沪教版九年级物理全册串联电路的实验专题 知识讲解.docx
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沪教版九年级物理全册串联电路的实验专题知识讲解
串联电路的实验专题
责编:
冯保国
【学习目标】
1.学会设计实验电路;
2.理解伏安法测电阻的原理;
3.能判断简单的电路故障。
【要点梳理】
要点一、测量小灯泡的电阻
1.实验原理:
R=U/I
2.实验器材:
电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测灯泡(2.5V)、导线若干。
3.实验电路图:
4.实验步骤:
①.根据电路图连接实物电路,
②.将滑动变阻器的滑片P调到阻值最大处,检查电路,试触无误后,闭合开关,
③.调节滑动变阻器的滑片P,使阻值变小,观察电压表示数,使示数为小灯泡的标定电压值(2.5V)再读出电流表示数,观察灯泡亮度,记录表格,
④.调节滑动变阻器滑片P,使阻值变大,使用电压表示数为某一值(1V),观察电流表示数,灯泡的亮度,并记录入表格,
⑤.调节滑动变阻器滑片P,使阻值继续变大,使电压表示数为某一值(0.5V),观察电流表,灯泡的亮度记录入表格,
⑥.计算电阻值,填入表中,
次数
电压U/V
电流I/A
灯泡亮度
电阻R/Ω
1
2.5
2
1
3
0.5
⑦.分析表格,总结规律。
5.数据分析总结规律:
通过实验记录,对数据分析,发现灯泡的电阻不是定值,而且变化较大,是什么原因使灯泡的电阻发生变化的呢?
是导体两端电压变化了,是通过灯泡电流变化还是亮度变化引起电阻的变化?
分析:
导体两端电压,通过导体电流与电阻大小无关,并不影响导体电阻的大小。
影响电阻大小的因素有:
导体的材料、长度、横截面积以及温度。
本实验中导体的材料、长度、横截面积均没有变化,所以影响导体电阻大小的因素只能是温度。
灯丝的温度对电阻大小有影响:
灯泡越亮,温度越高,电阻越大。
要点诠释:
1.连接电路时,开关要处于断开状态,
2.闭合开关前,滑动变阻器的阻值应调到最大,
3.电压表、电流表的正负接线柱接法要正确,量程选择要合适,
4.小灯泡的电压应从额定电压开始,逐次降低。
5.故障分析:
在电源、电压表、电流表、开关、导线完好的情况下
故障现象
可能原因
电压表有示数
电流表有示数
滑动变阻器阻值太大
电压表有示数
电流表无示数
灯泡灯丝断了
电压表无示数
电流表有示数
灯泡短路
电压表断路
灯泡发光
电流表无示数
电压表有示数
电流表短路
电流表有示数
电压表无示数
电压表断路
要点二、伏安法测电阻
1.实验原理:
R=U/I
2.实验器材:
电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定电阻和导线若干。
3.实验电路图
4.实验步骤
①按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处;
②检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值,I1、I2、I3分别填入设计的记录表格:
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
③根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值
。
【典型例题】
类型一、测量小灯泡的电阻
1.(2016•海口模拟)如图甲所示是测量小灯泡电阻R的实验电路:
(1)请用笔划线代替导线将实验电路连接完整;
(2)小陈同学连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表没有读数,则电路发生的故障可能是________________。
(3)排除故障正确连接电路后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的读数为0.2A时,电压表的示数如图乙所示,则电阻的两端电压为________V,R的阻值大小为________Ω;
(4)小陈同学用一只电流表和一只已知定值电阻R0来测量小灯泡的电阻R,他设计了如图丙所示的电路。
先将电流表与R0串联测得电流I0,再将电流表与小灯泡串联测得电流IR,则小灯泡电阻R=________(用字母表示)。
【思路点拨】
(1)由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压;
(2)将正常的电流表、电压表接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,说明电路为通路;当移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表没有读数,说明电压表测量的用电器发生短路;(3)弄清楚电压表的量程和分度值,再读数;根据
求出电阻值;(4)根据欧姆定律求出电源电压,并联电路中各支路两端电压相等,再根据欧姆定律求出小灯泡电阻。
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