2021年浙江省中考科学复习课件专题五　电学实验探究（课件 34张PPT)

专题五　电学实验探究
导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度等因素有关，研究导体的电阻大小时经常使用控制变量法和转换法。
在长度、温度、横截面积相同的情况下，材料不同，电阻不同；
在材料、温度、横截面积相同的情况下，长度越长，电阻越大；
题型一　电阻大小的影响因素
在材料、温度、长度相同的情况下，横截面积越大，电阻越小；
在材料、长度、横截面积相同的情况下，温度不同，电阻不同。
1．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与
①导体的长度有关；
②导体的横截面积有关；
③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
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察
来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①，应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。为了验证上述猜想(2)，应选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
电流表示数
A、B
A、C
(3)分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟 有关。
(4)本实验小明主要用的实验方法是 。
导体的材料
控制变量法
2．学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究，器材有：开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干，连接如图甲所示的电路。小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合开关S后，记录的数据如表：
根据实验数据，回答下列问题：
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中：
连接方式
一根
两根
串联
三根
串联
两根
并联
三根
并联
电流表读
数/A
____
0.15
0.1
0.6
0.9
0.3
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
A．电阻的大小与长度的关系是： ；
B．电阻的大小与横截面积的关系是： 。
材料和横截面积相同时，导体的电阻大小跟长度成正比
材料和长度相同时，导体的电阻大小跟横截面积成反比
(3)分析表中的实验数据，还可以得出导体的电流与电阻的关系： 。
(4)实验中一根合金丝的电阻为 Ω，若该合金丝的横截面积为1 mm2，则一根合金丝的长度是 m。(已知该合金丝长1 m，横截面积1 mm2的阻值为1 Ω)
导体两端的电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比
5
5
(1)实验电路图(如图)。
(2)方法：实验采用控制变量法。研究电流与电压关系时，保持电阻不变；研究电流与电阻的关系时，保持电压不变。
题型二　电压、电源、电阻间关系研究
(3)当研究电流与电阻关系时，更换定值电阻后，需先移动滑动变阻器的滑片，改变接入电路的阻值，使定值电阻两端的电压保持不变，然后才能读数。
(4)滑动变阻器的作用是调节定值电阻两端的电压，使电压保持不变或发生变化。
(5)选择定值电阻而不是灯泡，目的在于实验过程中保持电阻不变。
3．(2020，本溪)利用所学的知识，完成下面的电学实验。探究电流与电压、电阻关系。
(1)小霞连接了如图甲所示的
部分实验电路，请用笔画线
代替导线，将电源正确接入电路。
(2)连接好电路，用开关试触，发现电压表指针能转到右侧无刻度处，电流表指针几乎不动。故障原因可能是定值电阻发生 (填“短路”或“断路”)。
断路
(3)排除故障后，正确进行实验，测得三组实验数据，如表所示。分析表中数据，可得出结论：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
(4)小霞继续用图甲电路探究电流与电阻的关系。分别接入三个不同阻值的电阻，保持电源电压6V不变，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表示数，绘制了如图乙所示图象并得出结论。
正比
①实验中小霞选取的滑动变阻器是 (填“60Ω 0.5A”“30Ω 1.0A”或“20Ω 1.2A”)。结合所选的滑动变阻器，把三个定值电阻分别接入电路完成实验，电阻两端控制不变的电压最大是 V。
②把5Ω和20Ω的电阻分别接入电路，控制电阻两端的电压不变，先后两次滑动变阻器的电功率之比是
。
60Ω 0.5A
2.5
4∶1
(1)实验原理：R＝ 。
(2)电路图(如图)。
(3)滑动变阻器的作用：改变电路中的电流大小和保护电路。
(4)如若只有一个电表，可利用电源电压不变，将滑动变阻器最大值与最小值接入，列得两个关系式进行计算。
题型三　伏安法测电阻
(5)注意事项：
①连接电路时开关一定要断开。
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片一定要置于阻值最大处。
③不能确定电表量程的情况下，可以用试触法。
④调节滑片读数时，尽量使电表指针偏转三分之二左右，这样测量更精确。
⑤实验要进行多次测量取平均值。
4．小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。图略
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是__滑动变阻器断路__。
B
(4)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I－U图像，如图丙所示。由图像可得Rx＝ Ω。
(5)小芳又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：
①当开关 时，电流表读数为I1；
②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；
③待测电阻Rx＝ 。(用已知和测出的物理量符号表示)
4
S1闭合、S2断开
5．小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值。
(1)闭合开关前，要将滑动变阻器滑片滑到 (选填“A”或“B”)端。
实验次数
U/v
I/A
R/Ω
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
?
?
3
2.9
0.28
10.4
A
(2)闭合开关后，发现只有一只电表的指针发生偏转，请结合图甲电路分析产生此现象的原因是
。
(3)排除故障后，进行三次实验，测得数据如上表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取，根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为 欧(保留一位小数)。
电压表和电流表的位置接反了
10.3
(4)下列实验电路图中，也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有 。
ACD
(1)原理：P＝UI。
(2)实验电路图(如图)。
(3)只有在额定电压下计算的电功率才是额定功率，大于或小于额定电压下所得的电功率都是实际功率。要测额定功率时，移动滑动变阻器同时眼看电压表，直到达到额定电压。
题型三　测量小灯泡的电功率
(4)如果只有一个电表，要利用其他的器材或改变电路，将另一个表所测的量进行转换。
(5)注意事项：
①连接电路时开关应处于断开状态，闭合前滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
②实验过程中滑片从最大阻值移动到最小阻值端时，移动过程中要注意电压表和电流表示数不能超过各自的量程。
6．小红同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，选取额定电压为2.5V的小灯泡、电压恒为3V的电源、电流表、电压表、开关、导线若干，另有三种规格的滑动变阻器可供选择：R1(10Ω　1A)、R2(20Ω　0.5A)、R3(50Ω　0.2A)。按如图甲的电路图进行实验。
(1)请将乙图中的实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮)。
(2)闭合开关，调节滑片的位置，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W。
(3)下表是小红四次实验的数据，根据数据可知，小灯泡的实际功率随 而改变。
?
0.7
实际电压
图略
(4)请你分析表中的实验数据，判断小红在实验中选用的滑动变阻器是 (选填“R1”“R2”或“R3”)。
数据序号
1
2
3
4
电压U/V
2.5
1.7
1.3
0.5
电流I/A
?
0.24
0.21
0.16
电功率P/W
?
0.408
0.273
0.08
R2
7．在测定额定电压为“2.5 V”小灯泡电功率的分组实验中：
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
图略
(2)小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是 。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W。
小灯泡断路
0.75
实验
序号
电压
U/V
电流
I/A
功率
P/W
平均功率
P/W
①
2.0
0.26
0.52
?0.69
②
2.5
0.28
0.70
③
2.8
0.30
0.84
(3)小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率(如表)，你认为这样处理数据是 (填“合理”或“不合理”)的，理由：
。
不合理
小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了小灯泡的明暗程度不同，求平均值没意义
(4)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是 。
B