中考专题复习:电学实验(考点精练)

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名称 中考专题复习:电学实验(考点精练)
格式 zip
文件大小 3.1MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2019-02-15 13:41:55

文档简介

中考复习系列
电学实验
几个重要的实验介绍
一、探究欧姆定律
1.探究电流与电压的关系      即保持电阻不变,改变电阻两端的电压,研究电流与电压的关系。   器材:电流表、电压表、定值电阻(2个)滑动变阻器、电源开关、导线
电路图:
  
2.进行实验: ①按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处
②保持电阻R1=5不变,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。
R1=5Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
3.得出结论:   在电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 二、探究电流与电阻的关系 1.设计实验:仍使用控制变量法,即保持定值电阻两端的电压不变,研究电压不变时,电流与电阻的关系。
电路图:
                
2.进行实验:
①按图接好电路。注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处 ②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路(换电阻时要先断线开关),调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数,填入表格。 U=3V
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1

0.6
2
10Ω
0.3
3
15Ω
0.2
3.得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比 要点诠释:在本次实验中滑动变阻器的作用:①保护电路  ②调节定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压保持不变。
三、测未知电阻或小灯泡电阻(假定小灯泡电阻不变) 多种方法
测电阻
1.伏安法:
①实验原理: R=U/I ②实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定电阻和导线若干。 ③实验电路图:
          
④实验步骤: (1)按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处;  
(2)检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P的位置,改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值,I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格:
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
 
 
 
 
2
 
 
 
 
3
 
 
 
 
(3)根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值。
2.安阻法: ①实验器材:电源、两个开关、电流表、一个阻值已知的定值电阻R0、待测定电阻Rx和导线若干。
②实验电路图:
③实验步骤:
(1)按图连好电路,注意连接时开关要断开;
(2)S闭合,S1断开,电流表示数为I1;    (3)S、S1闭合,电流表的示数为I2;    (4)计算: U=I1R0  Ix=I2-I1
3.伏阻法 ①实验器材:电源、电压表、两个开关、一个阻值已知的定值电阻R0和几根导线,待测电阻Rx。 ②实验电路图:
③实验步骤:
(1)按图连好电路,注意连接时开关要断开;
(2)S1闭合,S2断开,电压表的示数为U1; (3)S1断开,S2闭合,电压表的示数为U2;
4.等效替代法 ①实验器材:电源、电流表、两个开关、一个电阻箱和几根导线,滑动变阻器,待测电阻Rx。 ②实验电路图:
③实验步骤: (1)断开开关,根据电路图,连接实物,将滑动变阻器及电阻箱的阻值调至最大; (2)把开关S2闭合,调节滑动变阻器到适当位置,读出电流表的示数为I; (3)把开关S1闭合S2断开,调节电阻箱,使电流表的示数为I; (4)读出电阻箱的示数,并记录为R。   Rx表达式:Rx=R
四、小灯泡的额定功率
(1)伏安法测量小灯泡的额定功率
1. 实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器
2. 实验原理:P=UI
3. 实验步骤:
(1)断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器放到阻值最大处。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压为额定电压 U,并将数据记录在表
格中。
(3)记录电流表的示数为 I,并记录在表格中。
(4)根据 P=UI 计算出小灯泡的额定功率(只有一组数据,只需要测量一次)。
4. 实验数据
(2)伏阻法测小灯泡额定功率(无电流表)
1. 实验原理:P=UI,利用串联分压的特点求出R0 两端的电压(定值电阻加电压表相当于电流表)
2. 实验步骤:
(1)断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器放到阻值最大处。
(2)闭合开关 S 1 、S 2 ,调节滑动变阻器(滑动变阻器作用改变电路中的电流)使灯泡两端电压达到额定电压记为 U 1 ,并将数据记录在表格中。
(3)断开开关 S 2 ,闭合开关 S 1 、S 3 ,记录电压表的示数为 U 2 ,并将数据记录在表格中。
3. 测量结果记为: (用已知物理量的字母表示)
(3)安阻法测小灯泡额定功率(无电压表)
1.实验原理:P=UI,并联分流的特点求出灯泡和 R 0电流, (定值电阻R 0 加电流相当于电流表)
2. 实验步骤:
(1)断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器放到阻值最大处。
(2)闭合开关 S 1 、S 2 ,调节滑动变阻器使电流表的示数为小灯泡的额定电流记为 I 1 ,并将数据记录在表格中。
(3)断开 S 2 闭合 S 1 、S 3 ,保持滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表的示数记为I 2 ,并将数据记录在表格中。
3. 测量结果记为: (用已知物理量的字母表示)
共性问题:
1.电路的连接问题(电路设计、连线、改错等)
2.器材的选择(电源、灯泡或电阻、电表量程、变阻器规格等)
3.电路故障(灯泡不亮、短路、断路、电表示数、变阻器接线等)
4.多次试验(目的、方法、结论等)
5.变阻器的作用(保护电路、改变或保持电路中电流电压等)
6.实验步骤(开关的开合、变阻器的位置及移动方向、表格的设计等)
综合练习
1.甲为探究并联电路电流规律的实验电路图。
位置
A
B
C
电流(安)
0.18
0.18
0.36
(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的________(填“A”“B”或“C”)处。
(2)若要测量A处的电流,在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,调整正确后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是________。
(3)纠正(2)中的错误后,测出A、B、C三处的电流值如上表,由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等,这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:________。(写出一条)


