第4章 电路探秘（电学探究实验 ）(课件 32张ppt)

课件32张PPT。专项集训四　电学探究实验本章学习过程中接触到的探究实验很多，中考中常考查的实验主要是探究影响导体电阻大小的因素、探究电流与电压或电阻的关系、用电压表和电流表测导体的电阻等。
(1)探究影响导体电阻大小的因素
导体的电阻是导体的一种特性，与导体的长度、横截面积、材料有关，还受温度影响。因此在探究影响导体电阻大小的因素时，用到的实验方法是控制变量法，即只有要探究的那个因素发生变化，其他因素都保持不变，看导体的电阻大小如何变化。①实验中用电压表测导体两端电压，用电流表测通过导体的电流，因此要注意选择电压表和电流表的量程。在无法估算电路中的电流或电压时，用电表的大量程进行试触，如果电表指针偏转角度过小，再改接小量程。
②对同一个导体，要多次测量其两端的电压和通过它的电流，算出多个电阻值，再用取平均值的方法求出导体的电阻值，以减小误差。注意不能分别将多次实验的电压值和电流值取平均值后再相除计算电阻值。
另外，电学探究实验题目中还常包含连接实物电路或画电路图、电路故障分析等问题。(4)连接实物电路或画电路图
①连接实物电路
这种题型一般是给出一个有一部分元件没有接入电路的实物图，根据实验的要求连接电路，常见的形式有电压表与待测电路并联、有条件(如给定滑片移动时电路中发生的变化)的滑动变阻器连接等。
②画电路图
这种题型一般是给出实物电路，要求规范画出电路图，或者是开放性试题中要求设计实验电路。前者难度较低，规范画图即可；后者要抓住实验原理和要求，设计科学、实用的电路。(5)电路故障分析
这种题型的一般描述是闭合开关后没有观察到预期现象，而是出现其他现象，如电表没有示数、电表指针反转等。以下图所示“用电压表和电流表测导体电阻”实验的电路图为例，常见故障及分析如下表：(电路中只有一处故障)专项一　探究影响导体电阻大小的因素
1．小刚同学由“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”的规律联想到：铅笔芯也是导体，铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢？于是小刚进行了探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响的实验。
(1)实验思路：保持铅笔芯两端的电压不变，给铅笔芯加热，测出不同________时通过铅笔芯的电流，根据电流的变化情况，得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系，其依据是电压一定时，电阻越小，电流________。温度　越大　(2)实验过程
步骤①：先将H型铅笔芯接入电路，闭合开关，测量并记录通过它的电流。
步骤②：用酒精灯给铅笔芯加热，使铅笔芯的温度逐渐升高，每隔10秒测量并记录通过它的电流。
步骤③：接下来的实验操作是________________________________________ ______________。分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路，重复 步骤①② 　(3)下表是小刚他们记录的实验数据：
分析表中数据可以初步得出：________________________________________ _______________________________。在铅笔芯的长度和横截面积不变的情况下， 其电阻随温度的升高而减小　 2．小明设计了如图甲所示的电路图，做探究导体电阻大小与导体长度的关系的实验，在A、B间接入表中待探究的电阻丝，电源电压U恒定，忽略温度对电阻丝的阻值的影响。(1)小明选择序号为________的两根电阻丝来探究，实验采用的方法叫____________。
(2)他正确选择后，将电阻丝分别接入A、B间，闭合开关，观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数大于第二次的示数，说明第一次接入的电阻丝阻值________(填“较大”或“较小”)；其中第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是___________________________________________________________________。
(3)小明继续用上述电源设计了如图乙所示的电路，来探究导体电阻大小还与什么因素有关(温度、导体长度因素除外)。他应选择______________(填序号)两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置。2和4 　控制变量法　较小　第二次接入的电阻丝阻值过大，电路中电流过小　1和2(或2和3)　3．(浙江绍兴中考)在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，取两根材料不同、横截面积相同的金属丝a、b，连接成如图甲所示的实验电路，O、M分别是金属丝a、b的端点，P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表示数始终为I＝1.25 A。电压表示数U随OP间距离x的变化如下表：
(1)当OP＝1000 mm时，电压表的示数如图乙所示，请在表格空格处填上此时的U值。
(2)请在如图丙所示的坐标中绘出电压表示数U随x变化的图线。
(3)实验可得到的结论：①________________________________；
②___________________________________。导体的电阻大小与导体的材料有关　导体的电阻大小与导体的长度有关　专项二　探究电流与电压和电阻的关系
4．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3 V，滑动变阻器上标有“15 Ω　1 A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻后，移动滑片P，使电压表示数为1.5 V，读出电流表的示数。当20 Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法调到1.5 V，原因可能是(　　)
A．滑动变阻器阻值太小
B．电源电压3 V太高
C．20 Ω的阻值太小
D．控制的电压 1.5 V太高A　5．(浙江舟山中考)在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
