2014年电学实验复习专题2.doc

2012年电学实验复习专题2一、重要探究实验（学生实验部分）1、探究串、并联电路的电流规律基本考点：串联电路电流规律：电流处处相等（I=I1=I2）；并联电路电流规律：干路电流等于各支路电流之和（III）L1L2ABCL1L2ABC图1电路图：考核重点：探究的七个环节；重点关注设计实验、分析论证和交流评估环节。本实验特别注意设计实验时，如何让探究结论具有普遍意义。分析实验数据得出结论、根据实验数据分析实验步骤的操作及变化。2、探究串、并联电路的电压规律基本考点：串联电路电压规律：串联电路两端的总电压等于各串联部分两端电压之和（U=U1+U2）；并联电路电压规律：并联电路各支路两端电压相等（在干路上没有用电器的情况下还等于电源电压（UU=U）电路图：如图1所示考核重点：探究的七个环节；重点关注设计实验、分析论证和交流评估环节。本实验特别注意设计实验时，如何让探究结论具有普遍意义（更换电源或更换阻值不同的灯泡），分析实验数据得出结论、根据实验数据分析实验步骤的操作、变化及实现方式。3、探究电阻上电流与电压的关系、电流与电阻的关系基本考点：电流与电压的关系：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。电流与电阻的关系：在电压一定时，导体中的电流与导体中的电阻成反比。研究方法：控制变量法 数据表格及处理：图像法AVSPR0AVSPRIR0U0I图2实验电路图:如图2所示图1考核重点：实验中滑动变阻器的作用：在研究电流与电压的关系中，改变定值电阻两端的电压，以实现多次测量使结论具有普遍意义。在研究电流与电阻的关系中，维持电阻两端电压不变，保证实验条件相同。实验中如何使结论具有普遍意义：在研究电流与电压的关系中，通过更换电压不同的电源或利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压和电流来实现；在研究电流与电阻的关系中，通过更换阻值不同的电阻来实现多次测量使结论具有普遍意义。分析数据表格中实验数据得出结论（写结论时注意体现控制变量法）、用图像分析处理数据、利用结论分析电路中电压表和电流表示数随着滑片滑动的变化规律。4、测量小灯泡的电阻原理：R= 器材：测小灯泡、电压表、电流表、电源、开关、导线和滑动变阻器滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压，以实现多次测量求平均值，减小误差。AVSPL图3图4实验电路图：如图3所示实验步骤：设计并画出电路图。 根据电路图连接实物（在未连接好之前，开关处于断开，滑动变阻器的滑片位于阻值最大位置）。检查无误，闭合开关，读出电流表和电压表的示数，填入表格中。移动滑片的位置，重做上述实验两次。R=用算出每次电阻值。用RX=(R1+R2+R3)/3求出平均值。分析数据得出小灯泡的电阻随着温度的变化而变化。考核重点：画出实验电路图、根据电路图连接实物、器材的选择（电源电压、电压表电流表量程的选择、滑动变阻器的选择）、电路故障分析及改错、电流表电压表读数及电阻值的计算、缺部分实验器材测电阻的实验方案、待测电阻的数学表达式（估计提前预录中出现）、交流评估环节（误差分析或实验步骤是否合理）等。注：伏安法测电阻时，由于电流表和电压表本身有电阻，把它连入电路不可避免的要改变电路中的电压和电流，给测量是结果带来误差。如图是伏安法测电阻的两种接法如图甲，由于电压表分流，电流表测出的电流比真实的电流大，所以测出的电阻比真实的电阻小，所以这一方法适合电阻的阻值比电压表的内阻小的多的时候测量。（内接法）如图乙，由于电流表分压，电压表测出的电压比真实的电压大因此求出的电阻比真实的电阻大，所以这一认识方法适合电阻比电流表电阻大的多的时候测量。（外接法）ARV图甲RAV图乙5、测定小灯泡的电功率原理：R=UI 器材：测小灯泡、电压表、电流表、电源、开关、导线和滑动变阻器滑动变阻器的作用：改变灯泡两端的电压，使它大于、小于和等于小灯泡的额定电压。实验电路图：如图3所示考核重点：画出实验电路图、根据电路图连接实物、器材的选择（电源电压、电压表电流表量程的选择、滑动变阻器的选择）、电路故障分析及改错、电流表电压表读数及电功率的计算、缺部分实验器材测电功率的实验方案、待测电功率的数学表达式（估计提前预录中出现）、交流评估环节（误差分析或实验步骤是否合理）等。6、影响电磁铁磁性强弱的因素器材：两个相同的大铁钉、一些绝缘导线（或匝数可以改变的电磁铁），电源，开关，电流表，导线若干，滑动变阻器，大头针（或铁粉）影响电磁铁磁性强弱的因素：有无电流有无铁芯电流大小匝数多少图5电路图：如图4 、5所示磁性强弱的判断：利用能否吸引大头针或吸引大头针的多少。研究方法：转换法。二、重要演示实验1、影响电阻大小的因素基本考点：影响电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度 研究方法：控制变量法 考核重点：观察实验实物图（或电路图）判断看到的现象和得出的结论（注意体现控制变量法）；设计探究某一个因素对电阻影响的电路图或实验方案；给一些导体的材料、长度、横截面积的数据，要求选择部分导体研究影响电阻的某一因素。