2.某科学兴趣小组用如图所示的电路来探究串联电路中电压的关系,其实验过程如下:用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UAC , 并将第一次测出的电压值填入下表中。
为了防止偶然因素的影响,小组同学采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量并将数据记录于表中。
方法一:改变电源电压(增加或减少电池个数)
方法二:更换其中一个灯泡(规格与原灯泡不同)
请你根据他们的实验过程、有关数据回答下列问题:
(1)试判断后两次实验是采用哪种方法来进行重复实验并说明依据:________。
(2)可得出的实验结论是________。
(3)该实验进行多次重复实验,目的是为了________。

3.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想.
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2 )
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小.
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同________(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟________?(选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟________??的关系,其结论是________ .
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想________(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证.
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法.下列4个实验中没有用到此方法的是 (??? )
A.?探究电流与电压、电阻的关系实验?
B.?探究影响压力作用效果的因素实验 C.?探究平面镜成像的特点实验
D. 探究影响摩擦力大小的因素实验

4.用图甲所示的电路测量Rx的阻值,图中R为电阻箱(电阻箱符号为 ),R0为滑动变阻器,电源两端的电压不变。
(1)请你完成该实验的主要步骤有:
①根据电路图连接电路,电阻箱阻值调到最大;
②断开开关S2,闭合开关S1,读出电流表的示数为I;
③________;
④读出电阻箱的示数R,就是未知电阻的阻值。
(2)该同学操作正确,电阻箱调节好后的示数如图乙所示,可知待测电阻的阻值Rx=________?欧。

5.实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有:电源(电压约5伏)、学生用电压表(0~6伏)、电阻箱R(0~9 999欧 5安)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图。小虎进行的实验过程如下:
(1)根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)电路连接正确后,闭合S1 , 将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1 , 则电源电压为________。
(3)闭合S1 , 将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2 , 则待测电阻的阻值Rx=________。)

6.小科在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,采用了图甲所示的电路图。
甲 ?????????????????乙
(1)图乙是对应的未连接完整的实物图,请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
(2)实验过程中,先将 5Ω 的电阻接入电路中进行实验,然后将 5Ω 电阻依次换成 10Ω 和20Ω 的电阻进行实验,每次闭合开关后,都要________,然后 再记录电流表的示数。右表是小科测得的三组数据,据此数据可得到的结论是:________。

7.在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干。
(1)图1甲是实验的电路图。小明按照电路图连接电路时,开关应________。
①闭合开关S后,小明发现电流表和电压表的指针均不动。他断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,则故障是________。
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6伏时,电流表的示数如图1乙所示,则电路中的电流为________,Rx=________欧。
(2)实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Ry的测量。如图2所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路。
①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整________。(只添加一条导线)。
实验步骤:
A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B.保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1;
C.再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2>I1)。
②请你用I1、I2和R0表示Ry , 则Ry=________,。)

