備戰(zhàn)2015--電學(xué)實驗

1、（三）電學(xué)實驗電學(xué)命題較多的三個實驗分別是：探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；電阻的測量；電功率的測量。一、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系（歐姆定律）提出問題：電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系？制定計劃，設(shè)計實驗：應(yīng)用的實驗方法是：控制變量法。即：保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系；保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。進行實驗，收集數(shù)據(jù)信息：（會進行表格設(shè)計）分析論證：分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系，從中找出物理量間的關(guān)系，這是探究物理規(guī)律的常用方法。實驗電路圖，將實物圖連接完整。圖像： 得出結(jié)論：導(dǎo)體電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；導(dǎo)體兩端電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)

2、體的電阻成反比。注意：探究電流跟電阻的關(guān)系實驗時，更換定值電阻后為了控制電壓不變，需將滑變的阻值也成倍數(shù)關(guān)系變化。練習(xí)題1、孫楠同學(xué)用如圖所示的電路研究導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系，他先后將5、15和25的定值電阻接入電路A、B兩點間，閉合開關(guān)S，讀出電流表示數(shù)（如下表）。由實驗數(shù)據(jù)可以看出電流I與電阻R并不成反比。問：（1）該實驗中選錯了什么器材？請你說出應(yīng)換用的器材。（2）為保證實驗正確進行，還需要什么儀器？ 二、伏安法測電阻1、定義：用電壓表和電流表分別測出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流就可以根據(jù)歐姆定律算出這個導(dǎo)體的電阻，這種用電壓表電流表測電阻的方法叫伏安法。VARxR2、原理

3、：3、電路圖： （右圖）4、步驟：根據(jù)電路圖連接實物。 連接實物時，必須注意開關(guān)應(yīng)斷開滑動變阻器變阻（“一上一下”）阻值最大（“滑片遠離接線柱”） 串聯(lián)在電路中電流表“+”接線柱流入，“-”接線柱流出量程選擇：算最大電流 I=U/Rx 并聯(lián)在電路中電壓表“+”接線柱流入，“-”接線柱流出量程選擇：看電源電壓 檢查電路無誤后，閉合開關(guān)S，三次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表的示數(shù)，填入表格。算出三次Rx的值，求出平均值（目的：減小誤差）注意：測量小燈泡的電阻時不取平均值（燈絲電阻隨溫度升高而變大）練習(xí)2、小明想測額定電壓為2.5V，正常工作電流小于0.3A的小燈泡的電阻。（1）圖17

4、是小明沒有連接完的實物電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖補充完整。（要求滑動變阻器連入電路的阻值最大）（2）連接好電路后，小明進行了實驗，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。圖17次數(shù)U/VI/AR/11.50.1722.00.1832.51.0430.23請你仔細(xì)分析實驗數(shù)據(jù)，回答以下問題：表中有一個明顯的錯誤數(shù)據(jù)，請指出錯誤數(shù)據(jù)并分析產(chǎn)生的原因。_。小燈泡正常發(fā)光時的電阻為 。（3）完成上述實驗后，小明想用原電路測量一段電阻絲Rx的阻值（約10）。他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實驗。請簡述實驗步驟并寫出計算Rx的最后表達式。（已知滑

5、動變阻器的最大阻值為R0）實驗步驟：_。表達式：Rx=特殊方法測定值電阻：實驗設(shè)計：要求用所給器材測出未知電阻RX的阻值一、所給器材：電源（電壓未知）、開關(guān)、 電流表、定值電阻R、 導(dǎo)線若干、未知電阻RX（要求：畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟和表達式）方法1方法2方法3實驗步驟：1、 閉合S，先測出R的電流I1；2、 拆下電流表，接到另一支路上，測出Rx的電流I2。表達式：實驗步驟：1、 S斷開時，讀出電流表示數(shù)I1；2、 S閉合時，讀出電流表示數(shù)I2。表達式：實驗步驟：1、 S斷開時，讀出電流表示數(shù)I1；2、 S閉合時，讀出電流表示數(shù)I2。表達式：方法4方法5電流表、最大阻值為R的滑動變阻器、

6、（說明：單刀雙擲開關(guān)可以用兩個單刀單擲開關(guān)代替。如上圖）實驗步驟：1、 S接a時，讀出電流表示數(shù)I1；2、 S接b時，讀出電流表示數(shù)I2。表達式：實驗步驟：1、 滑動變阻器滑片滑到a端時，讀出電流表示數(shù)I1；2、滑動變阻器滑片滑到b端時，讀出電流表示數(shù)I2。表達式：電流表、電阻箱方法6方法7方法8實驗步驟：1、 S接a時，讀出電流表示數(shù)I2、 S接b時，調(diào)變阻箱，使電流表示數(shù)的示數(shù)也為I表達式：實驗步驟：1、 S1 閉合時，讀出電流表示數(shù)I2、 S2閉合時，調(diào)變阻箱，使電流表示數(shù)的示數(shù)也為I表達式：實驗步驟：1、 把變阻箱調(diào)到0時，閉合S，讀出電流表示數(shù)I；2、 S閉合時，調(diào)變阻箱，使電流表示

