2023年暑假人教版物理九年级预习讲义第十四讲 电学实验（专题）（无答案）

第十四讲 电学实验（专题）
A.方法提示
由于电学实验的必考实验是“探究电流与电阻的关系”、“探究电流与电压的关系”“伏安法测电阻”或“伏安法测量电功率”，所以其他实验考查的概率比较小，若有所考查，则可能在实验的研究方法上做文章。
连接实物电路时“两表一器”的注意事项
电流表 电压表 滑动变阻器
①电流表要串联在被测电路中； 　②要让电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出； 　③被测电流不能超过所选量程 ①电压表要并联在被测电路两端； 　②要让电流从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出； 　③被测电压不能超过所选量程 　①滑动变阻器的接线柱选择原则：“一上一下，关键在下”； 　②为了发挥滑动变阻器的保护作用，闭合开关前应把滑片置于阻值最大位置(即远离所选的下方接线柱)
多次实验的目的及滑动变阻器的调节作用
实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 伏安法测定值电阻的阻值 伏安法测小灯泡的电阻值
电路图
变阻器的作用 改变定值电阻两端的电压 保持定值电阻两端电压不变 改变定值电阻两端的电压和通过的电流 改变小灯泡两端的电压和通过的电流
多次实 验目的 获得多组数据，找出电流随电压变化的规律 获得多组数据，找出电流随电阻变化的规律 以获得多组数据求平均值，减小误差 探究灯丝的阻值与温度之间的关系
点拨 初中物理实验可以分为探究类实验和测量类实验。在探究类实验中，多次实验的目的是“多次实验归纳总结规律，避免一次实验带来的偶然性”，如探究杠杆平衡条件等；而测量类实验又可以分为两类，一类是被测量的值是固定不变的，这时多次测量的目的是“多次测量取平均值减小误差”，如测量物体的长度和测量定值电阻的阻值等；另一类是被测量的值是变化的，这时多次测量的目的是研究不同条件下的被测量值的变化规律，如测量小灯泡的电阻等
B.典型例题
【例1】在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验中：
(1)按图甲所示的电路进行实验，其中电源为两节干电池，电阻R的阻值为5 Ω，滑动变阻器R′标有“50 Ω　1.2 A”字样。
①应选用电压表的量程为__________，电流表的量程为__________。
②请完成图乙中的实物电路连线(图中已连好一条线，所连线不能交叉)。
③闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。
(2)下表是小明在探究实验过程中记录的几组数据，通过对数据的分析，可得到的结论是：____________________________________________________________________________________________________________。
实验次数 1 2 3 4
电压/ 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/ 0.20 0.30 0.40 0.52
【例2】在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源(电压恒为4.5 V)，电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)，两只滑动变阻器(规格分别为“20 Ω　2 A”“50 Ω　1 A”)，导线若干。
(1)请根据如图TZ6－2甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整(注意电流表的量程选择)。
(2)实验时，小李在a、b间先接入5 Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5 V，并记下相应的电流值；再改接10 Ω的电阻，此时滑片P应向________(选填“E”或“F”)端移动，小李移动变阻器滑片P的目的是：__________________________________。
(3)小李为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格_________________，他这样选择的理由是：___________________________________________________________。
C.进阶拓展
1. 在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻尺，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1．5V，其原因可能是( )
A．滑动变阻器阻值太小 B．电源电压3V太高
C．20Ω的阻值太小 D．控制的电压1．5V太高
2. 某同学在探究“通过电阻的电流跟电阻两端电压的关系”时，得到通过a、b两电阻的电流随电压变化情况的图像(如图所示)，则下列说法与图像相符的是
A.电阻一定时，电流随着电压的增大而减小
B.电压相同时，阻值大的电阻通过的电流大
C.电流相同时，阻值小的电阻两端的电压大
D.两电阻阻值的大小关系是Ra>Rb
3. 某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图5所示的图象，下列结论与图象相符的是
A. 电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
4. 在研究“—定电压下，电流与电阻的关系”时，电路图如图2所示。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”字样。在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到2.5V，其原因可能是 ( )
A．20Ω的电阻阻值太大 B．电源电压4.5V太低
C．滑动变阻器的最大阻值太大 D．控制电压为2.5V太高
5. 小波同学为了探究电流跟电阻的关系，在如图所示的情况下，将A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻，闭合开关后，下一步的操作应当是
A. 记录电流表和电压表的示数
B. 将滑动变阻器向右移动
C. 将滑动变阻器向左移动
D. 适当增加电池的节数
6. 在探究电流与电压的关系时，应保持____________不变。用如图所示的电路来探究这一关系时，是通过改变______________________阻值的大小来调节定值电阻两端的电压值的。
7. 在研究电流与电阻和电压关系的实验中：
(1)闭合开关前，滑动变阻器应处于 ，目的是： 。
