电学实验探究题专题复习.docx
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电学实验探究题专题复习
电学实验探究题专题复习
电学实验探究题专题复习
复习指南
1、基本实验、仪器的选择和使用(电表量程的选择,Rp的选择)
2、电路故障的分析与排除
3、根据实验现象及数据总结规律,必须用准确精练的物理语言回答。
4、根据要求设计实验
实验一一探究串、并联电路的电流规律
探究串、并联电路的电流规律在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.电流表的使用、读数;
考查点2.实验基本操作,如拆接电路时,开关应处于状态(所有电学实验);
考查点3.电路故障分析;
考查点4.实验数据分析及结论的归纳,
即
考查点5.实验的纠错及改进。
如实物图接错了
例题1:
在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时,小明设计实验步骤如下。
1、选用两个规格(选填“相同”或“不同”)灯泡Li、L2串联起来接到图1所示电路中,
2、闭合开关后发现两个灯泡均不亮,检查各个接线柱均连接良好,小明用一根导线连接AB两
点时,两个灯泡仍不亮,连接BC两点时,L1发光,则故障是。
3、排除故障后,把电流表分别把图中A、B、C三点,测出个点的电流。
4、换上另外两个小灯泡,再次测量三点的电流。
下表是两次测量的记录数据
(1)在拆接电路时,开关S必须处于状态'
(2)结论:
串联电路中
(1)电流表应电流表应接在图甲中的
(选填“串联”或“并联”)在被测电路中;若要测量干路电流,则点。
(2)小刘在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是
在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,贝U电流表的示数为.Ao
(3)下表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据。
由实验数据小亮得出
Ia/A
Ib/A
Ic/A
0.2
0.2
0.4
(4)实验结论:
在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。
请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:
①
2
实验二探究串、并联电路的电压规律
探究串、并联电路的电压规律在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.电压表的使用、读数;
考查点2.实验基本操作,如连接电路时,开关应处于断开状态;考查点3.电路故障判断及分析;
考查点4.实验数据分析及结论的归纳,
即
考查点5.实验的纠错及改进。
L1、L2
例题:
在“探究串联电路电压规律”的实验时,有多个灯泡可供选择,小张把两只灯泡串联起来接到电源上,如图3所示:
(1)当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时,闭合开关后测得的数据是:
UAb=OV,U=3V,LA(=3V,则故障可能是:
实验次数
UAbN
UBcN
Uac/V
1
1.0
2.0
3.0
2
1.5
1.5
P3.0
3
1.8
1.3
3.0
(2)故障排除后,实验正常进行,通过测量得到了三组实验数据如下表:
图3
分析数据,可得出:
_
(3)第三次实验数据中LAc^LAb+CBc,那么这次实验数据是错误的吗?
为什么?
实验三探究影响电阻大小的因素
本实验在中考中常从以下几个方面考查:
考查点1.控制变量法的理解与应用,导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,在探究电阻与导体长度的关系时,需控制导体的材料、横截面积相同;在探究电阻与导体的横截面积关系时,需控制导体的材料、长度相同;在探究电阻与导体的材料关系时,需控制导体的横截面积、长度相同;
考查点2.实验结论:
导体的电阻与导体的、、有关。
与电压、电流无关。
控制变量法回答结论的方法:
必须先写出不变的物理量,然后原因越怎样,结果越怎样。
