电学中几个重要的实验

电学中几个重要的实验电学中几个重要的实验 一 伏安法测电阻 1 小明 小强在 用电压表和电流表测导体电 阻 的实验中为了记录实验数据和计算结果 分 别设计了下列两张表格 其中合理规范的是 A 只有表 I 合理 B 只有表 II 合 理 C 表 I 和表 II 均合理 D 表 I 和表 II 均不合理 2 如图 9 所示 电源电压为 6V 甲图为伏安法测电阻的电路图 乙图为连接不完整的实物图 1 2 分 对照电路图甲 用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来 2 2 分 实验操作中有可能出现下列 A B C D 四种错误 如果出现 电流表示数较大 电压表示数为 0 的 现象 其错误属于 A 电流表的正负接线柱接反 B 电压表的量程选小了 C 电阻 Rx发生了短路 D 把滑动变阻器下端两接线柱连入电路 3 电路连接正确后 闭合开关 将滑片 P 向右移动时 电压表示数 填 变大 变小 或 不变 4 实验过程中 某次电流表和电压表的示数如图 9 丙所示 此时测得的 Rx 5 此实验要多次测量电阻值 最后求电阻值的平均值 其目的是 3 某实验小组做 伏安法测量电阻 的实验 所用的器材有 电压为 3V 的电源 待测电阻Rx 以及符合实验 要求的滑动变阻器 电流表 电压表 导线和开关 图 甲 是没有连接完整的实物电路 1 请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整 2 连好电路闭合开关前 应将滑动变阻器滑片 P 置于 端 选填 最左 或 最右 3 实验中 闭合开关 移动滑片 电流表 电压表均无示数 为了检查电路故 障 他们借助一根检测导线进行检测 当该导线两端分别接不同点时 对应的现象 如下表所示 由此可以判断电路发生的故障是 4 排除故障后进行实验 当电压表示数为 2 4V 时电流表的 示数如图 乙 所 示 这时电流为 A 他们利用此 组数据即得出该待测电阻Rx的阻值 结束了实验 你认为他们这种做法 有何不妥 答 4 6 分 在学习欧姆定律之后 老师请同学们设计一个测未知电阻 Rx的电路 其中小明同学设计的电路如图 所示 R0为已知阻值的电阻 当 s1闭合 s2断开时 电流表读数为 I 当 s1 s2都闭合时 电流表读数为 I1 请你写出小明同学测 Rx的表达式 Rx 小红设计了一种不同于小明同学设计的测量电路 如图乙所示 请你将图丙中的器材按图乙电路连接起来 用笔连线表示导线 要求滑动变阻器的滑片 P 处于最右端时 连入电路的阻值最大 比较两个电路图 请你说一说小红设计的电路的优点 5 在做 伏安法测量定值电阻 的实验中 小明同学设计了如图9 甲所示的电路 请你完成下列问题 1 该实验的原理是 2 连接电路时 应将开关 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应滑到最 端 填 左 或 右 3 连接完电路后 闭合开关 无论怎样移动滑片 电流表指针均无偏转 电压表的指针有明显的偏转 这 可能是由于 断路造成的 4 调节滑动变阻器 把测量的几组数据描成如图 9 乙所示的图象 则该电阻的阻值 R 5 完成上述实验后 小明还想测量一段电炉丝的电阻 Rx 可是在连接电路时 发现电流表和滑动变阻器都 已损坏 于是小明就利用刚才已测得的定值电阻 R 重新设计并连接了如图 10 所示的电路 电源电压未知且恒 定不变 请把下列实验步骤补充完整 只闭合开关 S1 第 36 题丙 V A R x R S Rx RO S2 S1 第 36 题甲第 36 题乙 A 电阻表达式 Rx 6 用 伏安法 测电阻 小华实验时的电路如图甲所示 1 请用笔画线代替导线 将实物电路连接完整 2 正确连接电路后 闭合开关前滑片 p 应置于滑动变阻器的 端 选填 左 或 右 3 测量时 当电压表的示数为 2 4V 时 电流表的示数如图乙所示 则 I A 根据实验数据可得 Rx 4 如果身边只有一只电流表或电压表 利 用一已知阻值为 R0的定值电阻 开关 导线 电源等器材也可以测出未知电阻 Rx 请仿照 表中示例 设计测量 Rx 阻值的其他方法 7 许华同学在做 怎样测量未知电阻 的实验中 1 根据实验目的 将实验器材连接成实验电路如图 1 所示 同组的小亮在检查时发现电路上有一根导线 连接错了 建议许华同学改接 a 请你帮助许华同学在接错的那根线上打 另画一根导线 使电路连接正确 1分 b 在图 2 的虚线方框内画出改正后的电路图 1 分 2 许华同学将电路改接正确后 合上开关 调节变阻器的滑片到某位置时 电压表和电流表的示数如图 3 所示 则被测电阻 Rx 的阻值是 1 分 3 许华和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴 准备整理器材结束实验 但小红认为他们的实验没有 结束 建议他们 1 分 你认为小红提出这个建议的目的是 1 分 8 某学习兴趣小组同学利用下列实验器材测一个未知电阻阻值大小 电压恒定的电源一个 电压未知 定值 电阻 R0一个 阻值已知 待测电阻 Rx一个 