮，此时电流表的示数为O.2A，电压表的指针回到零点（电流表、电压表、滑动变阻器均正常），请你分析产生故障的原因可能是 _________ ：
A．e、f开路B．滑动变阻器置于c处C．e、f短路D．开关S断开
（4）甲组同学排除故障后，调节滑动变阻器使电灯正常发光，电流表的示数如图2所示为 _________ A，由此求得灯泡的 _________ （填写灯泡的一个物理量）为 _________ （物理量的大小和单位）．
9．（2012•毕节市）导体的电阻与哪些因素有关？
实验小组用如图所示的装置进行探究．实验记录数据如表：
（1）连接电路时，开关应 _________ ；
（2）比较步骤 _________ ，得出结论：
导体的电阻与材料有关；
（3）比较步骤1和2，得出结论：
_________ ；
（4）比较步骤1和3，得出结论：
_________ ；
（5）根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与 _________ 有关；
（6）王刚同学在完成上述实验后，将M同时接到c、d，N同时接到c′、d′，此时小灯泡的亮度比步骤4的小灯泡还亮，是因为 _________ ．
步骤
材料
长度/cm
横截面积/cm2
M接
N接
灯泡亮度
1
镍铬合金丝
30
0.5
a
a′
暗
2
镍铬合金丝
30
1.0
b
b′
较亮
3
镍铬合金丝
15
0.5
c
c′
较亮
4
锰铜合金丝
15
0.5
d
d′
亮
10．在学校实验室开放时．同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：
发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？
于是他们开展了探究，以下是他们所用的发电机和实验记录表：
实验序号
线圈转速
线圈转向
灯泡亮度
1
2
3
（1）根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小与 _________ 和 _________ 有关．
（2）手摇发电机在发电时将 _________ 能转化为电能．
（3）判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用 _________ 表来测量．
（4）小明认为感应电流大小还可能跟磁场强弱有关，请你帮助小明设计实验来验证他的猜想，简述你的实验方法．
11．在做“导体的电阻与哪些因素有关”的实验中，器材如图所示：
（1）为了研究电阻与材料有关，选用导线 _________ 和 _________ 先后接入电路中．
（2）为了研究电阻与长度有关，选用导线 _________ 和 _________ 先后接入电路中．
（3）为了研究电阻与横截面积有关，选用导线 _________ 和 _________ 先后接入电路中．
（4）在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的实验过程中，运用了 _________ 法．
12．（2012•钦州）小红在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中．
猜想：
①电阻可能与导体的材料有关；
②电阻可能与导体的温度有关；
③电阻可能与导体的长度有关；
④电阻可能与导体的横截面积有关．
下表是她在实验中所用导体的相关记录：
导体编号
A
B
C
D
长度/m
1.0
1.0
0.5
1.0
横截面积/mm2
1.2
2.4
1.2
1.2
材料
镍铬丝
镍铬丝
镍铬丝
锰铜丝
（1）要探究猜想①，应该选用导体A和 _________ （选填导体编号）进行对比实验；
（2）要探究猜想③，应该选用导体C和 _________ （选填导体编号）进行对比实验；
（3）要探究猜想④，应该选用导体A和 _________ （选填导体编号）进行对比实验；
（4）以上实验用到了 _________ 的实验方法．
13．在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中．
（1）小明的猜想是：
①电阻可能与导体的材料有关；
小亮的猜想是：
②电阻可能与导体的温度有关；
小敏的猜想是：
③电阻可能与导体的长度有关；
根据你掌握的电学知识，你认为：
④电阻还与 _________ 有关．
（2）图是三位同学为上述探究活动准备的实验器材，他们已经完成了部分实物的连接．
若电阻受温度的影响可以忽略，要探究猜想①，应该控制 _________ 不变；要探究猜想③，应该选用导线 _________ 和导线 _________ （填导线的代号字母）进行对比实验．
（3）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟导体 _________ 的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小．
14．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：
电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干．小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．
（1）实验中通过观察电磁铁 _________ 的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同．
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 _________ （填“增加”或“减少”），说明电流越 _________ ，电磁铁磁性越强．
（3）根据图示的情境可知， _________ （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， _________ ，电磁铁磁性越强．
15．
（1）如图所示是电磁学中一个很重要的实验，从实验现象可知通电导体周围存在磁场，这种现象是1820年丹麦物理学家 _________ 发现的．
（2）把直导线弯曲成螺线形，当螺线形线圈插入铁心后磁性增强，此装置称为电磁铁．为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：
通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想B：
外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁．如图所示的三种情况．根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断磁性强弱的不同．
①通过比较图 _________ 两种情况，可以验证猜想A是正确的．
②通过比较C图甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充 _________ ．
（3）随着科学技术的发展，电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛．如水位自动报警器，其工作原理如图所示，当水位达到金属块A时，出现的情况是 _________ ．
A．红、绿灯同时亮B．红、绿灯都不亮C．绿灯亮D．红灯亮．