【实验步骤】(1)按图甲所示电路图连接好电路；(2)闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；(3)对数据进行处理，并绘制成如图乙所示的图象。实验时要增大定值电阻两端的电压，滑动变阻器滑片P应向________(填“左”或“右”)移动。
【实验结论】根据图象，可以得到的结论是_____________________________ _________________________________。
【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗？于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，并提出了以下两种收集数据的方案：
方案一：收集电阻值均为10 Ω的几个小组的数据；
方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案________更合理。左　当电阻一定时，导体中的电流 跟导体两端的电压成正比　 二 6．(浙江温州中考)为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6 V的电源、滑动变阻器(20 Ω　2.5 A)等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。①将4 Ω的R1接入电路，当电压表示数为4 V时，记录电流表的示数。
②用R2替换R1，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4 V的刻度左右摆动，但无法准确指在4 V的刻度线上。
老师告知小明：滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生。
③用一根阻值为0.5 Ω的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接入电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4 V，此时电流表示数如图丁所示。
(1)图丁中电流表的示数为________A。2.0 　(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4 V，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q，使电压表示数为4 V？____________________________________________________________________________________________________。
(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4 V，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有________(填字母序号)。
A．15 Ω B．25 Ω
C．35 Ω D．45 Ω将滑片P向右移，使电压表示数略小于4 V，再将旋钮触片Q沿逆时针转动， 直至电压表示数为4 V 　 ABC 7．(浙江宁波中考)做“串联与并联电路中电流、电压的关系”实验时，实验用的两个灯泡L1、L2上分别标有“2.5 V”和“3.8 V”字样，电源电压恒为2.5 V。
(1)串联时，小科连接了如图甲所示的电路。闭合开关，两灯均不发光。小科猜想是灯泡L1灯丝断了，就用一根导线的两端在灯泡L1两接线柱处同时试触，若看到灯泡L2________，说明小科猜想正确。发光　(2)并联时，小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前，小科检查发现电路连接有误，但只要改动一根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“×”并用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接正确。温度 专项三　用电压表和电流表测导体的电阻
8．下图是用伏安法测小灯泡电阻的实验电路。(1)在图甲中，请你用笔画线代替导线将电压表正确连入电路。左端 (3)连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表示数为零，电压表的示数为3 V，这可能是由于___________________________________造成的。
(4)某次实验时电压表和电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为________Ω。
(5)若小明同学在做实验时，移动滑片的位置，多次测量过程中观察到电压表和电流表的示数大小变化是相反的，则产生该现象的原因可能是
__________________________________。与电压表并联的那部分电路某处断路　10 　电压表并联在了滑动变阻器的两端　9．(浙江丽水中考)如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图。(1)连接好电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到__________________。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.80 V时，电流表示数如图乙，示数为________A，此时小灯泡的电阻为________Ω。
(3)在实验过程中，发现在开关闭合的情况下，小灯泡突然不亮，电压表和电流表均无示数。小丽认为可能是电路某处断路，于是用一根导线检测，实验步骤和现象如下表。阻值最大处(或最左端)　0.28 　10 　②④ 10．(浙江金华中考)某兴趣小组用两节新干电池、规格为“10 Ω　1.5 A”的滑动变阻器等器材，来测导体电阻。请分析回答：
(1)连接好电路，闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，示数分别为2 V、0.2 A。根据以上信息思考该电路的连接方式，并用笔画线代替导线按该连接方式，将图甲电路连接完整。甲 (3)该实验多次测量的目的是_____________________。
(4)该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到________V。减小实验误差　2.4