AABSLa镍铬b铜c镍铬d镍铬图6实验电路图：如图6所示2、影响电热大小的因素基本考点：影响电热大小的因素:导体中的电流、导体的电阻和通电时间。 研究方法：控制变量法 转换法如何控制变量：利用两个电阻丝串联，来控制电流和通电时间；在电路中串联一个滑动变阻器，改变电路中电流大小，改变前后只观察一个电阻丝来控制电阻和通电时间不变。如何判断产生电热的多少：转换法，通过观察一定质量的空气（或煤油）的体积变化来间接知道产生热量的多少。实验电路图：如图7所示图7三、实验故障分析及改错这类题目难度一般较大，主要考察学生的电路分析能力、电路处理能力。出题形式有：1、给一个电路图，告诉开关闭合时电路的状态或发生的现象，让学生分析产生这种现象的原因。电路图中用电器短路或断路、电源短路 。2、给一电路连接实物图，让学生分析可能有什么现象产生，哪些元件接法有问题，并要求改动部分导线的接线柱，使电路能达到题目的要求。3、家庭电路的故障与分析 四、专项训练最常考实验一）、探究电压与电流、电阻的关系（欧姆定律探究实验） 1.为了探究电流与电压的关系，小华设计了图13所示的实验电路图（1）实验选用的器材如图14所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10，滑动变阻器标有“10 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为 V，电流表应选用的量程为 A（2）请你指出下图甲中连接的错误之处：图14图131313AVRRS_ _；_ _。实验次数123电阻/101520电流/A0.200.140.10（3）请根据电路图用笔画线代替导线，将图14中的元件连成正确电路要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大实验次数12345电压/V1.01.52.02.52.8电流/A0.100.150.200.250.28（4）上面甲图左表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是： (5) 小明想利用小华的电路来探究电流和电阻的关系还需增加什么器材?(6) 小明在实验中应保持 不变,当换用更大电阻时,滑动变阻器的滑片应向 调。(7) 右表是小明探究电流与电阻关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是： 。（8）在探究过程中，使用滑动变阻器的目的除了保护电路外，分别还有：实验一： 实验二： 。（9）画出（4）和（7）步中相应的函数图像。 2（2010河北）探究电流与电压、电阻的关系。【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻大小有什么关系？【猜 想】导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。 导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5、10、15），两只滑动变阻器（20 2A、50 1A），导线若干。图15+-0.63A3V15【实验过程】（1）根据图15所示实物图在虚线框内画出电路图。（2）小明按图15正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。若电路连接无误 闭合开关后，发现电流表的指针明显偏转，而电压表的示数为零该故障的原因可能是 （3）小明改正错误和排除故障后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。 表一 表二电压U/V1.21.62.02.42.8电阻R/51015电流I/A0.120.160.200.240.28电流 I/A0.300.150.10（4）小红在探究猜想时，先将5的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再分别改接10、15的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。分析数据得出，猜想是正确的。实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是 。（5）小华在探究猜想时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是： 。【知识拓展】（1）小明实验时选择的是 电阻。（2）小红实验时选择的变阻器规格是 。*伏安法测电阻（功率）中常见的电路故障总结:1.电压表电流表的指针向没有刻度的方向偏转： 2.电压表电流表的指针偏转的角度很小： 3.电流表指针超过最大值： 4.刚连完最后一根线，灯就亮了且很亮，然后马上就熄灭了： 5.电压表示数增大时，电流表的示数减小（或说移动滑动变阻器使其连入的电阻减小时，电压表的示数也减小了）： 6.