16．小名同学利用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验，已知电源电压3V，灯泡上标有“2.5V”的字样．
（1）小名连接了如图1所示的实验电路，检查后发现有一根导线连接有错误．请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线．
（2）电路改正后，闭合开关，小名发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变．出现故障的原因可能是 _________ ．
（3）故障排除后，开始进行实验，小名根据测出的数据，在图27中画出了小灯泡I﹣U关系的图象．由图1可以判断，小灯泡的额定功率为 _________ W．
（4）根据图1还可以判断，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐 _________ ，原因是 _________ ．
（5）若小名另选用电压为6V的稳压电源，测量标有“3.4V”字样小灯泡的电功率．假若电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，仍利用现有的器材完成实验，请在方框中设计出符合要求的实验电路图．
17．（2012•贵港）如图所示是研究磁产生电的实验装置．
（1）图甲所示实验中通过观察 _________ 来判断是否有感应电流产生．
（2）若要使图甲的电路中产生感应电流，要满足的条件有；一是开关 _________ ；二是 _________ ．
（3）如图乙所示是实验室用的手摇发电机，在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表．①慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是 _________ （选填“交电流”或“直电流”）
②取下电流表，但仍然保持小灯泡和发电机连接，快速摆动手柄，发现灯泡发光，则此过程中 _________ 能转化成电能．
初中物理电学实验
参考答案与试题解析
一．解答题（共17小题）
1．图（甲）是“探究导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图，其中R是定值电阻．
（1）用笔画线代替导线，补充图（乙）中实验器材的连接．要求：
滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小．
（2）当探究电流与电压的关系时，需要 一 个定值电阻．通过调节变阻器滑片P的位置来改变 定值电阻 两端的电压．三次改变滑片位置，测得三组电压和电流值（见表），发现每次电压与电流的比值是 相同 的（选填“相同”或“不同”），因此可得出电流与电压关系的初步结论：
电阻一定时，通过的电流与两端的电压成正比 ．
实验序号
1
2
3
电压/v
2.0
2.4
2.8
电流/A
0.40
0.48
0.56
（3）要探究电流与电阻的关系，仅凭图（乙）所示器材是不够的．你认为（除导线外）还应增加的器材是 三个不同阻值的定值电阻 ．某同学合上开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则原因可能是 滑动变阻器连接时都接到上面或下面两个接线柱 ．
（4）当用如图（甲）探究电流与电阻关系时，某同学先把5欧姆的电阻接入a、b之间，滑片P滑到某一位置，此时电流表的示数为0.6A，再分别把10欧姆和15欧姆的电阻换接在a、b之间，接下来请你完成实验．（填写在下面的表格内）
分别换接10欧和15欧的电阻后，滑片P的调节方向
要读取对应的电流表示数，必须满足的条件
实验结论
考点：
探究电流与电压、电阻的关系实验；控制变量法与探究性实验方案；滑动变阻器的使用．1140149
专题：
实验题；作图题；控制变量法；探究型实验综合题．
分析：
（1）滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中，滑片向左移动时电阻变小说明此时接入电路中电阻丝的长度变短．
（2）研究电流与电压的关系，应控制电阻不变，通过滑动变阻器改变电阻两端的电压，达到多次测量的目的；分析表中的数据可知每次电压与电流的比值的不变，据此得出电流与电压的关系．
（3）要探究电流与电阻的关系，必须改变定值电阻的阻值，移动滑片保持定值电阻两端的电压不变；无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化说明滑动变阻器连接错误．
（4）当滑动变阻器的滑片不动，换接10Ω或15Ω的电阻后，电路的总电阻增大，电路中的电流减小，滑动变阻器（因为滑片不动，所以滑动变阻器此时相当于是一个定值电阻）两端的电压减小，a、b之间的电压增大，即换接10Ω或15Ω的电阻以后，它们两端的电压都会大于之前5Ω电阻两端的电压；为了也让它们两端的电压和5Ω电阻两端的电压相等，我们就需要通过调节滑动变阻器的滑片使它们两端的电压减小到和5Ω电阻两端的电压相等；要想减小它们两端的电压，就需要将滑动变阻器的滑片向右移动，因为向右移动，随着滑动变阻器阻值的增大，电路中的电流就会减小，则a、b间的电压就会减小．当a、b间电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比．
解答：
解：
（1）滑动变阻器的左下方接线柱与开关的右端接线柱相连即可，如下图所示：
（2）在研究电流与电压的关系时，应控制一定值电阻的阻值不变，调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，达到多次测量的目的；
分析表中的数据可知，
=
=
=5Ω，即每次电压与电流的比值的相等，故可得结论：
电阻一定时，通过的电流与两端的电压成正比．
（3）探究电流与电阻的关系，需要控制电阻两端的电压不变，更换不同阻值的电阻，故应增加的器材是三个不同阻值的定值电阻；
滑动变阻器不能改变电压表和电流表的示数说明滑动变阻器连接时都接到上面或下面两个接线柱．
（4）因为换接10Ω或15Ω的电阻后，会造成总电阻增大，电流减小，滑动变阻器两端电压减小，a、b间电压增大，所以为了让10Ω或15Ω的电阻两端电压也和5Ω电阻两端电压相同，就应该向右移动滑片，当滑动变阻器阻值增大以后，电路中的电流会进一步的减小，这样a、b间的电压就会减小；
因为接5Ω电阻时电流表的示数是0.6A，所以电压表的示数是U=IR=0.6A×5Ω=3V．
要探究电流与电阻的关系，就必须保持电压一定，所以换接10Ω或15Ω的电阻后，我们必须让它们两端的电压也为3V．所以只有当电压表示数也为3V时，我们才能读取电流表的示数；
根据实验数据可得结论：
电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比．
分别换接10欧和15欧的电阻后，滑片P的调节方向
要读取对应的电流表示数，必须满足的条件
实验结论
向右移动（或向b移动）
电压表示数为3V
电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）一；定值电阻；相同；电阻一定时，通过的电流与两端的电压成正比；
（3）三个不同阻值的定值电阻；滑动变阻器连接时都接到上面或下面两个接线柱；
（4）如上表所示．
点评：
本题考查了滑动变阻
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