7、數(shù)的示數(shù)為表達式：二、所給器材：電源（電壓未知）、開關(guān)、 電壓表、定值電阻R、 導(dǎo)線若干、未知電阻RX（要求：畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟和表達式）方法1方法2方法3實驗步驟：1、如圖，閉合S，先測出Rx的電壓U1；2、拆下電壓表，接到R和Rx的兩端測出總電壓U2。表達式：實驗步驟：1、 S斷開時，讀出電壓表示數(shù)U1；2、 S閉合時，讀出電壓表示數(shù)U2。表達式：實驗步驟：1、 S斷開時，讀出電壓表示數(shù)U1；2、 S閉合時，讀出電壓表示數(shù)U2。表達式：方法4方法5方法6實驗步驟：1、 只閉合S1時，讀出電壓表示數(shù)U1；2、 只閉合S2時，讀出電壓表示數(shù)U2。表達式：實驗步驟：1、 S接a時，讀出

8、電壓表示數(shù)U1；2、 S接b時，讀出電壓表示數(shù)U2。表達式：實驗步驟：1、 滑動變阻器滑片滑到a端時，讀出電壓表示數(shù)U1；2、滑動變阻器滑片滑到b端時，讀出電壓表示數(shù)U2。表達式：方法7方法8方法9實驗步驟：1、S閉合時，讀出電壓表示數(shù)U1；2、把電壓表拆下接在R的兩端，再次閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)為表達式：（畫一畫：試著把上圖中單刀雙擲開關(guān)換成兩個單刀單擲開關(guān)）實驗步驟：1、 S接a時，讀出電壓表示數(shù)U2、 S接b時，調(diào)變阻箱，使電壓表示數(shù)的示數(shù)為表達式：（說明：單刀雙擲開關(guān)可以用兩個單刀單擲開關(guān)代替。如上圖）實驗步驟：1、 S接a時（或只S1閉合），讀出電壓表示數(shù)U2、 S接b時（

9、或只S1閉合），調(diào)變阻箱，使電壓表示數(shù)的示數(shù)為表達式：三、伏安法測小燈泡電功率伏安法測燈泡的額定功率：原理：P=UI 電路圖：選擇和連接實物時須注意：電源：其電壓高于燈泡的額定電壓滑動變阻器：接入電路時要變阻，且調(diào)到最大值。根據(jù)能否調(diào)到燈泡的額定電壓選擇滑動變阻器。電壓表：并聯(lián)在燈泡的兩端“+”接線柱流入，“”接線柱流出。根據(jù)額定電壓選擇電壓表量程。電流表：串聯(lián)在電路里“+”接線柱流入，“”接線柱流出。根據(jù)I額=P額/U額 或I額=U額/R 選擇量程?？键c1、器材及量程的選擇練習(xí)3、在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，已知電源電壓為6伏，小燈泡的額定電壓為38伏。正常發(fā)光時燈絲電阻為1015，三

10、個規(guī)格分別為“10 1 A”、“50 0.5 A”、“1K 0.1A”（1）通過分析你認(rèn)為小剛應(yīng)選用規(guī)格為_的滑動變阻器。（2）在左邊的方框內(nèi)畫出實驗的電路圖，并把圖10-甲的實物連接好；考點2、電路故障判斷例：（1）小剛連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏向0刻線的左側(cè)，電壓表指針偏向3（15）刻度線的右側(cè)，其原因為：_;_.（2）小剛合理地連接好電路，閉合開關(guān)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮。于是小剛提出以下猜想：A可能是燈絲斷了 B可能是小燈泡短路 C可能是變阻器開路 究竟哪個猜想正確，可根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)進行判斷（電流表、電壓表均無故障）。下表給出了電流表、電壓表可能出現(xiàn)的

11、幾種情況，請判斷每種情況下哪個猜想是正確的，并把其序號填寫在對應(yīng)的空格里。（3分）電流表電壓表判斷結(jié)果示數(shù)不為零示數(shù)為零示數(shù)為零示數(shù)不為零示數(shù)為零示數(shù)為零（3）若閉合開關(guān)，燈不亮，電壓表示數(shù)接近6伏，電流表示數(shù)幾乎為零，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是 。（4）另一位同學(xué)連接的實驗電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針不動該故障的原因是( )A燈泡燈絲斷了 B電流表接線短路 C電源接觸不良 D燈座接線短路 （5）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)，任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于6V。具體原因是_。（6）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較亮，電流表有示數(shù)，任意移動滑動變

