浙教版科学中考复习讲义-电学实验

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浙教版科学中考复习讲义-电学实验

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学科教师辅导讲义
学员编号:

级:
初三


数:3学员姓名:
辅导科目:
科学
学科教师:
授课主题
电学实验
授课日期及时段
教学内容
一、课前检测
1、李浩同学按照如图所示的电路连接电路时,误将电流表接到电压表的位置,电压表接到电流表的位置,结果将导致(  )A.电流表被烧坏
B.电源被烧坏
C.电压表被烧坏
D.电灯不亮答案:D解析:电流表与电压表位置互换后,电压表串联在电路中,电流表与灯并联;因为电压表的电阻无限大,电路中电流很小,所以电灯不亮,也不会烧坏灯、电流表和电压表。2、下列各组仪器中,可以用来测量功率的是(  )①电能表和秒表; ②电能表和电压表; ③电能表和电流表; ④电流表和电压表。A.①②
B.③④
C.①④
D.②③④答案:C解析:(1)用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,由电功率公式P=UI可以求出用电器的电功率,因此用④可以测出电功率;(2)用电能表测出用电器消耗的电能,用秒表测出用电器工作时间,由公式P=W/t求出用电器的功率,因此用①可以测出电功率;(3)用②电能表和电压表不能测出电功率,用③电能表和电流表不能测出电功率。3、关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是(  )A.使用前都应检查指针是否指零B.若有两个量程,一般都先用大量程并“试触”C.接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出D.两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上答案:D解析:A、电表的指针若不指零,读数时就会出现偏差,所以电表在使用前都应检查指针是否指零;B、为了保护电表不被烧毁,在使用前一般都先用大量程并“试触;C、根据电流表的使用方法:电流要从“+“接线柱入,从“-“接线柱出;电压表的使用方法:电流要从“+“接线柱入,从“-“接线柱出;D、根据电流表的使用方法:不能直接接在电源两极;电压表的使用方法:可以直接接在电源两极。4、对滑动变阻器的使用,下列说法错误的是(  )A.要控制灯泡中的电流,滑动变阻器要与灯泡串联B.滑动变阻器接入电路中要采用一“上”一“下”的连接方式才能调节电流的大小C.在接通电路之前,滑动变阻器的滑片要移到滑动变阻器的中间位置D.滑动变阻器在电路中,既可以起调节作用,又可起保护作用答案:C解析:A、滑动变阻器和用电器串联后,可以通过改变接入电路中电阻丝的长短来改变电路中的电流.不符合题意.
B、如果都接上面的接线柱,滑动变阻器被短路.都接下面的接线柱,滑动变阻器变为定值电阻.所以要采用一“上”一“下”的连接方式.不符合题意.C、接通电路前,滑动变阻器的滑片必须移到阻值最大处,因此滑片不应该在中间位置;符合题意.D、滑动变阻器的作用:保护电路,改变电流,同时也能改变和其串联的用电器两端的电压.不符合题意。5、在电学实验操作中,错误的是(  )A.在连接电路过程中,开关应当是断开的B.不允许直接用导线将电源的正、负极连接起来C.测量电流大小时,电流表应当并联在被测电路中D.测量电压大小时,电压表应当与被测电路并联答案:C解析:A、在连接电路过程中,开关应当是断开的,故A正确;B、若直接用导线将电源的正、负极连接起来,电路就是短路.所以,不允许直接用导线将电源的正、负极连接起来.故B正确;C、测量电流大小时,电流表应当串联在被测电路中,故C错误;D、测量电压大小时,电压表应当与被测电路并联,故D正确。二、知识梳理1、器材的使用(1)电压表及其使用作用:测量电压值,使用时相当于大电阻,分析电路可看做断路分析电压表无示数可判断的电路故障类型:电压表以外发生断路或电压表以内发生短路(2)电流表及其使用作用:测量电流值,使用时相当于零电阻或极小电阻,分析电路可看做导线分析电流表无示数可判断的电路故障类型:电流表以外发生短路或电流表被短路(3)滑动变阻器及其使用作用:1、保护电路
2、在“测量电阻”中,调节用电器两端的电压,多次实验,求平均减小实验误差3、在“测量小灯泡电功率”调节小灯泡两端电压,使之分别小于、等于、略大于额定电压,观察在不同电压下小灯泡的发光情况使用时要“一上一下”接入,实验前划片移到最大电阻处2、探究决定导体电阻大小的因素:R=ρL/s(初中不要求记忆,但公式运用便于理解)R——电阻;ρ——与电阻材料、温度有关(导电率);L——长度;s——横街面积
实验总体方法:控制变量法实验结论:(1)其他条件不变的情况下,导体电阻值与电阻材料、温度有关;
(2)其他条件不变的情况下,导体电阻值与电阻长度成正比;
(3)其他条件不变的情况下,导体电阻值与电阻横截面积成反比。3、伏安法测电阻、电功率电阻电功率原理根据欧姆定律变形公式R=U/I,用电压表和电流表分别测定待测电阻两端电压和通过其中的电流,求出电压,这种方法叫伏安法根据电功率公式P=UI,用电压表和电流表分别测定待测电阻两端电压和通过其中的电流,求出电功率器材电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、若干导线实验电路图实验目的及数据处理方法测定值电阻阻值测热敏电阻阻值测小灯泡阻值测小灯泡额定电功率比较小灯泡亮暗程度与实际功率的关系调节滑动变阻器阻,得出多组数据,多次测量取平均值调节滑动变阻器阻,得出多组数据,绘制伏安特性曲线调节滑动变阻器,在小灯泡额定电压下测得其电流值,计算电阻调节滑动变阻器,在小灯泡额定电压下测得其电流值,计算额定电功率调节滑动变阻器,分别在U实=U额,U实>U额,U实<U额条件下测得小灯泡电压电流,计算电功率,同时比较此时的灯泡亮暗滑动变阻器的作用保护电路,改变电路中的电流保护电路,控制小灯泡两端电压4、测量电阻、电功率的特殊方法(1)测量电阻仅电流表仅电压表原理利用电流表多次测量,利用并联分流进行等效实验利用电压表多次测量,利用串联分压进行等效实验器材电流表(电压表)、定值电阻R0、待测电阻RX、开关、电源、导线若干实验电路图实验方法移动电表法:将电流表在RX支路上,闭合开关S,读出电流表示数IX;再将电流表串联到R0支路上,闭合S,读出电表示数I0。