初中物理总复习专题微专题4 伏安法实验.docx
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初中物理总复习专题微专题4伏安法实验
微专题4 伏安法实验
实验Ⅰ 探究电流与电压、电阻的关系
(建议时间:
30分钟)
1.(2020徐州)如图甲所示,小明用两节新干电池、定值电阻R和规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器探究通过导体的电流与电压的关系.
第1题图
(1)请用笔画线代替导线把电路连接完整.
(2)连接电路时,开关应该________(选填“断开”或“闭合”).
(3)第3次实验时,电流表指针如图乙所示,则电流表的示数为________A.
(4)小明一直用两节电池进行实验,记录的数据如下表所示,老师认为其中一组数据有拼凑的嫌疑.请你指出该组实验序号并说明判断理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
实验序号
①
②
③
④
电压U/V
0.8
1.6
2.4
3.0
电流I/A
0.16
0.32
0.60
2.(2020黄冈改编)在探究电流与电压关系的实验中,已有器材:
干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线和阻值不同的定值电阻若干个.
第2题图
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整.要求滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大.
(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数.接下来的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)小明记录的实验数据如表.分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压________.
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.30
0.38
0.45
(4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验.请对此建议的科学性进行评估:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
3.(2020河南)某实验小组探究电流与电压和电阻的关系.实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω.
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图甲所示.
①请根据图甲的电路图把图乙的实物电路连接完整.
甲乙
第3题图
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容:
________________________________________.
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据.测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图丙所示.
丙丁
第3题图
请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像.
④分析画出的I-U图像可得出结论:
在电阻一定时,__________________________________.
⑤为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是:
________________________________________.
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系.为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值.这个电压控制在多少合适呢?
实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的________V.
实验Ⅱ 测量定值电阻的阻值
(建议时间:
20分钟)
1.(2019重庆B卷)小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:
第1题图
(1)在连接电路时,开关S应处于________状态,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最________的位置.
(2)小明同学连接了如图甲所示的电路,闭合开关,电流表________示数,电压表________示数.(两空均选填“有”或“无”)
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线.
(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为________Ω.
(5)同组小斌同学继续向________(选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差.
2.(2020宜宾)小马同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω.
第2题图
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“A”或“B”)端.
(3)实验过程中得到的部分数据如下表所示.第3次测量时,电流表的示数如图丙所示,请将读数填入表格中.
实验序号
1
2
3
…
电压U/V
0.8
1.6
2.4
…
电流I/A
0.16
0.32
____
…
第2题图丁
(4)在图丁中,把上表中的数据在I-U坐标系上描点并连线.
(5)本实验所测得未知电阻的阻值为________Ω.
(6)小马又设计了如图戊所示的另一个电路,也测出了Rx的阻值.图中电源电压未知,R0是滑动变阻器,R是电阻箱(可连续调节电阻值大小,且能读数的变阻器),其调节范围0~999.9Ω,
是电流表(刻度有些模糊),S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关.
第2题图戊
完成下列实验步骤中的填空:
①先断开S、S1,将电阻箱R阻值调至最大;
②将S拨向接点1,闭合S1,调节________(选填“R”或“R0”),使电流表指针偏转到适当位置,标记电流表指针的位置;
③然后将S拨向接点2,调节________(选填“R”或“R0”),使电流表指针在________,记下电阻箱R的阻值;
④多次重复上述过程,计算电阻箱R读数的______,此即为被测电阻Rx的阻值.
实验Ⅲ 测量小灯泡的电阻、电功率
(建议时间:
60分钟)
1.(2020山西)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”.
第1题图
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉).
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有________________作用.同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是________________________________________________________________________.
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到____________________,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为________Ω(结果保留一位小数).继续向左移动滑片,则可能出现的现象有______________________________(写出一条即可).
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图像,分析图像可得出结论:
__________________________________________.
第1题图丙
2.(2020聊城)小明做“测量小灯泡的电阻”实验时,使用的小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为3V.小明现已连接了部分电路,如图甲所示.
第2题图
(1)在已连接的电路中,有一不当之处是________.
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流大小为______A,小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(电阻的计算结果保留一位小数).
(4)小明的实验记录和有关计算如下表所示.从表格设计看,小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,他认为这样可以减小误差,你认为小明的做法是________(选填“正确”或“错误”)的.从表中数据看,不同电压下小灯泡的电阻值不同,这是灯丝电阻受________影响导致的.
