初中物理电学分组实验总汇.docx
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初中物理电学分组实验总汇
初中物理电学分组实验总汇
实验一:
《组成串联电路和并联电路的方法》
实验二:
《练习使用电流表》
实验三:
《探究串联电路电流的规律》
实验四:
《探究并联电路电流的规律》
实验五:
《练习使用电压表》
实验六:
《探究串联电路中电压的规律》
实验七:
《探究并联电路电压的规律》
实验八:
《影响导体电阻大小的因素》
实验九:
《练习使用滑动变阻器》
实验十:
《电流与电压的关系》
实验十一:
《电流与电阻的关系》
实验十二:
《伏安法测电阻》
实验十三:
《测小灯泡的电功率》
实验十四:
《研究磁场的方向》
实验十五:
《探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关》
实验十六:
《通电螺线管外部的磁场分布》
实验十七:
《什么情况下磁可以生电》
实验一:
《组成串联电路和并联电路的方法》
实验器材:
一号干电池2节(带电池夹和接线柱,或用其他3伏直流电源)、小灯泡2只),单刀开关3只、导线若干。
实验步骤:
1.复习串联电路和并联电路概念。
2.认识要连接的电路并且检查和核对元件。
认清每个元件至少有两个连接点,每个连接点导电性能要可靠。
认清电源有正极和负极。
单刀开关在接入电路前应放在断开的位置。
导线两端的连接部分,应露出1~2厘米的铜芯,并且铜芯的外层不能有绝缘层或氧化层,如不符合上述要求,应该清理。
3.明确导线连接到接线柱上的方法,将导线露出的铜芯,绞成一股,先弯成半圆形,再套绕到接线柱上,注意线头应沿顺时针方向,以保证在旋紧接线柱的旋钮时。
导线不会被推出。
接线柱的旋钮要旋得适当紧(在拉动导线时线头拉不出来即可,不要过分用力将旋钮旋得太紧)。
4.明确组成电路时,连接元件的顺序。
可以按照电路图,从电源的正极开始,用导线顺次连接各元件,最后接到电源的负极。
也可以从电源的负极开始,顺次连接各元件,最后接到电源的正极。
注意事项:
1.干电池电源要带电池夹和接线柱,小灯泡也应带灯座和接线柱,以便与导线连接。
2.开关在接电路前,应放在“断开”位置。
在电路检查无误后,进行实验和观察时才可以将开关接通。
不观察时应及时断开开关,不要让小灯泡一直亮着,以节约用电。
在连接电路时,不能将开关两接线柱直接接到电源的正、负板上,以防止电源被短路造成损坏。
3.本实验直流电源电压最多用3伏,不允许将别组的电源取来与本组电源串接使用,以防烧坏小灯泡。
4.用小刀削刮接线的接头时,用力要适当,削刮要细心,防止小刀划破手指。
5.实验结束,必须养成整理好仪器的良好习惯。
练习:
1.如图所示,把两个小灯泡串联接入电路研究串联电路特点。
(1)开关闭合并且两灯都发光时,取下其中一个灯,可观察到 现象;
(2)在串联的两个小灯电路中再串联一个小灯,闭合开关后可观察到 现象;
(3)以上两个现象都说明了串联电路 这一特点.