灯泡不亮，电流表电压表无示数： 7.灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数且较大： 8.灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压（或说电压表指针有明显偏转） ；9.灯泡较亮，但电压表指针不动（无示数）： 10.灯泡较亮、电流表示数较大、移动滑动变阻器滑片电流表示数不改变： ；11.灯泡较暗、电流表示数较小、移动滑动变阻器滑片电流表示数不改变： ；12.无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数总小于灯泡的额定电压（达不到额定电压）： 13无论怎样调节滑动变阻器，灯总是过亮（电压表的示数总超过灯泡的额定电压，不能完成测额定功率实验）：二）、伏安法测电阻（用电流表电压表测电阻）(一)测定值电阻阻值.3小林同学利用电压表和电流表侧量电阻R1的阻值，实验电路如下图甲所示、 (1)按照图甲所示的电路图，将图乙中的电流表（用0.6A量程）正确连入电路（用笔画线表示导线）、 (2)在连接电路时，开关应_（选填“断开”或“闭合”），滑片应移到_（选填“A”或“B”）处，闭合上开关之后，小明发现电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，经检查，电路连接无误，各元件完好，那么可能的原因是_ ，为了能使小灯泡发光，下一步应进行的操作是_； (3)实验中，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电流表和电压表V2的示数如图丙所示，由此可知，电压表V2测出的是电阻 的电压，电阻R= （4）小林发现另一个同学实验时，电路连接正确，电压表V1的示数为3 V,但是反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表V2的示数总是与V1的示数相等，由此可见，发生故障的原因可能是滑动变阻器 或者是R1 4小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验。（）请你帮助他们在实物连接图22中，用笔画线代替导线将所缺的导线补上。（）当小红完成电路连接后就准备闭合开关，同伴小明提醒还有一处不妥当，你知道小明提醒的是什么吗?答：。 （）在某次测量中电流表示数如图23所示，则 A。( 4 ) 我们知道电压表也是有电阻的，当它并联在电阻两端测电压时，对原电路会造成一定的影响如图24所示，则电压表测出的电压值比真实值要(大小)，当被测电阻阻值时，电压表的测量值更接近真实值。 (二)测小灯泡的电阻值.5. 在做“测定小灯泡电阻”的实验时，所用电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，阻值约为12。如图所示为小明同学连接的实物电路。（1）根据题目要求，把图中的电路补充完整。并在旁边方框中画出相应的电路图（2）小方正确连接实物图后，合上开关S，发现灯泡不亮，电流表读数为零，但电压表读数等于电源的电压，则出现的故障可能是 。电路改正后，闭合开关，两只表示数如图，则此时灯的电阻R= 。若滑动变阻器滑片P 向右移动，电压表示数将 。（填“变大”、“变小”或“不变”） 小方在实验中分别测出灯泡在不同亮度下的电阻，然后求其平均值作为小灯泡的电阻，他的做法对吗？ ，其原因是： 。在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如右下图所示，通过分析图像发现灯丝的电阻是变化的，这是因为导体的电阻随_的变化而变化。这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝_（选填“容易”或“不容易”）烧断。测小灯泡额定电压下的电阻时，实验步骤如下，但顺序乱了，请你按实验中合理的顺序将下列实验步骤进行排序_（只填代号） A、读出电流表的示数 B、闭合开关 C、移动变阻器滑片到阻值最大的位置上 D、断开开关，按电路图连接电路E、将测量数据填入表格，计算小灯泡的额定功率F、移动变阻器滑片，使电压表的示数为3.8V （8）本实验滑动变阻器的作用是 。 6.小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10Q)，设计了图16所示的电路图。 已知电源电压为6v，灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器标有“20 lA”字样。 (1)图17是小明根据电路图连接的实物图。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡 ；经检查，是由于一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“”并补画出正确的连线。