备战2015--电学实验

1、（三）电学实验电学命题较多的三个实验分别是：探究电流与电压、电阻的关系；电阻的测量；电功率的测量。一、探究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）提出问题：电流与电压电阻有什么定量关系？制定计划，设计实验：应用的实验方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。进行实验，收集数据信息：（会进行表格设计）分析论证：分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。实验电路图，将实物图连接完整。图像： 得出结论：导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；导体两端电压一定时，导体中的电流与导

2、体的电阻成反比。注意：探究电流跟电阻的关系实验时，更换定值电阻后为了控制电压不变，需将滑变的阻值也成倍数关系变化。练习题1、孙楠同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系，他先后将5、15和25的定值电阻接入电路A、B两点间，闭合开关S，读出电流表示数（如下表）。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。问：（1）该实验中选错了什么器材？请你说出应换用的器材。（2）为保证实验正确进行，还需要什么仪器？ 二、伏安法测电阻1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。VARxR2、原理

3、：3、电路图： （右图）4、步骤：根据电路图连接实物。 连接实物时，必须注意开关应断开滑动变阻器变阻（“一上一下”）阻值最大（“滑片远离接线柱”） 串联在电路中电流表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：算最大电流 I=U/Rx 并联在电路中电压表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：看电源电压 检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。算出三次Rx的值，求出平均值（目的：减小误差）注意：测量小灯泡的电阻时不取平均值（灯丝电阻随温度升高而变大）练习2、小明想测额定电压为2.5V，正常工作电流小于0.3A的小灯泡的电阻。（1）图17

4、是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。（要求滑动变阻器连入电路的阻值最大）（2）连接好电路后，小明进行了实验，记录的数据如下表所示。图17次数U/VI/AR/11.50.1722.00.1832.51.0430.23请你仔细分析实验数据，回答以下问题：表中有一个明显的错误数据，请指出错误数据并分析产生的原因。_。小灯泡正常发光时的电阻为 。（3）完成上述实验后，小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值（约10）。他用电阻丝替换了灯泡，闭合开关，发现电压表已损坏，将其拆除，不改变其他电路元件的连接方式，小明也完成了实验。请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式。（已知滑

5、动变阻器的最大阻值为R0）实验步骤：_。表达式：Rx=特殊方法测定值电阻：实验设计：要求用所给器材测出未知电阻RX的阻值一、所给器材：电源（电压未知）、开关、 电流表、定值电阻R、 导线若干、未知电阻RX（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式）方法1方法2方法3实验步骤：1、 闭合S，先测出R的电流I1；2、 拆下电流表，接到另一支路上，测出Rx的电流I2。表达式：实验步骤：1、 S断开时，读出电流表示数I1；2、 S闭合时，读出电流表示数I2。表达式：实验步骤：1、 S断开时，读出电流表示数I1；2、 S闭合时，读出电流表示数I2。表达式：方法4方法5电流表、最大阻值为R的滑动变阻器、

6、（说明：单刀双掷开关可以用两个单刀单掷开关代替。如上图）实验步骤：1、 S接a时，读出电流表示数I1；2、 S接b时，读出电流表示数I2。表达式：实验步骤：1、 滑动变阻器滑片滑到a端时，读出电流表示数I1；2、滑动变阻器滑片滑到b端时，读出电流表示数I2。表达式：电流表、电阻箱方法6方法7方法8实验步骤：1、 S接a时，读出电流表示数I2、 S接b时，调变阻箱，使电流表示数的示数也为I表达式：实验步骤：1、 S1 闭合时，读出电流表示数I2、 S2闭合时，调变阻箱，使电流表示数的示数也为I表达式：实验步骤：1、 把变阻箱调到0时，闭合S，读出电流表示数I；2、 S闭合时，调变阻箱，使电流表示

7、数的示数为表达式：二、所给器材：电源（电压未知）、开关、 电压表、定值电阻R、 导线若干、未知电阻RX（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式）方法1方法2方法3实验步骤：1、如图，闭合S，先测出Rx的电压U1；2、拆下电压表，接到R和Rx的两端测出总电压U2。表达式：实验步骤：1、 S断开时，读出电压表示数U1；2、 S闭合时，读出电压表示数U2。表达式：实验步骤：1、 S断开时，读出电压表示数U1；2、 S闭合时，读出电压表示数U2。表达式：方法4方法5方法6实验步骤：1、 只闭合S1时，读出电压表示数U1；2、 只闭合S2时，读出电压表示数U2。表达式：实验步骤：1、 S接a时，读出

8、电压表示数U1；2、 S接b时，读出电压表示数U2。表达式：实验步骤：1、 滑动变阻器滑片滑到a端时，读出电压表示数U1；2、滑动变阻器滑片滑到b端时，读出电压表示数U2。表达式：方法7方法8方法9实验步骤：1、S闭合时，读出电压表示数U1；2、把电压表拆下接在R的两端，再次闭合S，调节电阻箱，使电压表示数为表达式：（画一画：试着把上图中单刀双掷开关换成两个单刀单掷开关）实验步骤：1、 S接a时，读出电压表示数U2、 S接b时，调变阻箱，使电压表示数的示数为表达式：（说明：单刀双掷开关可以用两个单刀单掷开关代替。如上图）实验步骤：1、 S接a时（或只S1闭合），读出电压表示数U2、 S接b时（