答案:
(1)另一灯也熄灭;
(2)三灯同时亮,但原来两灯都变暗;(3)各用电器相互影响。
2.物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内),如图所示。
(1)当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了;断开开关,两灯泡又同时熄灭。
①请你判断:
在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是 。
②根据上述现象,你 (选填“能”或“不能”)断定这两只小灯泡是串联的。
(2)经过检验,这两只灯泡确实是串联的,但在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到灯L1比L2亮些。
她认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故。
①你认为小华的判断是 (选填“正确的”或“错误的”);
②在不增加其他器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是 。
答案:
(1)电源、不能;
(2)错误、调换灯泡位置,比较亮度。
实验二:
《练习使用电流表》
实验器材:
电流表、电源、小灯泡、开关、导线。
实验步骤:
1.观察电流表,认清电流表的接线柱所对应的量程和分度值。
2.画出实验电路图。
3.按电路图连接实验器材。
4.检查电路连接无误后,闭合开关,测出电流值。
5.改变电流表的位置,再进行测量,比较各次电流表的示数。
结论:
每次电流表的示数都相同,说明电流的大小与位置无关。
练习:
1.某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验,闭合开关后,发现电流表的指针偏转到如图所示的位置,于是他立即断开开关。
则:
(1)测量时产生这种现象的原因是。
(2)该同学为了完成实验,下一步应该采取的措施是_________________。
(3)改正错误后,该同学再闭合开关,发现指针的读数是1.8A,请你在图中画出指针的位置。
答案:
(1)电流表的量程选小了;
(2)换成大量程的重新实验;(3)略。
2.电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。
请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上。
甲同学的问题:
;
乙同学的问题:
;
丙同学的问题:
。
答案:
正负接线柱接反了;电流表量程选择太大了;电流表量程选择太小了。
实验三:
《探究串联电路电流的规律》
实验器材:
电源、开关、导线、小灯泡(2只)、电流表。
实验步骤:
1.设计实验电路图。
2.按电路图连接电路。
3.分别把图7-1中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。
4.换上另外两个小灯泡,再次测量三点的电流,看看是否还有相同的关系。
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
第一次测量
第二次测量
结论:
在串联电路中,电路中的电流处处相等。
练习:
1.在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时,小明设计实验如图。
把两个灯泡L1、L2串联起来接到图所示电路中,分别把图中A、B、C各点断开,把 接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。
换上另外两个小灯泡,再次测量三点的 ,看看是否还有同样的关系。
下表是两次测量的记录数据。
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
第一次测量
0.3A
0.3A
0.3A
第二次测量
0.2A
0.2A
0.2A
分析和论证:
(1)在拆接电路时,开关S必须处于 状态。
(2)结论:
串联电路中各处 相等。
答案:
电流表;电流大小;
(1)断开;
(2)电流。
2.如右图所示的串联电路,闭合开关时()
A.通过A点电流大于B点的电流
B.通过B点电流大于C点的电流
C.通过A点电流大于C点的电流
D.通过A、B、C三点的电流相等
答案:
D。
实验四:
《探究并联电路电流的规律》
实验器材:
电源、开关、导线、小灯泡(2只)、电流表。
实验步骤:
1.设计实验电路图。
2.按电路图连接电路。
3.分别把图7-1中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。
4.换上另外两个小灯泡,再次测量三点的电流,看看是否还有相同的关系。
实验次数
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
第一次测量
第二次测量
结论:
并联电路的干路电流等于各支路电路之和。
练习:
1.在图电路中,如果电流表的示数是1.2A,通过灯泡L1的电流是0.7A,则流过灯泡L2的电流是。
答案:
0.5A
2.如图1是小明和小强做“探究并联电路的电流规律”的实验时未连好的电路,现要求灯L1和L2并联,且电流表测灯L2中的电流。
(1)请你用笔画线表示导线,帮他们完成电路连接,以符合要求。
(2)按要求正确连接好电路,闭合开关,电流表的示数如图2甲所示,则灯L2中电流为 A。
(3)在这个电路中,用电流表测干路中的电流时,电流表的示数如图2乙所示,则干路电流为 A,那么灯L1中的电流为 A。
答案:
(1)
;