(2)若电压表015v的量程损坏，为完成实验，请你使用原有器材重新设计一个串联电路，并将设计的电路图画在上面的虚线框内。(3)根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 v，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则小灯泡的电阻是 。 三）、测小灯泡的电功率7.在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10。图23图25图24(1)连接电路时开关应 ，电流表的量程应选0 A。(2)请你用笔画线代替导线，将图23中的实物电路连接完整。(3)本实验滑动变阻器的作用是 ，闭合开关前，图23中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。(4) 小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图24所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图23中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。(5)小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图25所示的IU图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。图23(6)小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可）。VA 8.某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（00.6A 03A）、电压表（03V 015V）、开关各一只，导线若干，滑动变阻器三只：R1（5 0.5A）、R2（10 0.5A）、R3（500 1A）。同学们设计的电路如图所示：（1）电压表应选用 挡，滑动变阻器应选用 （选填“R1”、“R2”、“R3”）；在连接电路时，开关应处于 状态。（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：故 障 现 象故 障 原 因移动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小灯泡很亮、电压表、电流表示数都较大（3）下表为某小组的实验记录分析表：实验序号电压表示数/V电流表示数/A功率/W额定功率/W13.00.361.08 23.80.41.5234.50.421.89老师认为该小组数据处理过程有误，你认为正确测量结果P额= w。 9.用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为6。除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为3V的电源，标有“30 1A”字样的滑动变阻器一只，开关一个，导线若干。供选择的器材有：电流表A1（量程为3A），电流表A2（量程为0.6A），电压表V1（量程为3V)，电压表V2（量程为15V）。为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电流表应该选，电压表应该选。某小组同学连接好电路，当闭合电路的开关时，出现下表所示的不正常现象。下列关于上述不正常现象的原因分析，正确的是_。A.甲小灯泡短路，乙小灯泡断路，丙滑动变阻器连入电路中的电阻太大B.甲小灯泡短路，乙小灯泡短路，丙滑动变阻器连入电路中的电阻太小C.甲小灯泡断路，乙小灯泡断路，丙滑动变阻器连入电路中的电阻太大D.甲小灯泡断路，乙小灯泡短路，丙滑动变阻器连入电路中的电阻太小测小灯泡的额定功率时，电流表的示数如图所示，其示数为_A，该小灯泡的额定功率是_W。10.、在“测定U0为25V小灯泡的功率”的实验中，同学们按如图31所示的电路图连接器材后进行实验（1）调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数为O3A，小灯泡的额定功率是 w(2)若电源电压为6V，滑动变阻器有“10，1.5A”和“20、lA”两种规格，则本实验中应选用规格为 的滑动变阻器(3)某同学接线后发现开关没有闭合时灯泡就已发光，而电表示数情况正常，开关闭合后灯泡反而熄灭，电压表示数减小为零，电流表示数变大，但没有超出量程你认为他接线中出现的错误是 。(4)另一同学连接电路完毕并闭合开关，当调节变阻器滑片时，发现灯泡变亮时电压表的示数减小，灯泡变暗时电压表示数增大(器材是完好的)想一想，怎样连接电路才会出现这种现象?四）、研究电磁铁11.研究电磁铁的实验中，给你两个线圈匝数不同的电磁铁，电源，形状，滑动变阻，电流表和一小堆大头针问：（1）大头针的作用是用于观察（2）滑动变阻器的作用是（3）把电源，开关，滑动变阻器跟两个线圈匝数不同的电磁铁串联起来是为了到电