9、或只S1闭合），调变阻箱，使电压表示数的示数为表达式：三、伏安法测小灯泡电功率伏安法测灯泡的额定功率：原理：P=UI 电路图：选择和连接实物时须注意：电源：其电压高于灯泡的额定电压滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。电流表：串联在电路里“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。考点1、器材及量程的选择练习3、在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6伏，小灯泡的额定电压为38伏。正常发光时灯丝电阻为1015，三

10、个规格分别为“10 1 A”、“50 0.5 A”、“1K 0.1A”（1）通过分析你认为小刚应选用规格为_的滑动变阻器。（2）在左边的方框内画出实验的电路图，并把图10-甲的实物连接好；考点2、电路故障判断例：（1）小刚连接好电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向0刻线的左侧，电压表指针偏向3（15）刻度线的右侧，其原因为：_;_.（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提出以下猜想：A可能是灯丝断了 B可能是小灯泡短路 C可能是变阻器开路 究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的

11、几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。（3分）电流表电压表判断结果示数不为零示数为零示数为零示数不为零示数为零示数为零（3）若闭合开关，灯不亮，电压表示数接近6伏，电流表示数几乎为零，出现这种现象的原因可能是 。（4）另一位同学连接的实验电路，闭合开关后发现电流表指针偏转，电压表指针不动该故障的原因是( )A灯泡灯丝断了 B电流表接线短路 C电源接触不良 D灯座接线短路 （5）闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V。具体原因是_。（6）闭合开关，发现灯泡发光较亮，电流表有示数，任意移动滑动变

12、阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V。具体原因是_。（7）另一位同学连接的实验电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片发现电流表、电压表示数变化相反，出现这种现象的原因可能是 。（8）实验中，小刚在闭合开关S后发现两电表的指针正常偏转，但总在晃动，无法准确读数，造成此现象的原因可能是 。考点3、分析数据得结论：例：（1）实验中小刚测出了三组数据，记录在下表中。他测三组数据的目的是 ；若第一次实验时电流表的示数如图所示，请将此示数读出并填入下表中；次数U/VI/A亮度1232.02.53.00.400.42暗亮（2）除了从表格中能直接得到的有关变化规律外，你还能通过上列表格数据分析出

13、什么规律（只要答出一个即可） 。考点4、计算灯泡的额定功率： 小灯泡未达到额定电压，怎样移动滑动变阻器的滑片才能达到额定电压，读电流表示数，再计算额定功率。例：(1)小刚实验时发现电压表示数为2V，为测额定功率应将滑动变阻器滑片P向_移动，使电压表示数为_V。此时电流表示数如图所示， 则通过小灯泡的电流为_A，小灯泡的额定功率为_W。练习4、图16是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻Ro=15，滑动变阻器R(20 1A)，电源电压为18V，小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W。(1)闭合开关S前，滑片P应滑到最_。(选填“左端”或“右端”)(2)请用笔画线代替导线将图17

14、的实物图补充完整。(3)小明正确连接电路后，进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的指针如图18所示，通过小灯泡的电流为_A，其额定功率为_W。(4)电路中定值电阻Ro的作用是：_。(5)小明完成上述实验后，小红发观电流表已坏，她利剩余器材和老师又给的两个开关S1、S2及导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量。请你在右侧的虚线框内画出小红完成实验设计的电路图。答案： (1)右端 (2)如图(3)0.48 2.88 (4)分压，能够完成对灯泡额定功率的测量 (5)如图中考测小灯泡额定功率的几种特殊考法近几年中考除考“伏安法”测小灯泡额定功率外，通常还有如下几种变形考法：一伏阻法（R或R0阻值和小灯泡额

15、定电压已知，以下相同）（1）移动电压表法。实验电路如图所示。实验步骤：A、按电路图连接好电路；B、先把电压表接在灯两端,闭合开关，移动滑片使电压表的示数为U额然后保持滑片不动，再把电压表并联在R0两端测出R0两端电压U1表达式： （2）开关控制法实验电路 实验步骤：a、按电路图连接好电路b、闭合S1、S2，断开S3，移动滑片使电压表的示数为U额c、保持滑片不动，闭合S1、S3，断开S2读出电压表的示数为U表达式： 二安阻法（1）移动电流表法实验电路如图所示。 实验步骤：a、如图连接好电路。b、把电流表与R0串联，移动滑片使电流表示数为U额/R0c、保持滑片不动，把电流表与灯串联，测出通过灯的电

16、流为Id、由 求灯的额定功率 (2)开关控制法测电阻。实验电路如左图所示 实验步骤：a、如图连接好电路。b、闭合S1、S3，断开S2，移动滑片使电流表示数为U额/Rc、保持滑片不动，闭合S1、S2，断开S3，读出电流表示数I表达式： 三等效替代法等效法虽然也有一块电压表或一块电流表，但在操作中测量出的电压或电流值，不参与计算，而是起到标志作用。实验电路 实验步骤：a、按电路图连接好电路b、闭合S、S1，断开S2，移动滑片使电压表的示数为U额c、保持滑片不动，闭合S、S2，断开S1，调节电阻箱，当电压表的示数为U额时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R0表达式： 中考真题链接例1.(2013年河北省)34【拓展】完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱各1个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定