根据I0R0=IXRX,得RX=I0R0/IX利用开关控制测量法:先将开关断开,读出电流表示数I0;再将开关闭合读出电流表示数I。根据I0R0=(I-I0)RX,得RX=I0R0/(I-I0)移动电表法:先将电压表并联在R0两端,闭合开关S,测出R0两端电压U0;再将电压表并联在RX两端,闭合开关,测出RX两端电压UX。根据I0=IX,即U0/R0=UX/RX,得RX=UXR0/U0利用开关控制测量法:闭合开关S1,断开S2,测得R0两端的电压U0;断开S1,闭合S2,测得U总,UX=U总-U0,得到RX=(U-U0)R0/U0(2)测量电功率仅电流表仅电压表原理利用电流表多次测量,利用并联分流进行等效实验利用电压表多次测量,利用串联分压进行等效实验器材电流表(电压表)、定值电阻R0、待测电阻RX、开关、电源、导线若干实验电路图实验方法让已知电阻和灯泡(或待测用电器)并联,先将电流表与已知电阻串联,调节滑动变阻器,使电流表的示数为I0=U额/R0,然后再将电流表与灯泡(或待测用电器)串联,测出IX,则灯泡(或待测用电器)额定功率为P额=U额·IX让已知电阻和灯泡(或待测用电器)串联,先将电压表与已知电阻并联,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U额,然后再将电压表与灯泡(或待测用电器)并联,测出已知电阻两端电压U0,则灯泡(或待测用电器)额定功率为P额=U额·U0/R0三、题型突破题型一:探究影响导体电阻大小的因素1、在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,采用了“控制变量”的方法.下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:(1)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用
两根导体(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用
两根导体(3)要探究导体电阻大小与材料是否有关,应选用
两根导体答案:(1)A和D;(2)A和C;(3)A和B解析:(1)要探究电阻的大小与长度的关系,根据控制变量法的思路,要选取这样两根导线具有以下特征:材料、横截面积都相同,只有长度不同.由此结合表中给出的,只四根导线有A、D符合要求,故应选用:A和D。(2)要探究电阻的大小与横截面积的关系,根据控制变量法的思路,要选取这样两根导线具有以下特征:材料、长度都相同,只有横截面积不同.由此结合表中给出的四根导线器材,只有A、C合要求,故应选用:A和C。(3)要探究电阻的大小与材料的关系,根据控制变量法的思路,要选取具有以下特点的两根导线,长度、横截面积都相同,只有材料不同.由此结合表中给出的四根导线,只有A、B合要求,故应选用:A和B。2、在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中,小明发现实验器材中金属丝只有一根,其他器材足够,下面实验探究活动中他不可能完成的是(  )A.探究导体电阻与长度的关系B.探究导体电阻与横截面积的关系C.探究导体电阻与材料的关系D.探究导体电阻与温度的关系答案:C解析:A、当探究导体电阻与长度的关系时,可控制横截面积和材料不变,改变导体的长度,能够完成,不符合题意;B、当探究导体电阻与横截面积的关系时,可控制长度和材料不变,改变导体的横截面积,能够完成,不符合题意;C、当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成,符合题意;D、探究导体电阻与温度的关系,可控制长度、材料和横截面积不变,改变温度,能够完成,不符合题意。3、小明在探究“导体的电阻与电体的长度是否有关”的实验中,选择材料、横截面积均相同的导体做实验,记录的实验数据如表.根据表中的数据可得出“导体的电阻大小与导体的长度有关”的结论,则从表中提取的能得出该结论的信息是(  )A.导体的电阻与导体的长度成正比B.导体的长度与导体的电阻成正比C.导体的电阻都是其长度的2.5倍D.导体的长度变化,导体的电阻变化答案:A解析:由实验数据知,导线长度成倍增加,电阻也成倍增加,并且增加的倍数相同,也就是电阻与导体长度成正比。题型二:测量电阻或伏安特性曲线1、用电压表和电流表可以测未知导体R的电阻值(即伏安法测电阻),图a为一种测量方案的原理图。(1)某次实验时电压表和电流表的读数如图b所示,电流表的读数为
A,电压表的读数为
V;(2)如果考虑到电流表的电阻不为零,则用该测量方案测出的结果必然存在误差,那么用这种实验方案测量出来的电阻值
电阻的真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”).已知电流表的内阻为1Ω,要求用此方案测出的电阻值与真实值间的差异不大于真实值的1%,则对待测电阻的阻值要求为
。答案:(1)0.28;1.2.(2)大于;待测电阻阻值应大于等于100Ω解析:(1)电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,由图可知电流表读数为0.28A;电压表量程是3V,最小分度值是0.1V,由图知电压表读数是1.2V。(2)由实验电路图知,所测电压U偏大、电流I真实,由R=U/I。知:测量值大于真实值,由题意知:电流表内阻为1Ω,要求测量误差不大于1%,设待测电阻阻值为R,则:1Ω/R≤1%,所以R≥100Ω2、在“测量小灯泡的电阻”实验中,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V。