滑动变阻器一个 实验室学生 用电流表一个 开关一个 导线若干 并设计出了如图 11 所示的电路图 1 根据所设计的电路图 写出主要的实验步骤并用相应的字母代替物理量 2 写出待测电阻 Rx的表达式 9 在练习使用电压表的实验中 小亮同学遇到了一个难题 他想测量一个电压 A S R0Rx图 11 图 15 0 63 A 3 V 15 约为 18V 的电源的电压 可手边只有 量程为 3V 的电压表一只 开关一个 阻值为 R1 20 R2 120 R3 140 的电阻各一个以及导线若干 思考了一会儿之后 他利用所学过的知识和手边现 有的器材 顺利地完成了测量 1 请把小亮测量时的电路图画在右边的虚线框内 在图中电阻符号旁必须标明R1或R2或R3 2 如果用U 表示电压表的读数 请写出电源电压U的表达式 U 二 研究电流与电压 电阻的关系 1 小华用如图所示的电路探究电流与电阻的关系 已知电源电压为 6V 滑动变阻 器R2的最大电阻为 20 电阻R1为 l0 实验过程中 将滑动变阻器滑片移到 某一位置时 读出电阻 R1 两端电压为 4V 并读出了电流表此时的示数 紧接着小 华想更换与电压表并联的电阻再做两次实验 可供选择的电阻有 l5 30 45 和 60 各一个 为了保证实验成功 小华应选择的电阻是 和 2 利用如图 11 甲 所示实验电路 探究 通过导体的电流跟电压的关系 时 1 需要 个定值电阻 2 滑动变阻器的作用是 3 利用实验数据作出的I U关系图线 与图 11 乙 中的 最接近 3 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的大小有什么关系 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 5 V 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 2 A 50 1 A 导线若干 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 第 21 题图 3 小明改正错误后继续实验 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 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 5 V 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 3 V 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 5 6 分 小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系 已知电源电压为 6V 且保持不变 实验用到的电 阻阻值分别为 5 10 15 20 25 请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整 导线不允许交叉 实验中多次改变 R 的阻值 调节滑动变阻器的滑片 使电压表示数保持不变 记下电流表的示数 得到如图 丙所示的电流 I 随电阻 R 变化的图像 由图像可以得出结论 电压一定时 上述实验中 小明用 5 的电阻做完实验后 接下来的操作是 然后将 10 的电阻接入电路 闭合开关 移动滑片 使电压表示数为 V 时 读出电流表的示数 为完成整个实验 应该选取最大阻值不小于 的滑动变阻器 6 6 分 某班同学在研究 电流跟电阻的关系 时 设计的电路如图所示 选用器材有 电源 电压恒为 6V 电流表 量程选用 0 0 6A 电压表 量程选用 0 3V 滑动变阻器 R2 20 2A 开关各一只 导线若干 电阻 阻值为 5 8 10 12 24 各一只 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 1 请根据实验电路图 将实物图连接完整 2 在探究电流跟电阻的关系时 测量一组电流 电阻值后 改变 R1阻值 闭合开关 在读出并记录第二组电 流 电阻值前 应先进行的操作是 3 为了实验器材的安全和实验顺利进行 改变 R1阻值时 在 5 8 10 12 24 的供选电阻中 不 能选用的电阻是 原因是 4 实验时要让电阻 R1两端的电压为 2 5V 电阻 R1选用 10 的阻值时 滑动变阻器 R2的阻值应为 7 用实验室提供的常用器材 电源是一节干电池 测电阻时 小明外与另外三位同学各自设计了下列甲 乙 丙 四个电路图 1 小明连接好电路后 闭合开关 S 移动滑动变阻器的滑片 P 测得数据如下 请你通过分析表格中的实验数据 推断小明在实验室中所用的电路图是 图 2 另外三位同学连接好电路后 闭合开关 S 移动滑动变阻器的滑片 P 时 分别出现了下列三种异常现象 A 电流表示数由变化 电压表示数几乎为零 B 电流表示数几乎为零 电压表示数基本不变 C 电流表烧坏 请你判断 按 图连接的电路中出现现象 A 按 图连 接的电路出现现象 B 按 图出现的电路出现现象 C 3 请你根据上表中的数据 在右图中画出 I U 图