12、阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于6V。具體原因是_。（7）另一位同學(xué)連接的實驗電路，閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)變化相反，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是 。（8）實驗中，小剛在閉合開關(guān)S后發(fā)現(xiàn)兩電表的指針正常偏轉(zhuǎn)，但總在晃動，無法準(zhǔn)確讀數(shù)，造成此現(xiàn)象的原因可能是 ?？键c3、分析數(shù)據(jù)得結(jié)論：例：（1）實驗中小剛測出了三組數(shù)據(jù)，記錄在下表中。他測三組數(shù)據(jù)的目的是 ；若第一次實驗時電流表的示數(shù)如圖所示，請將此示數(shù)讀出并填入下表中；次數(shù)U/VI/A亮度1232.02.53.00.400.42暗亮（2）除了從表格中能直接得到的有關(guān)變化規(guī)律外，你還能通過上列表格數(shù)據(jù)分析出

13、什么規(guī)律（只要答出一個即可） 。考點4、計算燈泡的額定功率： 小燈泡未達到額定電壓，怎樣移動滑動變阻器的滑片才能達到額定電壓，讀電流表示數(shù)，再計算額定功率。例：(1)小剛實驗時發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，為測額定功率應(yīng)將滑動變阻器滑片P向_移動，使電壓表示數(shù)為_V。此時電流表示數(shù)如圖所示， 則通過小燈泡的電流為_A，小燈泡的額定功率為_W。練習(xí)4、圖16是小明設(shè)計的測量一小燈泡額定功率的電路圖。已知定值電阻Ro=15，滑動變阻器R(20 1A)，電源電壓為18V，小燈泡的額定電壓為6V、額定功率約為3W。(1)閉合開關(guān)S前，滑片P應(yīng)滑到最_。(選填“左端”或“右端”)(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖17

14、的實物圖補充完整。(3)小明正確連接電路后，進行實驗。小燈泡正常發(fā)光時，電流表的指針如圖18所示，通過小燈泡的電流為_A，其額定功率為_W。(4)電路中定值電阻Ro的作用是：_。(5)小明完成上述實驗后，小紅發(fā)觀電流表已壞，她利剩余器材和老師又給的兩個開關(guān)S1、S2及導(dǎo)線，也完成了對小燈泡額定功率的測量。請你在右側(cè)的虛線框內(nèi)畫出小紅完成實驗設(shè)計的電路圖。答案： (1)右端 (2)如圖(3)0.48 2.88 (4)分壓，能夠完成對燈泡額定功率的測量 (5)如圖中考測小燈泡額定功率的幾種特殊考法近幾年中考除考“伏安法”測小燈泡額定功率外，通常還有如下幾種變形考法：一伏阻法（R或R0阻值和小燈泡額

15、定電壓已知，以下相同）（1）移動電壓表法。實驗電路如圖所示。實驗步驟：A、按電路圖連接好電路；B、先把電壓表接在燈兩端,閉合開關(guān)，移動滑片使電壓表的示數(shù)為U額然后保持滑片不動，再把電壓表并聯(lián)在R0兩端測出R0兩端電壓U1表達式： （2）開關(guān)控制法實驗電路 實驗步驟：a、按電路圖連接好電路b、閉合S1、S2，斷開S3，移動滑片使電壓表的示數(shù)為U額c、保持滑片不動，閉合S1、S3，斷開S2讀出電壓表的示數(shù)為U表達式： 二安阻法（1）移動電流表法實驗電路如圖所示。 實驗步驟：a、如圖連接好電路。b、把電流表與R0串聯(lián)，移動滑片使電流表示數(shù)為U額/R0c、保持滑片不動，把電流表與燈串聯(lián)，測出通過燈的電

16、流為Id、由 求燈的額定功率 (2)開關(guān)控制法測電阻。實驗電路如左圖所示 實驗步驟：a、如圖連接好電路。b、閉合S1、S3，斷開S2，移動滑片使電流表示數(shù)為U額/Rc、保持滑片不動，閉合S1、S2，斷開S3，讀出電流表示數(shù)I表達式： 三等效替代法等效法雖然也有一塊電壓表或一塊電流表，但在操作中測量出的電壓或電流值，不參與計算，而是起到標(biāo)志作用。實驗電路 實驗步驟：a、按電路圖連接好電路b、閉合S、S1，斷開S2，移動滑片使電壓表的示數(shù)為U額c、保持滑片不動，閉合S、S2，斷開S1，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電壓表的示數(shù)為U額時，讀出電阻箱連入電路中的電阻為R0表達式： 中考真題鏈接例1.(2013年河北省)34【拓展】完成探究后，小明用電源、電流表、滑動變阻器、電阻箱各1個，2個開關(guān)及若干條導(dǎo)線，對額定電流為0.1 A的小燈泡的額定