2010年5月1日 电学 实验专题.doc

电学实验专题1周慧小组做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验。他们准备在图1中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：导体编号材料长度横截面积a b镍铬合金丝LSc d锰铜合金丝LSe f镍铬合金丝2LSg h镍铬合金丝L2S图1（1）他们应选择编号为_、_的两根电阻丝来探究；（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过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，但接入细导线的示数小于接入粗导线的示数，说明粗电阻丝的电阻值_,同时周慧发现接入细电阻丝时灯泡不亮，你认为原因是_ _。（3）实验中通过“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”的实验方法与下列实验相同的是（ ）A. 通过观察木块被运动物体碰撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小B. 水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流C. 研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同（4）“观察灯泡的亮暗”或“观察电流表的示数”比较电阻丝电阻的大小中 方法更合适。（5）实验后周慧得到的结论是： .（6）实验中周慧总感觉不安全，怕烧坏电源。请你帮他想办法解决这个问题。 。2.我们已进行过“探究欧姆定律”的实验，请回答下列问题：图2（1）请在图2中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接好。（2）在某次测量中，电流表的示数如图2乙，值为_A。（3）丙、丁两图是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电阻不变，电流随电压变化的图象是_（填“丙”或“丁”），叙述为 。（4）在探究电阻一定时，电阻上的电流跟两端电压关系的过程中，使用滑动变阻器的目的是_ _和_。（5）在探究电阻两端电压一定，电流跟电阻关系的实验时，要拆开电路换电阻，比较麻烦，如何使操作更简单些？ 。3实验桌上准备的器材如图3所示：一个电池组（电压稳定）、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、一个开关、导线若干。小明想利用这些器材测定某待测电阻RX的阻值。 （1）请你用笔画线帮助小明将实物图连接完整，并在右边的虚框中画出对应的电路图。 （2）小明按照要求连好电路后，闭合开关前，变阻器的滑片应置于_端（选填“左”或“右”），这样做的目的是为了_ _。图3 （3）闭合开关后，发现电流表指针有明显偏转。若电压表指针未动或几乎未动，请你分析产生这类现象的原因有哪些？ 例如：电压表已损坏。 _ _ _。 _ _。（4）实验中多次测量求平均值是为了 。(5)若实验中电流表损坏，没有多余的电流表和电压表，但已知滑动变阻器的最大值R0，不拆下电压表，利用原电路接下来如何实验？ (6)若实验中电压表损坏，没有多余的电流表和电压表，但已知滑动变阻器的最大值R0，不拆下电流表，利用原电路接下来如何实验？ 4图4示为用两块电压表和已知的定值电阻Ro测量未知电阻Rx的电路图。（1）开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端（填“a”“b”）。（2）开关S闭合后，若发现电压表V1有示数，电压表V2没有示数，则在电阻R、Rx、Ro中，发生断路的电阻是 。 (3)排除电路故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,得到电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，则被测的阻值Rx 。（4）用两块电流表和已知的定值电阻Ro能否测量未知电阻Rx？画出电路图， 写出测量步骤 及测量结果。5小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10)，设计了图2甲所示的电路图。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。图5乙甲(1)图5乙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 。（4）按正确的操作测得的数据后，计算出的三次小灯泡电阻不相等，你认为可能的原因是什么? 6小超在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表(00.6A、03A)、电压表(03V、015v)、滑动变阻器(50、1.5A)、额定电压为2.5V的小电灯(正常发光时的电阻约为7)、开关各一个，导线若干。(1)小超在实验中电流表应该选择 的量程，电压表应该选择 的量程。(2)他连接的实物电路如图6所示，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 (填写“C”或“D”)端。(3)闭合开关后，小超发现灯泡始终不发光，电流表的示数为零，电压表的指针迅速越过最右侧的刻度线，产生此故障的原因可能是下列情况中的 或 。(填写序号)A小电灯短路 B小电灯的灯丝断了 C小电灯的灯座接触不D电压表的正、负接线柱接反 E变阻器滑片放在了最小阻值处(4)排除故障后，调节滑动变阻器测得如下表所示的三组数据。灯泡的额定功率是 。小超还发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等。你认为造成这种结果的原因是 .实验次数123电压U/V2.O2.52.8电流I/A0.300.360.38图6(5)闭合开关，小超发现灯泡不发光，电流表和电压表有示数，但示数较小。原因是 。（6）有同学想利用图6的实验原理测“220V 40W”的白炽灯的额定功率，如果要使实验可行，请对原理图中实验器材的规格提出一条合理的要求：_ _。如果在家里做测白炽灯功率的实验，因家里一般没有电压表和电流表，所以可以利用家庭中都有的_和_测量更方便。电路图： 实验步骤： 表达式：(7)若实验中电流表损坏，没有多余的电流表，有多块电压表和一个定值电阻Ro，如何测额定电压是“2.5V”灯泡的额定功率？（8）若实验中电压表损坏，没有多余的电压表，有多块电流表和一个定值电阻Ro，如何测额定电压是“2.5V”灯泡的额定功率？电路图： 实验步骤： 表达式：图77现有下列器材：额定电压为U0的小灯泡，电源（电压未知），一个阻值为R0的电阻，一个滑动变阻器，一只电压表，一个单刀双掷开关和若干导线，实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生变化。设计的实验电路图如图7所示 （1）以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量（用字母表示）。第一步： 第二步： ； (2)小灯泡额定功率的表达式为 8小明和小红想利用如图8所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度。(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该 。(2)小红问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油”。对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理