8.小李同学在探究电流与电压关系的实验时,请回答下列问题:
(1)按照图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,完成图乙所示的实物图的连接。
(2)连接电路时,开关应处于________状态。
(3)在做探究电流与电压关系的实验时,采用的实验方法是________法,要求保持电阻阻值不变,通过改变电阻两端的________,观察电流大小的变化。
(4)如图丙所示是他在实验中的第三次测量结果,请把实验数据填入到记录表中。
实验次数
电压U/伏
电流I/安
1
1.2
0.2
2
1.8
0.3
3
________
________
(5)分析实验数据,可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。

9.用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,图甲中导线E端应与滑动变阻器的________(填“A”“B”“C”或“D”)接线柱相连,使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P发现,电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是???? (填序号)。
A.滑动变阻器断路 B. R短路 C. R断路
(3)排除故障后,将5欧的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5伏,电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为________安。
电阻R/欧
5
10
15
电流I/安
0.15
0.1
(4)将5欧的电阻换成10欧的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置,记录实验数据,此操作中调节滑动变阻器的目的是________。
(5)再将电阻换成15欧重复操作。分析数据可得出结论:________。

10.用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变组器的规格是“50Ω 2A”,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻各1个,电流表量程0~0.6A、0~3A,电压表量程0~3V、0~15V。
实验次序
?R/Ω
?I/A
?1
?10
?0.59
?2
?20
?0.30
?3
?30
?0.20
?4
?40
?0.15
?5
?50
?0.12
?
(1)根据图甲将图乙所示的实物图连接完整,电压表量程选择应满足能测量5组数据。
(2)要完成预定实验探究任务,滑动变阻器除了保护电路外,另有一个重要作用是________。
(3)如表为另一同学提交的实验数据,老师指出第4、5组的数据不符合实际,理由是________。

11.马云同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置.请仔细观察甲、乙两图.
(1)实验总通过观察两个U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少.四个容器中装满了煤油,为什么用煤油而不是用水?________。
(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 ________ 的关系.乙图是研究所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 ________ 的关系
(3)该实验采取的探究方法是________法 和________法 .

12.在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图甲所示的实验装置。两个相同且透明的容器中密闭了等量的空气,U形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化。
(1)实验中通过观察两个U形管中  的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)如图甲中,若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的   越大,产生的热量越多。
(3)小刚采用了如图乙所示的实验装置,这时连通A玻璃管的容器中电热丝的电流是连通B玻璃管容器中电热丝电流的   倍,通电相同时间,发现A玻璃管液面上升较高,这表明:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的   越大,产生的热量越多。
(4)若通电一段时间后,发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变,出现该现象的原因可能是   。
(5)该实验用到的研究物理问题的方法有   。
13.如图所示的是将复杂电路等效一个简单电路的过程,已知:R2=R3=10Ω,R1=5Ω,则可知R23=   Ω,R123=   Ω。
14.如图是某家用电热器内部电路结构图,它有高温、中温、低温三个档位,其中R1、R2为加热电阻丝(R1=R2).其中高温档位是   ,低温档是   ,中温档位是   。(均选填图中对应的序号)
15.(2017?绍兴)用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(选填“大于”、“等于”或“小于”)灯泡的额定电压要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线e端应连接在滑动变阻器的________接线柱上。

16.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡额定电压为3.8V,灯丝电阻约为8Ω,则电流表(0.6A、3A)应选用的量程为________。电压表(3V、15V)应选用的量程为________。某同学在连接好电路并检查无误后,闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到________值(变阻器与灯串联);要测定小灯泡的额定功率,必须使小灯泡两端电压为________V,并测出通过小灯泡的电流值。

