第4课时 重点实验通关
实验一 探究电流与电压、电阻的关系
1.(2024·福建中考)探究电流与电压、电阻的关系,器材有:电源(恒为4 V)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6 A)、电阻R(5 Ω、10 Ω、20 Ω)、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、开关、导线若干。
(1)答:
(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。闭合开关前,将滑动变阻器滑片P移到最 左 端,起到 保护电路 的作用。
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是 电阻R断路 。排除故障,继续实验。
(3)探究电流与电压的关系,实验数据如表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为 2.0 V。分析数据可得:电阻不变时,电流跟电压成 正比 。实验中所选的电阻阻值为 5 Ω。
序号 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.2
2 1.5 0.30
3 0.40
(4)探究电流与电阻的关系,将5 Ω电阻接入电路,记录电流表示数为0.3 A;将电阻更换为10 Ω,移动滑片直至电压表示数为 1.5 V,记录电流表示数;再将电阻更换为20 Ω,发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑,应控制电阻两端的电压范围为 2 V到3 V 。
2.(2024·遵义三模)在“探究电流与电阻的关系”时,实验器材有3节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 Ω 2 A”字样)、定值电阻4个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、开关、导线若干。小明设计并连接了如图甲所示的电路图。
(1)如图甲连接好电路,闭合开关前应将滑片P置于 A (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关S,观察到电流表有示数,电压表无示数,则产生故障的原因可能是 定值电阻短路(或电压表短路或电压表断路) 。
(3)排除故障后,小明在进行实验过程中,将定值电阻由5 Ω更换为10 Ω后,应向 A (选填“A”或“B”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持不变。
(4)如图乙所示是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,分析图像得出的结论: 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
(5)小明想用电压表和一个最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值,他设计了如图丙所示的电路图,进行如下实验:
①闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器的滑片P移到最右端,此时电压表的示数为U2;
③则未知电阻Rx阻值的表达式:Rx= (用R0、U1、U2表示)。
实验二 “伏安法”测电阻和电功率
1.(2024·山西中考)实验室里有一个标识不清的定值电阻,小亮设计实验进行测量(电源为两节干电池)。
(1)答:
(1)根据公式 R= 可知,通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应 断开 ,滑动变阻器的滑片P应放在 B (选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,经检查电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是 电阻R断路 。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4 V,电流表示数如图乙所示为 0.3 A,则电阻为 8 Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你做出评价或建议: 应多次改变滑片位置,测量多组数据,求平均值来计算定值电阻的阻值,减小测量误差 。
2.(2023·贵州模拟)小辰设计了如图甲所示的实物电路,测量一额定电压为2.5 V的小灯泡发光时的电阻。
(1)小辰在连接电路时,连接好最后一根导线灯泡就发光了,出现这种现象的原因可能是他在连接电路时开关没有 断开 ;
(2)在实验过程中,小辰移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数如图乙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,他接下来的操作是向 右 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5 V;
(3)小辰将多次实验测量的电压值和电流值绘制了如图丙所示的I-U图像,根据图像信息可知,小灯泡正常发光时的电阻为 12.5 Ω;
(4)根据图丙的图像分析,小辰认为灯泡不发光时灯丝的电阻是0 Ω。他的观点正确吗 不正确 ,理由是 导体的电阻大小取决于导体的长度、材料和横截面积,并与温度有关;若其他条件不变,在温度降低时,电阻变小,但电阻不会为0 Ω 。
3.(2023·遵义模拟)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3.0 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”。
(1)电学兴趣小组的同学连接好如图甲所示的电路后,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应置于 N (选填“M”或“N”)端。
(2)小明移动滑动变阻器的滑片过程中,测量出了4组实验数据,描点并绘制出了通过滑动变阻器的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。当电压表示数为 0.5 V时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的功率为 0.625 W。
(3)同组的小英通过计算指出曲线上所标出的五个点中, E 点并不是实验直接测得的数据,她的理由是 由E点算出的滑动变阻器接入电路的电阻25 Ω大于滑动变阻器的最大阻值20 Ω 。 第4课时 重点实验通关
实验一 探究电流与电压、电阻的关系
1.(2024·福建中考)探究电流与电压、电阻的关系,器材有:电源(恒为4 V)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6 A)、电阻R(5 Ω、10 Ω、20 Ω)、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、开关、导线若干。
(
(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。闭合开关前,将滑动变阻器滑片P移到最 端,起到 的作用。
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是 。排除故障,继续实验。
(3)探究电流与电压的关系,实验数据如表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为 V。分析数据可得:电阻不变时,电流跟电压成 。实验中所选的电阻阻值为 Ω。
序号 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.2
2 1.5 0.30
3 0.40
(4)探究电流与电阻的关系,将5 Ω电阻接入电路,记录电流表示数为0.3 A;将电阻更换为10 Ω,移动滑片直至电压表示数为 V,记录电流表示数;再将电阻更换为20 Ω,发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑,应控制电阻两端的电压范围为 。
2.(2024·遵义三模)在“探究电流与电阻的关系”时,实验器材有3节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 Ω 2 A”字样)、定值电阻4个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、开关、导线若干。小明设计并连接了如图甲所示的电路图。
(1)如图甲连接好电路,闭合开关前应将滑片P置于 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关S,观察到电流表有示数,电压表无示数,则产生故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,小明在进行实验过程中,将定值电阻由5 Ω更换为10 Ω后,应向 (选填“A”或“B”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持不变。
(4)如图乙所示是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,分析图像得出的结论: 。
(5)小明想用电压表和一个最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值,他设计了如图丙所示的电路图,进行如下实验:
①闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器的滑片P移到最右端,此时电压表的示数为U2;
③则未知电阻Rx阻值的表达式:Rx= (用R0、U1、U2表示)。
实验二 “伏安法”测电阻和电功率
1.(2024·山西中考)实验室里有一个标识不清的定值电阻,小亮设计实验进行测量(电源为两节干电池)。
(1)答:
(1)根据公式 可知,通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片P应放在 (选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,经检查电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是 。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4 V,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻为 Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你做出评价或建议: 。
2.(2023·贵州模拟)小辰设计了如图甲所示的实物电路,测量一额定电压为2.5 V的小灯泡发光时的电阻。
(1)小辰在连接电路时,连接好最后一根导线灯泡就发光了,出现这种现象的原因可能是他在连接电路时开关没有 ;
(2)在实验过程中,小辰移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数如图乙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,他接下来的操作是向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5 V;
(3)小辰将多次实验测量的电压值和电流值绘制了如图丙所示的I-U图像,根据图像信息可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(4)根据图丙的图像分析,小辰认为灯泡不发光时灯丝的电阻是0 Ω。他的观点正确吗 ,理由是 。
3.(2023·遵义模拟)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3.0 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”。
(1)电学兴趣小组的同学连接好如图甲所示的电路后,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“M”或“N”)端。
(2)小明移动滑动变阻器的滑片过程中,测量出了4组实验数据,描点并绘制出了通过滑动变阻器的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的功率为 W。
(3)同组的小英通过计算指出曲线上所标出的五个点中, 点并不是实验直接测得的数据,她的理由是 。