(2)0.36;(3)0.8;0.44。
实验五:
《练习使用电压表》
实验器材:
电压表、电源、开关、导线、小灯泡。
实验步骤:
1.观察电流表,认清电流表的接线柱所对应的量程和分度值。
2.画出实验电路图。
3.按电路图连接实验器材。
4.检查电路连接无误后,闭合开关,测出电压值。
(也可以用手拿着连接电压表的两根线头接触被测电路的两端)
5.测完灯泡两端的电压后,再测出电源两端的电压,比较两次测量的结果。
结论:
实验结果表明,电压表两次的示数是相等的,即在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源电压相等。
练习:
1.如图,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。
观察电压表的接线情况和指针偏转可知:
锌片是盐水电池的 极,电池的电压为 V。
答案:
负;0.6。
2.某同学在用有两个量程(0~3V和0~15V)的电压表,测由两节旧干电池串联组成的电池组的电压时,记录的结果是10V,他出现错误的原因是,实际电压为。
答案:
读数时看错了电压表量程;2V。
实验六:
《探究串联电路中电压的规律》
实验器材:
电压表、电源、开关、导线、小灯泡。
实验步骤:
1.观察实验器材,特别是所使用的电压表的量程及对应的分度值。
2.按照图所示电路图连接好串联电路。
将电压表并联在AB之间,经检查无误后,闭合开关,测出AB之间的电压U1。
将电压值填在实验表格中;再将电压表先后改接在BC之间和AC之间,分别测出BC之间电压U2和AC之间的电压U3,填在实验表格中。
3.换上另外两个小灯泡,用同样的方法进行第二次测量。
实验数据的记录表格:
实验次数
AB间的电压U1/V
BC间的电压U2/V
AC间的电压U3/V
第一次测量
第二次测量
结论:
串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和,即U3=U1+U2。
实验注意事项:
1.在连接电路时,开关应断开;
2.应按一定顺序连接电路;
3.连接好电路后,先用开关试触电压表的最大测量值为15V的量程,观察电压表指针偏转情况;
4.确认连接无误后再闭合开关,观察示数,如电路电压不超过3V,可改为3V的量程进行测量。
5.要更换小灯泡的方法,进行多次测量。
练习:
1.如图(a)所示电路中,闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7V 1.4V B.5.6V 1.4V
C.1.4V 7V D.1.4V 5.6V
答案:
B。
2.如图所示,是李华同学做探究实验时的电路图,电路中的两只相同的电压表选用了不同的量程,测量时两只电压表的指针恰好指在同一位置处,电压表V1和V2的示数之比是,选择0~15V量程的电压表是。
答案:
1:
5;V2。
实验七:
《探究并联电路电压的规律》
实验器材:
电压表、电源、开关、导线、小灯泡。
实验步骤:
1.按照图所示电路图连接好并联电路。
将电压表并联在L1两端,经检查无误后,闭合开关,测出L1两端的电压U1。
将电压值填在实验表格中;再将电压表先后改接在L2两端和总电路两端,分别测出L2两端电压U2和总电压U,填在实验表格中。
2.换上另外两个小灯泡,用同样的方法进行第二次测量。
实验记录表格:
实验次数
L1两端的电压U1/V
L2两端的电压U2/V
总电压U/V
第一次测量
第二次测量
结论:
并联电路的各支路两端的电压相等;即U1=U2=U。
练习:
1.在如图所示的电路中,电源是由3节干电池串联组成的。
S闭合后则电压表V的示数为V,电压表V1的示数为V,电压表V2的示数为V,用电流表测得A处电流为0.5A,B处电流为0.2A,则通过L1的电流是A,通过L2的电流是A。
答案:
4.5;4.5;4.5;0.3;0.2。
2.某同学在用电压表研究L1和L2并联各支路的电压关系时,所接电路如图所示。
(1)指出该图的错误。
(2)现改为L1、L2串联,电压表测串联的总电压,只允许变动原图中一根导线的一个端点的接线位置,请在图中用线标出。
答案:
(1)电压表不能和用电器串联;
(2)
。
实验八:
《影响导体电阻大小的因素》
实验器材:
电源、滑动变阻器、开关、电流表、长短不同粗细相同的镍铬合金丝啊a和b、长短相同粗细不同的镍铬合金丝b和c、长短粗细相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝、夹子、日光灯的灯丝(或细铁丝绕成的线圈)、小灯泡、酒精灯、火柴。
实验方案:
如图,采用控制变量法研究每一个因素对电阻大小的影响,把被研究的导体分别接入电路中,测出电流的大小,比较出电阻的大小。
实验步骤:
1.按图所示将a导线连入电路,闭合开关,观察电流表的示数;用横截面积相同而长度不同的a、b,分别将它们连入电路,观察电流表的示数。
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
电流(A)
对电流的阻碍作用
电阻
镍铬合金
0.5
S
镍铬合金
1
S
2.用同样长度,横截面积比b大的导线c代替a,再接通电源,观察电流表的示数。
比较这两次测量的电流值。
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
电流(A)
对电流的阻碍作用
电阻
镍铬合金
1
S
镍铬合金
1
2S
3.再改用长度、横截面积相同、不同材料的c、d,分别将它们连入电路,比较通过它们的电流大小。
4、把日光灯的灯丝(或细铁丝绕成的线圈)按图所示连入电路,缓慢地给灯丝加热,注意观察加热前后电流表的示数有什么变化?
