电学
①“伏安法”测电阻
②“伏安法”测电功率
③探究串联电路电压的规律
④探究并联电路电流的规律
高频素材,可以高效整合、承载考查点
目标: 1、电路图
2、连接实物电路
3、电流表、电压表及滑动变阻器 的正确使用计算电功率
4、排除实验过程中的各种电路故 障。
【回顾实验过程】
1、实验目的:
2、实验原理:P=UI 实验方法:伏安法
4、实验器材:
3、实验电路图:
注意事项:
①开关应断开;
②变阻器“一上一下,串联接入”,阻值调到最大;
③电流表、电压表的正确接法。
测量小灯泡的实际功率和额定功率
电源,开关,导线,电流表, 电压表,滑动变阻器,待测小灯泡
标有“2.5V 0.3A”字样
?
实验记录表格和数据:
问题:由表中数据可知:P额= W
0.9
次数 小灯泡两端电压情况 U/V I/A 小灯泡的亮度 电功率P/W
1 U=U额
2 U>U额
3 U<U额
2.5 0.36 正常发光
2.8 0.38 很亮
2.0 0.30 较暗
0.9
1.06
0.6
【实验讨论】
①某同学想到“伏安法测电阻”实验中,将三次测量值取平均求出电阻,问:测小灯泡的额定功率能不能求平均值,为什么?
②由表中记录的现象和数据分析,可得出什么结论?
不能。因为额定功率是额定电压下的功率,不是平均值。
a:灯泡两端的电压与电流的乘积越大,功率越大,灯越亮;b:灯的亮度由实际功率决定;
例1
次数 小灯泡两端电压情况 U/V I/A 小灯泡的亮度 电功率P/W
1 U=U额 2.5 0.36 正常发光 0.9
2 U>U额 2.8 0.38 很亮 1.06
3 U<U额 2.0 0.30 较暗 0.6
灯泡的电阻R/Ω
6.94
7.37
6.67
【故障分析】
①连接电路后,闭合开关,小灯泡发光,但发现两电表指针都反偏,其原因是
;
两电表的正负接线柱接反了
②实验中,无论怎样移动滑片,
若灯泡始终特别亮的原因是:
;
若灯泡始终特别暗的原因又是:
;
滑动变阻器接的是上面两个接线柱
滑动变阻器接的是下面两个接线柱
由于开路或短路引起的故障
小明在用电流表和电压表测小灯泡电功率的实验中,,所用仪表完好,按照图1正确连好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,假如分别出现了下列情况,请你帮他找出各自故障的原因。
①电流表有示数,而电压表无示数。
②电流表无示数,而电压表有示数,且约等于电源的电压。
【故障分析】
①电流表有示数,表明电路是通路,没有出现断开的地方。由于电压表无示数,可以判断灯泡被短路。此时电压表相当于在测一段导线两端的电压,由欧姆定律U=IR可知,当导线的电阻约等于0时,导线两端的电压也等于0,所以电压表没有示数。
②电流表无示数,表明电路某处开路了。由于电压表有示数,表明它的“+”接线柱与电源的正极是相通的,它的“-”接线柱与电源的负极是相通的,此时测的相当于电源的电压。这表明只可能是灯泡处断路了。
【题型变化】
假若电压表15V量程损坏,3V量程能正常使用,电源电压为6V且稳定不变,仍利用原有器材完成实验,你认为如何操作?(注:小灯泡的额定电压为3.8V)
将电压表改测滑动变阻器两端的电压。
常见经典电学实验题示例:
7.(2017山西) [另:2016年、2014年均考电功率实验]小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池,滑动变阻器标有:“20Ω 1A”字样。
(1)实验电路如图甲所示,但电路连接不完整,请你用笔画线代替导线,完成电路。
(2)小明将电路连好后,闭合开关,发现小灯泡发光很微弱,电流表、电压表均有示数,左右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡亮度和两表示数均不变,其原因可能是
(3)改正电路后,小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为2V,为使小灯泡两端电压达到额定电压,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)调节。当小灯泡正常发光时,电流表示数如乙所示,该小灯泡的额定电功率为 W。
全题综合考查实验基本技能、基本规律、分析归纳能力为主
滑动变阻器下面两接线柱接入电路。
右
0.6
常见经典电学实验题示例:
全题综合考查实验基本技能、基本规律、分析归纳能力为主
(4)小明依次测出了六组实验数据,如表所示。请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的I﹣U图象。
(5)通过计算分析以上数据,你还有什么新的发现: (写出一条即可)
小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,灯泡的发光越亮
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.9
电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.22 0.26
电功率P/W
亮度变化 暗→亮
常见经典电学实验题示例:
8.(2015山西)在测量定值电阻阻值的实验中:
(l)如图是小明连接的部分实物图,请你用笔画线代替导线,帮助小明将图中的实物连接完整。
(2)同桌的小红连接电路,刚连接完最后一根导线,电流表,电压表都有示数,出现这种现象的原因是????????? ???? ?????。
(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,画出一个实验数据记录表格。
(4)利用这个实验电路还可以完成进行的实验有 ??? ???。
素材:“伏安法”测电阻,考查实验过程、设计表格、实验拓展延伸等。