初中物理电路部分的伏安法教学及训练.docx
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初中物理电路部分的伏安法教学及训练
初中物理电路部分的伏安法教学及训练
一,伏安法测的实验目的
1、知道用伏安法测电阻和电功率的原理,学会用伏安法测电阻和电功率,了解欧姆定律和电功率的应用。
2、知道多次测量求平均值可以减小误差,学会用图像法研究问题,了解小灯泡灯丝的伏安特性。
3、进一步练习电压表、电流表和滑动变阻器的使用方法,电压表、电流表的读数方法。
能正确熟练地使用仪器进行实验操作并能排除故障
4,培养学生的分析能力、解决问题的能力和实验操作能力。
5,培养学生事实求是,尊重客观事实的科学态度。
培养学生的学习兴趣和勇于探索的精神。
二,原理:
欧姆定律R=U/I电功率p=UI
三,一般所说的伏安法有伏安法测定值电阻的电阻、伏安法测小灯泡的电阻和伏安法测小灯泡的电功率三种。
1.伏安法测定值电阻阻值的电路图为伏安法测小灯泡的电阻和电功率的电路图为
2,伏安法测定值电阻的阻值记录表格为
次数
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
电流I(A)
电阻R(Ω)
被测电阻的阻值R(Ω)
伏安法测小灯泡的电阻的记录表格为
次数
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
电流I(A)
电阻R(Ω)
结论
伏安法测小灯泡的电功率的记录表格为
Ue=________v
次数
1
2
3
电压U(V)
(0.8Ue)
(Ue)
(1.2Ue)
电流I(A)
电功率P(W)
发光情况
发光较弱
发光正常
发光强烈
3,伏安法测定值电阻阻值的U—I图像为过原点的直线,直线的斜率是被测电阻的阻值,利用图像法可减小偶然误差。
伏安法测小灯泡的电阻和电功率的U—I图像为曲线。
4,伏安法测定值电阻的阻值和伏安法测小灯泡的阻值的原理相同。
伏安法的电路,器材,步骤相近。
区别是定值电阻的电阻不变,为了减小误差采用了多次测量求平均值的方法或图像法。
小灯泡的电阻因为它两端的电压增大时,电流会随着增大导致灯丝温度升高,电阻变大,多次测量求平均值失去了意义,只要研究出它的伏安特性就可以了。
伏安法测量的数据相同,测电阻时用R=U/I求电阻,测电功率时用P=UI求电功率。
四,关于北京中考中的伏安法
(一),最近六年北京中考中出现过的伏安法习题(其中的题号为其在原试卷中的题号)
1-35、(08年)小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。
小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2,并连接了部分实验电路,如图18所示。
(1)请你帮助小乐完成图18所示的实验电路的连接。
(2)电流表A1的示数用I1表示,电流表A2的示数用I2表示,请用I1、I2和R0表示Rx____________________________。
2-35.(09年)小龙想利用一块电压表和已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值.小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.小龙设计的实验电路的要求是:
只闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻R0两端的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2.
(1)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成如图所示实验电路的连接;
(2)请你用U1、U2和R0表示出Rx,Rx=________________
3-27.(10年)小英按图14甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻R的阻值。
闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图14乙、丙所示,则电流表的示数为A,电阻R的阻值为Ω。
4-29.(11年)小宣用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为_______V,电流表的示数为___________A,电阻R的阻值为____________Ω.
5-33.(11年)小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值.小明选择了满足这个实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图所示.
(1)为了测出电阻RX的阻值,请你只添加两根导线完成图所示的实验电路的连接.
(2)只闭合开关S1,电流表的示数用I1表示;开关S1、S2都闭合时,电流表的示数用I2表示.请你用I1、I2和R0表示RX.RX=________________
6-35,(11年)小丽用付安法测量标有“2.5V0.5A”的小灯泡L的电功率,她正确连接如图所示实物电路后,闭合开关S,发现小灯泡L不发光.于是她认为:
小灯泡L不发光,一定是由于小灯泡L所在电路断路或小灯泡L短路造成的.经老师检查发现,图中电路元件均无故障,且电路连线完好.请你选用图所示电路中的元件,设计一个实验证明小丽的观点是错误的.请你画出实验电路图,并简述实验步骤和实验现象.
7-29.(12年)小宣用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为______V,电流表的示数为____A,电阻R的阻值为______Ω.
8-33.(12年)小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻,测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻RL.他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图所示.