加热
实验结论:
1.电阻的大小与导体的长短有关:
导线越长电阻越大;
2.电阻的大小与导体的横截面积有关:
横截面积越大电阻越小;
3.电阻的大小与导体的材料有关,比如铁、铜、银等不同材料的电阻不同。
4.电阻的大小与导体温度有关:
大多数导体温度越高电阻越大。
注意事项:
1.实验选用导体电阻时,一定要保证只有一个因素不同,其他因素相同,这样才好比较实验结果。
2.注意滑动变阻器的使用方法。
3.注意酒精灯的使用方法,安全操作。
练习:
1.如图所示有四条合金线,a、b、c为镍铬合金线,d为锰铜合金线。
已知a、b、d长度相同,c的长度为它们的一半;a、c、d粗细相同,b的横截面积为它们的两倍。
在温度不变的条件下,要用实验的方法研究导体的电阻跟哪些因素有关,按要求完成下列内容:
(1)要完成实验,至少还需要的实验器材有:
电池组(或其他电源)一个,开关一个,,导线若干。
(2)研究导体的电阻跟材料的关系,需选用的两条合金线是。
(3)研究导体的电阻跟长度的关系,需选用的两条合金线是。
(4)研究导体的电阻跟横截面积的关系,需选用的两条合金钱是。
答案:
(1)电流表;
(2)a、d;(3)a、c;(4)a、b。
2.在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:
(1)甲同学的猜想是:
①电阻可能与导体的材料有关。
乙同学的猜想是:
②电阻可能与导体的温度有关。
丙同学的猜想是:
③电阻可能与导体的横截面积有关。
根据你掌握的电学知识,你认为:
④电阻还与 有关。
(2)现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝,规格如下表。
选用导线A和B进行实验,可以探究 (选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想。
要想探究猜想甲应该选用 (选上面表格中导线的字母代号)两根导线进行实验。
金属丝代号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
金属甲
1
0.2
B
金属甲
1
0.1
C
金属乙
1
0.1
D
金属乙
0.5
0.1
答案:
(1)导体的长度;
(2)丙;B和C。
实验九:
《练习使用滑动变阻器》
实验器材:
滑动变阻器、电流表、电源、开关、导线、小灯泡。
实验步骤:
1.观察滑动变阻器的结构
2.滑动变阻器的使用:
应串联在电路中,接入两个接线柱,AB中一个,CD中一个,即要“一上一下”。
3.按图连接电路,连接电路时开关要断开,滑动变阻器的滑片放在阻值最大处。
4.闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,观察灯泡的亮度和电流表的示数。
结论:
当电路中的电阻变大时,电流变小,灯泡的亮度变暗。
练习:
1.小明学习了变阻器一节后,到实验室做用滑动变阻器调节小灯泡亮度,同时观察小灯泡的亮度与两端电压和通过电流的关系的实验。
下图是小明还没有完成的电路设计。
(1)请用笔画线代替导线将甲图中未完成的电路完成,且使变阻器滑动片向右移动时灯变暗。
(导线不允许交叉)
(2)连接电路时,开关应该处于 状态。
(3)连接好电路,闭合开关前,滑动片应该置于 端(选填A或B)。
(4)闭合开关后,发现灯不亮,电压表示数为零,电流表指针正常偏转。
造成这一现象的原因可能是 。
A.电灯断路 B.变阻器断路
C.变
阻器短路 D.电灯短路了
答案:
(1)如下图所示;
(2)断开;(3)B端;(4)D。
2.把滑动变阻器接入如图所示的电路中,要求当滑片P向左移动时能使灯泡变暗,请在图上用线将M、N两个接线头分别接在滑动变阻器的接线柱上。
答案:
N与D相接,M与A相接。
实验十:
《电流与电压的关系》
实验器材:
电源、定值电阻(两个阻值不同)、滑动变阻器、开关、导线若干、电流表、电压表。
实验步骤:
1.按图连接好电路,检查无误后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变化,如2V、4V、6V等,根据电压表和电流表的示数,读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值,并记录下来。
2.再换另一个定值电阻,再次实验,测量并记下几组电压和电流的值。
R1=欧
电压U/V
电流I/A
R2=欧
电压U/V
电流I/A
实验结论:
当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
练习:
1.在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如下三种电路:
(1)甲同学认为图2电路比图1电路好,理由是:
。
乙同学认为图3电路比图2电路更好,理由是图3电路便于多次实验。
(2)乙同学利用图3电路(其中电阻 R=5Ω)完成了本实验,测得数据如下:
实验次数
电压 U(伏)
电流 I(安)
电压/电流
1
1
0.2
2
2
0.4
3
4
0.8
分析表格数据,可得出的结论是 。