一般模式:
当XXX相同(一定)时,XX>#怎样,XX>#怎样。
如:
当时,导体越长,电阻越
时,导体横截面积越大,电阻越
O
(4)依次把MN跟的两端连接,可探究电阻跟材料的关系
第3页共16页
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,下列实验没有使用这种方法研究的有():
A、探究电流跟电阻、电压的关系B、探究声音的产生原因时,将音叉靠近悬挂着的小球
C、探究压力的作用效果与哪些因素有关D、将电流类比为水流
E、探究影响滑动摩擦力大小的因素
实验四探究电流、电压、电阻的关系
探究电流、电压、电阻的关系在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.两表一器的使用,特别是滑动变阻器的作用(闭合开关前,必须滑到最大阻值处);
考查点2.实物的连接、画电路图、电路故障分析;
考查点3.实验数据及图像的分析;
考查点4.控制变量法的应用;
考查点5.实验数据分析及结论的归纳,即,
例题:
在用电压表、电流表探究电流和电压关系的实验中,电阻R=10Q,电源电压U=3V
(1)
小刚根据电路图连接了如图甲所示的实验电路,小军检查后发现有一根导线连接有误,请你在这根导线上把“x”并用笔画线代替导线,画出正确的连线。
(2)电路改正后,小刚闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最端(选填左或右)
闭合开关后,发现电流表无示数,电压表的示数为电源电压值,取下电阻,两表的示数仍然不变,
出现故障的原因可能是。
(3)故障排除后,开始进行实验,小刚根据测出的数据,画出了通过电阻的电流随电压变化的关
系图像,如图5乙所示,由图像可以得出结论:
—_。
为了使结论更具有普遍性,小刚还应—_。
(4)在本次实验中,滑动变阻器的作用有。
(5)探究完电流与电压的关系后,小军用阻值分别为5Q、10Q、20Q的三个电阻进行探究电流
与电阻的关系,具体步骤如下
1将20Q的电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片到某一位置时,读出电流表示数为0.1A,
电压表的示数为U。
2断开开关,将20Q的电阻换成10Q的电阻。
3保持滑片不动,闭合开关后,电压表示数将。
(选填变大、变小或不变)
4向(选填左或右)移动滑片,使电压表示数为V时,读出电流表的示数I。
5断开开关,将10Q的电阻换成5Q的电阻,重复第3、4步骤。
分析数据得出:
当时,电流与电阻成反比。
(6)小刚同学也探究了电流与电阻的关系。
他不断改变电阻R的阻值,并将电阻值以及对应的电流表的示数记录在表1中。
分析表1中的数据可知:
电路中的电流I跟电阻R不是反比关系,这一结论与欧姆定律不一致。
请你帮助小刚分析:
1结论与欧姆定律不一致的原因是;
2要得到与欧姆定律一致的结论,你如何帮助小刚改进这个电路?
改进实验后,把符合要求的数据填写在表2中的空格内。
表1表2
次R/第八共1次页RI/
实验五伏安法测量定值电阻的阻值
伏安法测量定值电阻的阻值在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.实验原理:
R=U/I;
考查点2.两表一器的使用;
考查点3.实物的连接、画电路图、电路故障分析;考查点4.U—I图像的分析并计算电阻。
考查点5.滑动变阻器的作用
(1)
本实验中多次测量的
滑动变阻器的连线要求
例题1:
在测量定值电阻F0的阻值实验中:
(1)请你用笔画线代替导线,将图6甲中的实物图连接完整
移动滑动变阻器的滑片示数却变小,
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至端(选填“A”或“B”.
(3)小组同学在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后,
P时,发现电流表示数变大,电压表产生这一现象的原因
是
(4)纠正错误后,移动滑片到某一位置时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数
如图6乙所示,贝URo的的电阻值为Qo
(5)把这一次实验测得的阻值作为最后结果,你认为合适吗?