实验
序号
电压
U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平
均值R/Ω
1
2.5
2
2.1
0.26
8.1
3
1.7
0.24
7.1
4
1.3
0.21
6.2
3.(2018乐山)在测量标有电压为3.8V的小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为6V.
第3题图
(1)小明连接如图甲所示的电路,准备闭合开关时,发现有接线错误.请你按要求在图中将需要改正的导线画“×”,并补画出正确的导线.
要求:
闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数增大.
(2)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,其示数为______A,此时小灯泡的电阻为____Ω,额定功率为______W.(保留小数点后两位)
(3)在提供的滑动变阻器中,分别有规格为A(5Ω 2A)、B(20Ω 1A)、C(100Ω 0.1A),则应选择________(选填“A”“B”或“C”).
(4)小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的图像,通过图像可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明:
灯丝的电阻随温度的升高而________(选填“增大”“不变”或“减小”).
4.(2020玉林)如图所示,在测定“小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω.
第4题图
(1)连接电路时,开关应________(选填“断开”或“闭合”).
(2)图甲中有一根导线连接错误,请你把它找出来并打上“×”(表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线.
(3)改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表和电流表均无示数,原因可能是下列选项中的______(用字母表示).
A.灯泡短路B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,其读数为______A,由此可知小灯泡的额定功率为______W.
第4题图丙
(5)现有两个额定电压均为15V的灯泡L1和L2,它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示,将L1和L2串联后接在15V的电源上,则两灯消耗实际功率的差值为________W.
5.(2020云南省卷)如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1W的小灯泡功率的实物连接图.
第5题图
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处:
①____________________;②____________________.
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是________(填写选项中的字母).
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示).下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出阴影处所缺的内容:
________,分析数据后得到小灯泡的额定电流为________A,额定功率为________W.
次数
小灯泡两端
电压U/V
通过灯丝
电流I/A
小灯泡的
电功率P/W
1
2
3
(4)实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为________W.
6.(2020淄博)小明用图中所示的器材测量小灯泡的电功率.待测小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率估计在0.8W左右.
第6题图
(1)请画出导线,完成电路连接.
(2)小明刚连好最后一根导线,小灯泡就发出了明亮的光,他在连接电路中出现的错误是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________.
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况,测量数据和实验现象记录在下表中.
实验要求
小灯泡
的发光
情况
电压表
示数/V
电流表
示数/A
小灯泡
的实际
功率/W
U实=U额
明亮
2.5
0.28
U实=0.8U额
较暗
2
0.25
U实=0.4U额
微弱
1
0.20
①小灯泡的额定功率是________W;
②实验结果表明:
________越小,小灯泡的实际功率越小,小灯泡越暗;
③分析数据发现小灯泡的电阻是变化的,原因是
________________________________________________________________________.
(4)小明和同学交流时发现,他在实验设计中存在不完善的地方是____________,修改实验方案后,接下来的操作是把滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)调节,记录电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的发光情况.
7.(2020荆州)小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中,选用的小灯泡标有“2.5V”字样.
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电流表有示数,接下来应进行的操作是________(选填标号);
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
第7题图
(3)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向________(选填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作.若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为________W;
第7题图丙
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻.请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点________(选填“A”或“B”),移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U2;③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=________.
8.(2020铜仁)某市举办的中学生物理实验大赛中,其中一小组抽到的实验内容是测量小灯泡的电功率,给他们的实验器材有:
额定电压为2.5V的小灯泡,电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器和导线若干.
第8题图
(1)请根据图甲用笔画线代替导线,将图乙中实物电路连接完整(要求:
向右移动滑动变阻器的滑片P时,电路中的小灯泡变暗,且导线不能交叉).
(2)连接电路时,开关必须________,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值端.
(3)连接完电路后,小组中某同学闭合开关时,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表几乎没有示数,电压表的示数接近电源电压,小灯泡不亮,则电路中存在的故障可能是小灯泡________(选填“断路”或“短路”).
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为________W.
(5)小华同学所在的实验小组电压表被损坏,老师另给该小组两个开关和一个阻值为10Ω的定值电阻R0,仍然测出了小灯泡的额定功率,他们所设计的实验电路如图丁所示,请根据电路图和操作步骤完成下列问题:
a.连接好电路后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表示数I1=______A时,小灯泡正常发光;
b.保持滑动变阻器滑片P的位置不动,断开S1,闭合S2,读出电流表的示数为I2;
c.则小灯泡的额定功率P额=________(用U额、I1、I2表示).
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