(3)实验操作过程中,丙同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验,该同学的做法是 。
答案:
(1)定值电阻能更好地保持电阻不变;
(2)在电阻不变时,通过导体的电流与电压成正比;(3)改变电源电压,多次实验。
2.小李同学在探究电流与电压关系的实验时,请回答下列问题:
(1)按照如图所示的电路图,请用笔代替导线,完成实物图的连接。
(2)连接电路时,开关应处于 状态。
(3)在做探究电流与电压关系的实验时,采用的实验方法是 法,要求保持电阻阻值不变,通过改变电阻两端的 ,观察电流大小的变化。
(4)如图电流表和电压表所示的示数,是他在实验中的第三次测量结果,请把实验数据填入到记录表中。
实验记录:
定值电阻R=5Ω
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.2
0.2
2
1.8
0.3
3
(5)分析实验数据,可以得出结论:
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
答案:
(1)如下图所示;
(2)断开;(3)控制变量;电压;(4)2.4;0.4;(5)正比。
实验十一:
《电流与电阻的关系》
实验器材:
电源、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器、开关、导线若干、电流表、电压表。
实验步骤:
1.按图连接好电路,检查无误后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使R=5Ω两端的电压一定,根据电压表和电流表的示数,读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值,并记录下来。
2.再换10Ω定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数与步骤1中的示数相同,读出电流表的示数,记录在表格中。
3.再换15Ω定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数与步骤1中的示数相同,读出电流表的示数,记录在表格中。
U=V
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
实验结论:
当导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
练习:
1.小刘同学在探究“电流与电阻的关系”时,用到如下器材:
电源电压6V、电流表、电压表各一只、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个,滑动变阻器标“20Ω1A”字样、开关一只。
设计实验电路图如图所示,实验数据如下表:
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
(1)根据表中数据可知电阻R两端电压U=V。
(2)测量了5Ω的定值电阻两端的电压和电流后,换上10Ω的定值电阻后,闭合开关,为了保证 不变,此时应将滑片P向(选填“左”或“右”)移动。
(3)小刘把30Ω的定值电阻接入电路,不论怎样调节滑动变阻器都不能满足设定的电压值,其原因是 。
答案:
(1)3;
(2)定值电阻两端电压(或电压表示数);右;(3)30Ω电阻太大或者说滑动变阻器的阻值小了,使得电压表示数高于3V。
2.在探究“电流与电阻关系”的实验中,为同学们提供了以下实验器材:
电源一个(电压6V)
定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω;
滑动变阻器A(0~20Ω1A);
滑动变阻器B(0~50Ω1A);
电流表、电压表各1只;
开关1个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)某同学将R1接入电路后闭合开关,调节滑片P使电压表示数为3V,并记下此时电流表的示数;
(3)断开开关,更换电阻,先后将R2、R3接入电路进行实验,应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”);当用R3替换R2后,滑动变阻器的滑片P应向 端滑动(选填“a”或“b”)。
(4)实验数据如下表所示
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.30
0.15
0.10
根据表中数据可得出的实验结论为:
。
你是如何从表中数据得出上述结论的?
。
答案:
(1)如图示;
(3)B;a;(4)电压一定时,电流与电阻成反比,每一组电流与电阻的乘积相等或作出I-R图像。
实验十二:
《伏安法测电阻》
实验原理:
欧姆定律。
实验器材:
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
实验设计:
如图电压表测出定值电阻两端的电压,用电流表测出通过定值电阻的电流,利用公式计算出电阻值。
实验步骤:
1.调节电流表、电压表的指针到零刻度
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