答:
,理由是_
(6)如果电流表内阻对电路的影响不能忽略,而实验操作规范正确,贝U导体的电阻测量值比真实值(选填“偏小”或“偏大”)•
实验六伏安法测量小灯泡的电阻(电功率)伏安法测量灯泡电阻的阻值在中考试题中通常从以下几个方面考查:
考查点1.实验原理:
R=U/I;
考查点2.两表一器的使用;
考查点3.实物的连接、画电路图、电路故障分析(具体见下一页);考查点4.1—U图像的分析并计算小灯泡电阻的伏安特性曲线图。
有图像可知,小灯泡的电阻,随着两端电压的增加,电阻越来越,是因
为o
因此小灯泡的电阻不能多次测量求平均值,只能计算某一电压下的电阻;因为其阻值在改变。
考查点5.滑动变阻器的选用方法
(1)就近原则、选大不选小:
选择最大阻值大于待测电阻阻值且和待测电阻阻值接近。
(2)根据电源电压和灯泡的额定电压,计算滑动变阻器能否分担到足够的电压。
如一次测量灯泡正常发光的电阻实验中,电源电压为6V,L标有2.5V0.3A字样,现有滑动变阻
器R15Q1A,R210Q2A,R320Q1A,R3100Q1A,则滑动变阻器有选择。
考查点6.电压表所用量程损坏后,改测的方法。
如一次测量灯泡正常发光的功率实验中,电源电压为6V,L标有3.8V0.3A字样,现发现电压表15V量程损坏了,在不使用其他仪器下,如何准确测出灯泡的额定功率,请画出改进后的电路图,写出实验主要步骤
⑴o
(2)o
实验题中常见的几种不正常现象的产生原因:
电路图
现象
可能的故障
V*z
指针反偏
原因:
正负接线柱接反了
指针偏转角度较小原因:
量程选择过大
常见几种故障现象的组合
(1)连接完最后一根导线后,灯泡立即发出耀眼的光,接着熄灭。
(2)连接完最后一根导线后,灯泡立即发出微弱的光,移动滑片,灯泡亮度不变
(3)闭合开关,灯泡很亮,无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流表示数都不变。
(4)闭合开关,灯泡很暗,无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流表示数都不变。
例题1:
小明做“测定小灯泡额定功率”的实验。
被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10
Q。
实验室有如下器材:
电源、电流表(0〜0.6A0〜3A)、电压表(0〜3V0〜15V)、滑动变阻器R1(5Q1A),R2(10Q2A),R3(50Q1A)三个,开关各一只,导线若干。
(1)如图7是小明连接的不完整的实验电路,请你用笔画线代替导线将图中未连接部分连接好。
要求:
电流表和电压表选择最合适的量程,滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路的阻值增大。
(2)小明在连接完最后一根导线后,灯泡发出微弱的光,移动滑片,灯泡亮度不变,出现这种现象的原因是。
(3)在纠正电路,闭合开关后,移动滑片,使电压表的示数—匚,灯泡正常发光,电流表的
示数如图所示,则灯泡的额定功率是—_W,灯泡的工作电阻是Qo(保留一位小数)
(4)在实验中,电压表的示数突然变为零,电流表的示数增大,电路可能出现的故障
(5)小明不小心把电压表15V量程损坏了,现有没有多余的器材,小明对实验电路进行了改进,如下图,请完善小明的实验步骤
(A)按电路图连好电路。
(B)闭合开关,移动滑片使电压表示数为V时,灯泡正常发光,读出电流表的示数。
例题2:
小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实验电路。
(1)请你按照电路图,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接。
(2)小明将电路连接正确后,闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表
的示数如图丙所示,电流表的读数是A小灯泡的阻值是Q(保留一位);
(3)小明根据测得的电压、电流得到了灯泡的I-U图像,由图像可知,随着灯泡两端的电压增加,
灯泡的电阻(选填“变大”、“变小”或“不变”)原因是o
(4)小明又想测某未知电阻RX的阻值,设计了如图所示电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路
B.断开S2、闭合Si记录电流表示数为Ii
表达式:
R=(用已知和测量的物理量的符号表示)
(二)测电阻的几种特殊方法
一、安阻法:
在用“伏安法测电阻”的实验中,如果电压表坏了,但又没有多余的电压表,手头却还有一只已知电阻R),此实验怎样继续进行?
方法一:
没有电压表,不能测电压。
但有了定值电阻,可以用电流表和定值电阻组合起来,起到电压表的作用。
但必须和R并联。
(可以用电流表和定值电阻来代替电压表)步骤:
如上图所示,先用电流表测R)中的电流,其示数为11,这时可求出电源电压u=I1R);再测RX中的电流,其示数是丨2;
表达式R=
方法二:
上述方案中电流表要两次连接,能否只连接一次完成实验?
电路图:
步骤:
如上图所示,当开关S闭合时,电流表的示数为Il;当开关S2闭合时,电流表示数是12
表达式R=
方法三:
能否用一只单刀单置开关?