17.在“测定小灯泡电功率”实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,如图所示,某实验小组选择合适器材后进行实验,试回答:
(1)实验小组闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻的滑片,小灯泡都不发光,且电流表有明显读数而电压表读数为零,经讨论分析,小灯泡可能出现了________(“断路”或“短路”)。
(2)实验中有同学移动滑动变阻器的滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动。
(3)实验小组同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像,结合图像,可计算出小灯泡的额定功率是________W。

18.(2017?温州)为了研究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路,进行实验。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到________时,可以判断此时小灯泡正常发光。
(2)在实验过程中,小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是?? ?????。
A.?滑动变阻器R1(20欧,3安)
B.?滑动变阻器R2(50欧,2安)
C.?滑动变阻器R3(2000欧,0.25安)
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线是错误的,其理由是________。

19.如图所示是测量电阻阻值的一种方法,我们称之为电流表“外接法”,用这种方法测得的阻值偏 小 (选填“大”或“小”),原因是   。这种方法适宜于测量阻值较   (选填“大”或“小”)的电阻。
20.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为   Ω,电源电压为   V。
21.甲和乙两灯的额定电压均为6V,如图丁所示是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,电路的工作电流应为    A,电路的总功率为    W。
中考复习系列
电学实验
几个重要的实验介绍
一、探究欧姆定律
1.探究电流与电压的关系      即保持电阻不变,改变电阻两端的电压,研究电流与电压的关系。   器材:电流表、电压表、定值电阻(2个)滑动变阻器、电源开关、导线
电路图:
  
2.进行实验: ①按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处
②保持电阻R1=5不变,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。
R1=5Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
3.得出结论:   在电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 二、探究电流与电阻的关系 1.设计实验:仍使用控制变量法,即保持定值电阻两端的电压不变,研究电压不变时,电流与电阻的关系。
电路图:
                
2.进行实验:
①按图接好电路。注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处 ②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路(换电阻时要先断线开关),调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数,填入表格。 U=3V
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1

0.6
2
10Ω
0.3
3
15Ω
0.2
3.得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比 要点诠释:在本次实验中滑动变阻器的作用:①保护电路  ②调节定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压保持不变。
三、测未知电阻或小灯泡电阻(假定小灯泡电阻不变) 多种方法
测电阻
1.伏安法:
①实验原理: R=U/I ②实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定电阻和导线若干。 ③实验电路图:
          
④实验步骤: (1)按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处;  
(2)检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P的位置,改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值,I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格:
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
 
 
 
 
2
 
 
 
 
3
 
 
 