(1)为了测量出RL的阻值,请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接;
(2)请把小明的实验步骤补充完整:
①断开开关S2,闭合开关S1、S3,移动滑动变阻器的滑片P,使_____________;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S3,闭合开关S2,记录电压表的示数为U;
②请用R0及实验数据表示出RL、RL=_______________________
9-32.(年13)小岩利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值。
(1)小岩选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图14所示,请你添加一条导线将实验电路补充完整;
(2)电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时,电压表的示
数如图15甲所示,电流表的示数如图15乙所示,则电压表的示数为V,电流表的示数为A,电阻Rx的阻值为。
10-
28.(14年)小岩利用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。
实验过程中,与小灯泡并联的电压表的示数如图12甲所示,与小灯泡串联的电流表的示数如图12乙所示,则电压表的示数为V,电流表的示数为A,此时所测量的小灯泡的电功率为W。
11-32.(14年)晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值。
他选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如
图15所示。
(1)为了测出电阻Rx的阻值,请添加一根导线完成图15所示的实验电路的连接。
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为I1
;只闭合开关S2时,电流表的示数为I2。
请用I1、I2和R0表示Rx。
Rx=。
12-31、(15年)小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
(1)小华连接好图14甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是。
(2)小华改正实验错误后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,发现电流表示数如图14乙所示,由此可知,此时通地小灯泡L的电流为A;
小灯泡的额定功率为W。
(二),对北京中考伏安法的初步研究
1,北京中考的实验题必考伏法,这要求教师和学生十分重视,进行充分的练习和强化性训练。
2,要应对北京中考中的有关伏安法问题,首先要明确原理,进行根据不同器材设计相应电路的训练,。
3,反复进行根据电路图连接实物图和根据实物图画出电路图的练习。
4,要求学生能根据所给器材迅速设计出电路原理图,根据电路图连接实物图,根据原理推导出被测电阻值或电功率数学表达式。
五,针对北京中考中的伏安法试题进行的针对性训练
(一),根据不同器材和实验目的设计相应电路的训练。
练习时要让学生明确为什么这样设计电路,要进行推导出被测电阻或电功率的数学表达式的练习。
(二),进行根据电路图连接实物图和根据实物图画出电路图的练习
1.按照图1至图4所示的四个电路图,分别将实物图中的各元件用笔画线表示导线连接起来.
2.根据实物连线图(图5至图10所示)画出对应的电路图
3.用如图的器材,根据电路图,用铅笔画线代替导线连接实物图(电流表用0.6A量程,电压表用3V量程).
4.在如图电路图中标明当开关闭合时电流的方向和电流表、电压表的“+”、“-”接线柱,并根据电路图把右边的实物连成实物图.(连线不能相交)
5.用电压表和电流表测未知电阻Rx的阻值,要求连接下图实物(Rx约为8Ω),并使变阻器滑片向右滑时电流表、电压表读数均变大.
(二),进行根据电路图连接实物图和根据实物图画出电路图的练习
1.按照图1至图4所示的四个电路图,分别将实物图中的各元件用笔画线表示导线连接起来.
2.根据实物连线图(图5至图10所示)画出对应的电路图
3.用如图的器材,根据电路图,用铅笔画线代替导线连接实物图(电流表用0.6A量程,电压表用3V量程).
4.在如图电路图中标明当开关闭合时电流的方向和电流表、电压表的“+”、“-”接线柱,并根据电路图把右边的实物连成实物图.(连线不能相交)
5.用电压表和电流表测未知电阻Rx的阻值,要求连接下图实物(Rx约为8Ω),并使变阻器滑片向右滑时电流表、电压表读数均变大.
6.如图所示,是利用电压表和电流表测量电阻器R的电阻值的实验装置.
(1)请用笔划线代替导线把图甲所示的实物图连接完整,要求电流表、电压表均接小量程.
(2)图乙是某一次测量时电压表的数据,则此时电压表的读数是___________,如果此时电流表的读数是0.16A,则电阻R是__________Ω.
7.如图所示,是利用电压表和电流表测量电阻的实验装置.
①根据图甲所示的电路图把实物图乙连接完整,要求电流表、电压表均接低量程.
②图丙是某一次测量时电压表指针所指示的情况,则此时电压表的读数是_______V,如果此时电流表的读数是0.16A,则待测电阻的阻值是_______________Ω.
8.如图所示,要求L1、L2串联,电流表测量电路中电流,电压表测量L1两端电压.在方框里画出电路图,用笔代替导线连接实物图.
9.如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,两灯都不亮,电流表无示数,电压表有示数.则故障原因可能是( )
A.灯泡L1发生断路
B.灯泡L1发生短路
C.电流表发生断路
D.电流表发生短路
8.如图所给出的元件,按要求画出电路图并且连接实物.要求L1和L2串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电
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