电路图:
步骤:
如图所示。
当开关S断开时,电流表的示数为丨1;当S闭合时,电流示数是丨2,
表达式R=
表达式R=
方法四:
能否将R0、Rx串联起来测量?
步骤:
如图所示,当开关S闭合时,电流表的示数为丨1;当S断开时,R和Rx串联,电流表示数是12;
方法五:
能否用一只滑动变阻器代替上题中的Ro
当滑动变阻器的滑片在最左边时,电流表的示数为11;当滑动变阻器的滑片在最右边时,电流表
表达式R=
二、伏阻法:
在用“伏安法测电阻"的实验中,如果电流表坏了,但又没有多余的电流表,手实却还有一只已知电阻R,此实验怎样继续进行?
三、方法一电流表,不能测电流。
但有了定值电阻,可以用电压表和定值电阻组合起来,起到电流表的作用。
但必须和Rx串联。
电路图:
步骤:
如图所示,当开关S闭合时,先用电压表测R>两端的电压,其示数为U;再用电压表测R两端的电压,其示数是U2
表达式R=
步骤:
如图所示,R0与Rx串联,当开关S闭合时,电压表测的是电源电压,电压表的示数为U;当开关S2时,电压表测的是Ro两端的电压,电压表的示数为12;表达式R=
Si
方法三:
能否用一只单刀单置开关?
步骤:
如图所示,当开关S闭合时,电压表示数为U;当S断开时,电压表其示数为U2;表达式R=
方法四:
如果将定值电阻换成滑动变阻器呢?
电路图:
步骤:
如图所示,滑动变阻器的的最大值为R,当滑动变阻器的滑片在最左边时,电压表的示数为U;当滑动变阻器的滑片在最右
边时,电压表的示数为U2;
表达式R=
:
用图10所示的电路也可以测出未知Rx的阻值A时电流表的示数为I,再将S扳到B时,调节的电阻,使电流表示数仍为I,即RX=R0o
方法二:
若只有一只电压表和电阻箱,则可用替代法测电阻的阻值,如图11所示。
先合上开关S,把单刀双掷开关S2打到1,调节滑动变阻器的阻值,使电压表有一合适的示数U0。
再把单刀双掷开关S2打到2,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为U0,则此时电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值,即FX=F0o
测电阻的方法小结:
1.伏安法测电阻
2•没有电流表,只有电压表,和一定值电阻R)(或者已知最大阻值的滑动变阻器)
(伏阻法)
设计方法:
应该采用电路,
⑴如果电路可以改接,就分别测出FX和F0两端的电压U和U0⑵如果电路不能改接,用开关改变,分别测出FX和电源两端的电压U和U
3•没有电压表,只有电流表,和一定值电阻R)(或者已知最大阻值的滑动变阻器)
(安阻法)
设计方法:
应该采用电路,
⑴如果电路可以改接,就分别测出FX和F0电流lx和Io
(2)如果电路不能改接,用开关改变,分别测出FX和干路总
电流lx和|
4.等效替代法:
利用电阻箱代替未知电阻,并联接在同一电路中,电流大小相同时,R=R利用电阻箱代替未知电阻,并联后和滑动变阻器串联,电压大小相同时,R=R四•反馈练习:
1.如
Ro为阻已知的阻,闭开关S
根据电流表、电压表的示数不能计算出未知电阻Rx的阻值
的电路是:
2.小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻Rx(阻值约为1kQ).实验室所提供的器材有:
电源(电压约为9V)、滑动变阻器R(100Q2A)、电流表(量程为0〜0.6A、分度值为
0.02A)、电压表(量程为0〜3V、分度值为0.1V)各一个,开关S、S2两只,导线若干.
⑴小明设计了如图所示的电路进行测量.你认为小明能否测出未知电阻R?
为什么?
(2)请你选用上述器材设计方案测出未知电阻R.要求:
1画出实验电路图;一亍—7一
2简述实验步骤;〔凡申
3写出rx的表达式(用已知量和测一1y—得量表示).
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