 
(3)根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值。
2.安阻法: ①实验器材:电源、两个开关、电流表、一个阻值已知的定值电阻R0、待测定电阻Rx和导线若干。
②实验电路图:
③实验步骤:
(1)按图连好电路,注意连接时开关要断开;
(2)S闭合,S1断开,电流表示数为I1;    (3)S、S1闭合,电流表的示数为I2;    (4)计算: U=I1R0  Ix=I2-I1
3.伏阻法 ①实验器材:电源、电压表、两个开关、一个阻值已知的定值电阻R0和几根导线,待测电阻Rx。 ②实验电路图:
③实验步骤:
(1)按图连好电路,注意连接时开关要断开;
(2)S1闭合,S2断开,电压表的示数为U1; (3)S1断开,S2闭合,电压表的示数为U2;
4.等效替代法 ①实验器材:电源、电流表、两个开关、一个电阻箱和几根导线,滑动变阻器,待测电阻Rx。 ②实验电路图:
③实验步骤: (1)断开开关,根据电路图,连接实物,将滑动变阻器及电阻箱的阻值调至最大; (2)把开关S2闭合,调节滑动变阻器到适当位置,读出电流表的示数为I; (3)把开关S1闭合S2断开,调节电阻箱,使电流表的示数为I; (4)读出电阻箱的示数,并记录为R。   Rx表达式:Rx=R
四、小灯泡的额定功率
(1)伏安法测量小灯泡的额定功率
1. 实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器
2. 实验原理:P=UI
3. 实验步骤:
(1)断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器放到阻值最大处。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压为额定电压 U,并将数据记录在表
格中。
(3)记录电流表的示数为 I,并记录在表格中。
(4)根据 P=UI 计算出小灯泡的额定功率(只有一组数据,只需要测量一次)。
4. 实验数据
(2)伏阻法测小灯泡额定功率(无电流表)
1. 实验原理:P=UI,利用串联分压的特点求出R0 两端的电压(定值电阻加电压表相当于电流表)
2. 实验步骤:
(1)断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器放到阻值最大处。
(2)闭合开关 S 1 、S 2 ,调节滑动变阻器(滑动变阻器作用改变电路中的电流)使灯泡两端电压达到额定电压记为 U 1 ,并将数据记录在表格中。
(3)断开开关 S 2 ,闭合开关 S 1 、S 3 ,记录电压表的示数为 U 2 ,并将数据记录在表格中。
3. 测量结果记为: (用已知物理量的字母表示)
(3)安阻法测小灯泡额定功率(无电压表)
1.实验原理:P=UI,并联分流的特点求出灯泡和 R 0电流, (定值电阻R 0 加电流相当于电流表)
2. 实验步骤:
(1)断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器放到阻值最大处。
(2)闭合开关 S 1 、S 2 ,调节滑动变阻器使电流表的示数为小灯泡的额定电流记为 I 1 ,并将数据记录在表格中。
(3)断开 S 2 闭合 S 1 、S 3 ,保持滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表的示数记为I 2 ,并将数据记录在表格中。
3. 测量结果记为: (用已知物理量的字母表示)
共性问题:
1.电路的连接问题(电路设计、连线、改错等)
2.器材的选择(电源、灯泡或电阻、电表量程、变阻器规格等)
3.电路故障(灯泡不亮、短路、断路、电表示数、变阻器接线等)
4.多次试验(目的、方法、结论等)
5.变阻器的作用(保护电路、改变或保持电路中电流电压等)
6.实验步骤(开关的开合、变阻器的位置及移动方向、表格的设计等)
综合练习
1.甲为探究并联电路电流规律的实验电路图。
位置
A
B
C
电流(安)
0.18
0.18
0.36
(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的________(填“A”“B”或“C”)处。
(2)若要测量A处的电流,在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,调整正确后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是________。
(3)纠正(2)中的错误后,测出A、B、C三处的电流值如上表,由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等,这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:________。(写出一条)
【答案】(1)C(2)电流表正负接线柱接反(3)选两个规格相同的小灯泡太特殊(或只测量了一次就得出结论不具有普遍性)