(2)小敏同学按图15的电路原理图连接了图16实物电路，其中有两个元件连接错误。它们分别是 和 (只须填写连错的元件)。
(3)重新连接电路后，用开关S进行试触，如果电流表指针向左偏转，说明电流表的 ；如果电流表指针向右偏转超过刻度盘，应换用较 量程。
(4)正确连接电路后，测出Rl=5Ω、两端电压为3V时的电流。然后将电阻R1由5Ω换成10 Ω，为了使电阻Rl两端的电压仍然为3V，他应将滑动变阻器的滑动触头P向 端滑动，在触头P滑动的过程中，电路中的电流将 。
在“探究电流跟电压、电阻的关系”的实验中，同学们设计了如图所示的电路，R为定值电阻，实验数据记录在表1和表2中。
8. （1）在研究电流跟电阻的关系时，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V;再换用10Ω的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，闭合开关后，电压表的示数将_______V（选填“大于”、“小于”或“等于”），此时应向_____调节滑片（选填“左”或“右”），使电压表的示数为3V。
（2）两组实验都运用了__________法，从表1和表2的数据归纳得出的公式是_______．
9. 小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图与实物图如图所示。已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定，电流表A的量程为0～0．6安，电压表V1的量程为0～3伏，电压裘V2的量程为0～15伏，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样。
(1)小明按电路图将实物连接起来，闭合开关前滑动变阻器的滑片应放在 端(填“左”或“右”)。闭合开关，发现电流表A与电压表V1的示数为零，电压表V2的示数不为零，若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障．则故障是 。
(2)排除故障后，继续进行实验，记录电流表A与电压表V1的示数，得到一组实验数据，如下表所示。
分析表中实验数据可得结论：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与电压成 比。
(3)实验中，记录电流表A与电压表V2的示数，得到一组实验数据，根据实验数据作出U-I图线(实线部分)，如图所示。则该实验中，在保证实验器材安全的前提下，电路中允许通过的最大电流为 安。
10. 某同学用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，通过调节滑动变阻器滑片的位置来改变小灯泡两端的电压（不损坏小灯泡），测得通过小灯泡的电流为，记录的数据如下表，则与的关系图像正确的是 （ ）
11. 如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图
连接好电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到_______________________。
闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.80V时，电流表示数如图乙，示数为__________A，此时小灯泡的电阻为_______________Ω。
D.习题训练
1. 如图所示是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像，现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。下列分析正确的是
A．甲的阻值是乙阻值的两倍
B．通过乙的电流是甲的电流的两倍
C．乙两端的电压是甲两端电压的两倍
D．甲的电功率是乙的电功率的两倍
2. 某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是
A．当导体两端的电压为0时，电阻为0
B．该导体的电阻随电压的增大而减小
C．当导体两端的电压为0时，电流为0
D．当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6A
3. 在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。先在 A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。接着取下5Ω的电阻换上10Ω定值电阻，不进行其它操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是
A．电压表示数大于2V，应将滑片P向左滑
B．电压表示数大于2V，应将滑片P向右滑
C．电压表示数小于2V，应将滑片P向左滑
D．电压表示数小于2V，应将滑片P向右滑
4. 某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图像，下列结论与图像相符的是：
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
5.小军采用如图的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，滑动变阻器应该
A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片向右移动
C．将变阻器滑片向左移动 D．更换阻值更大的滑动变阻器
6. 如图为“欧姆定律”一节中“探究电流与电阻关系”的实验电路图，为了达到探究目 的，实验过程中必须保持_________不变；当开关S闭合后，电压表的示数是3V，电流表的示数是0.3 A，现将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻接入电路来进行探究，则下一步应进行的操作是_________________。
7. 某实验小组利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。实验用到三只阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，蓄电池（电压为6V且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）请将图甲的实物电路连接完整（导线不允许交叉），并在方框内画出对应的电路图；
（2）实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后，应将滑动变阻器的滑片P向________端移动（填“A”或“B”），移动滑片的目的是__________。正确操作后，记下电流表的示数，得到电流Ｉ随电阻R变化的图象如图乙所示，由图象可得出的结论是：___________________。