2.某科学兴趣小组用如图所示的电路来探究串联电路中电压的关系,其实验过程如下:用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UAC , 并将第一次测出的电压值填入下表中。
为了防止偶然因素的影响,小组同学采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量并将数据记录于表中。
方法一:改变电源电压(增加或减少电池个数)
方法二:更换其中一个灯泡(规格与原灯泡不同)
请你根据他们的实验过程、有关数据回答下列问题:
(1)试判断后两次实验是采用哪种方法来进行重复实验并说明依据:________。
(2)可得出的实验结论是________。
(3)该实验进行多次重复实验,目的是为了________。
【答案】(1)方法2(二),理由是由原两灯电压之比1:1看出两灯规格相同,若改变电源电压,两灯的电压应该还是1:1,结合数据看出,灯的规格(电阻)变了 (2)串联电路中,总电压等于各分电压之和(即U总=U1+U2) (3)使得出的结论更具普遍性、更准确(防止得出的结论具有偶然性)
3.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想.
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2 )
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小.
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同________(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟________?(选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟________??的关系,其结论是________ .
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想________(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证.
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法.下列4个实验中没有用到此方法的是 (??? )
A.?探究电流与电压、电阻的关系实验?
B.?探究影响压力作用效果的因素实验 C.?探究平面镜成像的特点实验
D. 探究影响摩擦力大小的因素实验
【答案】(1)小亮(2)A、C(3)导体的长度;当材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大(4)三(5)C
4.用图甲所示的电路测量Rx的阻值,图中R为电阻箱(电阻箱符号为 ),R0为滑动变阻器,电源两端的电压不变。
(1)请你完成该实验的主要步骤有:
①根据电路图连接电路,电阻箱阻值调到最大;
②断开开关S2 , 闭合开关S1 , 读出电流表的示数为I;
③________;
④读出电阻箱的示数R,就是未知电阻的阻值。
(2)该同学操作正确,电阻箱调节好后的示数如图乙所示,可知待测电阻的阻值Rx=________?欧。
【答案】(1)断开开关S1 , 闭合开关S2 , 调节电阻箱,使电流表示数不变 (2)36
5.实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有:电源(电压约5伏)、学生用电压表(0~6伏)、电阻箱R(0~9 999欧 5安)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图。小虎进行的实验过程如下:
(1)根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)电路连接正确后,闭合S1 , 将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1 , 则电源电压为________。
(3)闭合S1 , 将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2 , 则待测电阻的阻值Rx=________。)
【答案】(1)解: (2)U1(3)
6.小科在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,采用了图甲所示的电路图。
甲 ?????????????????乙
(1)图乙是对应的未连接完整的实物图,请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
(2)实验过程中,先将 5Ω 的电阻接入电路中进行实验,然后将 5Ω 电阻依次换成 10Ω 和20Ω 的电阻进行实验,每次闭合开关后,都要________,然后 再记录电流表的示数。右表是小科测得的三组数据,据此数据可得到的结论是:________。
【答案】(1) (2)调节滑动变阻器,保持定值电阻两端的电压一定;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
7.在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干。
(1)图1甲是实验的电路图。小明按照电路图连接电路时,开关应________。
①闭合开关S后,小明发现电流表和电压表的指针均不动。他断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,则故障是________。
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6伏时,电流表的示数如图1乙所示,则电路中的电流为________,Rx=________欧。
(2)实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Ry的测量。如图2所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路。
①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整________。(只添加一条导线)。
实验步骤:
A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B.保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1;
C.再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2>I1)。
②请你用I1、I2和R0表示Ry , 则Ry=________,。)
【答案】(1)断开;bc间断路;0.32安;5 (2);
8.小李同学在探究电流与电压关系的实验时,请回答下列问题:
(1)按照图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,完成图乙所示的实物图的连接。
(2)连接电路时,开关应处于________状态。
(3)在做探究电流与电压关系的实验时,采用的实验方法是________法,要求保持电阻阻值不变,通过改变电阻两端的________,观察电流大小的变化。
(4)如图丙所示是他在实验中的第三次测量结果,请把实验数据填入到记录表中。
实验次数
电压U/伏
电流I/安
1
1.2
0.2
2
1.8
0.3
3
________
________
(5)分析实验数据,可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
【答案】(1)解: (2)断开(3)控制变量;电压(4)2.4;0.4
(5)正比
9.用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,图甲中导线E端应与滑动变阻器的________(填“A”“B”“C”或“D”)接线柱相连,使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P发现,电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是???? (填序号)。
A.滑动变阻器断路 B.R短路 C.R断路