（3）该实验小组同学还想探究电流与电压的关系，实验中应该控制___________不变。
8. 小张在探究导体电阻与长度的关系实验时，器材有：6V蓄电池、电压表(0—3V，0—15V)、滑动变阻器（50Ω 1.5A）、开关各一个，导电性能较差的镍铬合金线MN(电阻较大），刻度尺一把，导线若干。
（1）右图是实验时没有连接完整的电路，请完成电路的连接。
（2）连接电路时，滑动变阻器的滑片要滑到 端（选填“A”或“B”），在实验中小张同学记录了下表一组实验数据，请你分析表中实验数据，得出导体两端的电压与长度的关系是 。
而小张认为由这些实验数据就可以得到导体电阻与导体长度成正比的结论。请你为他说明理由
9. 如图所示电路，电源电压恒定．某同学用该电路验证“在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”．他多次只改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如下表所示．
实验序号 /Ω /A
1 5 0.30
2 10 0.20
3 15 0.15
（1）根据表中数据，通过导体的电流与导体电阻＿＿＿＿＿＿＿＿（选填“成”或“不成”）反比，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿．
（2）此实验中，电源电压为＿＿＿＿＿＿＿＿V．
10. 某同学将完好仪器连接成如图15所示的电路（其中滑动变阻器的连线没有画出），用来探究电阻上的电流跟两端电压的关系．
（1）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．则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是 （填写代号）
a．G与C相连，F与H相连 b．G与C相连，D与H相连
c．G与E相连，F与H相连 d．G与E相连，D与H相连
（2）该同学发现了（1）中的问题并作了改正。请用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接入电路中，要求：滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大．
(3)实验测得的数据如表所示．根据这些数据在坐标图中描点并作出U—I图线．
11. 小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V。改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中。
（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视____________（选填序号）；
A．变阻器滑片 B．电压表示数 C．电流表示数
（2）在丙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；
（3）实验中，他所选择的变阻器是___________（选填序号）；
A．10Ω　0.5A B．20Ω　1A C．50Ω　2A
（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是__________________；
（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是_____________________。
12. 小红按图甲所示的电路探究电阻上的电流跟两端电压的关系。
（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接好，要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数始终为0，电压表示数约为3V，则电路中出现的故障可能是______________；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是______________；
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54 0.64
（4）现将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，若要测出该小灯泡的额定功率，则原实验器材中必须改动的是______________；
13. 在用“伏安法测电阻”的试验中，有两位同学分别选用定子电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据是，分别画出了的图像，如图甲、乙说是，则对于图像的分析，以下说法错误的是 （ ）
由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
由甲图可知，电阻是导体自身的性质，他不随导体两端的电压和导体中的电流改变而该笔
C.由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差，应该多次测量取平均值测定小灯泡的电阻
14. 如图所示是小华测量小灯泡电阻的电路，灯泡不发光时电阻约为6 Ω。
(1) 请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2) 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至________(选填“A”或“B”)端。
(3) 闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表示数接近电源电压，则电路故障的原因可能是___________。
(4) 正确连接电路，经检查无误后，小雄分别测出了小灯泡两端的电压为1.5 V、2 V、2.5 V，计算出对应的电阻R1、R2、R3，然后用R1、R2、R3的平均值作为小灯泡两端电压为2 V时的电阻。他的做法__________(选填“正确”或“不正确”)。
(5) 实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以__________________________________________________。
(6) 调节滑动变阻器滑片，电压表示数为2 V，要使电压表示数变为2.5 V，则变阻器滑片应向________(选填“A”或“B”)端移动。
(7) 通过分析数据，小华得到了灯泡电阻随温度升高而增大的结论。若将图中的小灯泡更换成定值电阻，还可以完成的实验有__________________。