(3)排除故障后,将5欧的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5伏,电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为________安。
电阻R/欧
5
10
15
电流I/安
0.15
0.1
(4)将5欧的电阻换成10欧的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置,记录实验数据,此操作中调节滑动变阻器的目的是________。
(5)再将电阻换成15欧重复操作。分析数据可得出结论:________。
【答案】(1)B(2)B(3)0.3(4)保持定值电阻两端电压不变 (5)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
10.用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变组器的规格是“50Ω 2A”,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻各1个,电流表量程0~0.6A、0~3A,电压表量程0~3V、0~15V。
实验次序
?R/Ω
?I/A
?1
?10
?0.59
?2
?20
?0.30
?3
?30
?0.20
?4
?40
?0.15
?5
?50
?0.12
?
(1)根据图甲将图乙所示的实物图连接完整,电压表量程选择应满足能测量5组数据。
(2)要完成预定实验探究任务,滑动变阻器除了保护电路外,另有一个重要作用是________。
(3)如表为另一同学提交的实验数据,老师指出第4、5组的数据不符合实际,理由是________。
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【答案】(1) (2)改变电阻两端的电压 (3)要控制电阻两端的电压 6V 不变,所需分压电阻超出了滑动变阻器的最大阻值
11.马云同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置.请仔细观察甲、乙两图.
(1)实验总通过观察两个U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少.四个容器中装满了煤油,为什么用煤油而不是用水?________。
(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 ________ 的关系.乙图是研究所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 ________ 的关系
(3)该实验采取的探究方法是________法 和________法 .
【答案】(1)液面高度;煤油比热比水小,温度变化明显。 (2)电阻;电流 (3)控制变量;转换
12.在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图甲所示的实验装置。两个相同且透明的容器中密闭了等量的空气,U形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化。
(1)实验中通过观察两个U形管中 液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)如图甲中,若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的 电阻 越大,产生的热量越多。
(3)小刚采用了如图乙所示的实验装置,这时连通A玻璃管的容器中电热丝的电流是连通B玻璃管容器中电热丝电流的 2 倍,通电相同时间,发现A玻璃管液面上升较高,这表明:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的 电流 越大,产生的热量越多。
(4)若通电一段时间后,发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变,出现该现象的原因可能是 空气盒气密性不好 。
(5)该实验用到的研究物理问题的方法有 转换法和控制变量法 。
13.如图所示的是将复杂电路等效一个简单电路的过程,已知:R2=R3=10Ω,R1=5Ω,则可知R23= 5 Ω,R123= 10 Ω。
14.如图是某家用电热器内部电路结构图,它有高温、中温、低温三个档位,其中R1、R2为加热电阻丝(R1=R2).其中高温档位是 丁 ,低温档是 乙 ,中温档位是 甲丙 。(均选填图中对应的序号)
15.(2017?绍兴)用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(选填“大于”、“等于”或“小于”)灯泡的额定电压要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线e端应连接在滑动变阻器的________接线柱上。
【答案】大于;d
16.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡额定电压为3.8V,灯丝电阻约为8Ω,则电流表(0.6A、3A)应选用的量程为________。电压表(3V、15V)应选用的量程为________。某同学在连接好电路并检查无误后,闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到________值(变阻器与灯串联);要测定小灯泡的额定功率,必须使小灯泡两端电压为________V,并测出通过小灯泡的电流值。
【答案】0~0.6A;0~15V;最大;3.8
17.在“测定小灯泡电功率”实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,如图所示,某实验小组选择合适器材后进行实验,试回答:
(1)实验小组闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻的滑片,小灯泡都不发光,且电流表有明显读数而电压表读数为零,经讨论分析,小灯泡可能出现了________(“断路”或“短路”)。
(2)实验中有同学移动滑动变阻器的滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动。
(3)实验小组同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像,结合图像,可计算出小灯泡的额定功率是________W。
【答案】(1)短路(2)B(3)0.5
18.(2017?温州)为了研究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路,进行实验。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到________时,可以判断此时小灯泡正常发光。
(2)在实验过程中,小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是?? ?????。
A.?滑动变阻器R1(20欧,3安)
B.?滑动变阻器R2(50欧,2安)
C.?滑动变阻器R3(2000欧,0.25安)
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线是错误的,其理由是________。
【答案】(1)电压表示数为2.5伏(2)B(3)小灯泡与滑动变阻器串联,两者电压之和应等于4伏,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4伏
19.如图所示是测量电阻阻值的一种方法,我们称之为电流表“外接法”,用这种方法测得的阻值偏 小 (选填“大”或“小”),原因是 由于电流表测量的是电压表和电阻的总电流,该电流大于通过电阻上的电流,根据R=,电压表测的是电阻两端的电压,所以测量值比真实值偏小 。这种方法适宜于测量阻值较 小 (选填“大”或“小”)的电阻。
20.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为 10 Ω,电源电压为 12 V。
21.甲和乙两灯的额定电压均为6V,如图丁所示是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,电路的工作电流应为 0.5  A,电路的总功率为 4  W。