电路接通后,小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时,电压表的示数也变小了,你认为电路连接中存在的错误是



改正电路后,他将测得的数据及计算结果填在下面的表格中。
小灯泡正常发光时的电阻为

Ω(保留一位小数)。实验次数1234电压U/V1.01.52.02.5电流I/A0.200.220.260.30电阻R/Ω5.06.87.7(3)
分析表中的数据发现,四次测量得到灯丝的电阻值变化很大,这说明

。(4)
小明还想测出一段电炉丝的电阻值,可是在连接电路时发现电流表已被烧坏;请你利用现有器材电压未知的电源(且电源电压不变)、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路。把你设计的实验电路图画在虚线框内(电炉丝的符号为“”)。
答案:(1)电压表与滑动变阻器并联了;(2)8.3;(3)导体的电阻与温度有关(或温度越高,电阻越大);(4)如图所示均可
解析:(1)测量小灯泡的电阻,需要测出灯泡两端电压,电压表应该与小灯泡并联;(2)电路图根据实验目的画出.测量小灯泡的电阻,需要测量灯泡两端电压和通过的电流,电压用电压表测量,电流用电流表测量,为改变灯泡两端电压,还需要滑动变阻器与小灯泡串联;滑动变阻器接入电路的基本要求是“一上一下”,电流表、电压表连接时要注意量程和电流的方向;已知小灯泡的额定电压和正常工作的电流,用公式R=U/I可以计算出灯丝电阻;多次测量得到多组实验数据,有的是为发现规律,有的是取平均值减小误差;(3)灯丝电阻变化的原因,应该从影响因素分析;灯丝烧断是功率太大,分析功率变化用公式P=U2/R;(4)此题属于“一只电表测电阻”.由于器材相对不够,不能用“伏安法”来测电阻,因此要运用“等效替代”的思想来设计测电阻的方法.题目中已经给出的仪表是电压表,我们可以知道电压的大小.因此,电压这个物理量,我们可当作已知量.串联电路各处电流相等.我们可以连接成串联电路。3、小亮和他的同学们对一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律进行探究。设计的实验装置如图甲,实验的主要步骤:①在烧杯中加人适量冷水,正确连接电路,闭合开关,测量电阻R两端的电压和通过的电流,断开开关。将根据电流表、电压表示数计算的电阻值和温度计的示数填入表中;②在烧杯中添加少量热水,闭合开关,测量电阻R两端的电压和通过的电流.断开开关。将根据电流表、电压表示数计算的电阻值和温度计示数填入表中;③重复②的操作若干次,测得多组数据。(1)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图将图乙连接完整;(2)实验测得的几组数据如下表:图丙是第5次实验中电流表和电压表的示数,请计算电阻R值,并填入表中。实验次数12345电阻R/Ω110614535________温度t/℃2050688090
(3)请在图丁坐标中画出R—t的关系图线。(4)由图线得到该热敏电阻阻值与温度的关系是________________________。答案:(1)开关另一端与滑动变阻器的B接线柱连接;(2)30
(3)如图
(4)电阻大小随温度的升高而减小解析:(1)根据图甲所示电路图连接实物电路图,把滑动变阻器串联接入电路,电路图如图1所示;(2)由图丙所示电流表可知,其量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,由图示电压表可知,其量程是0~15V,分度值是0.5V,其示数为9V,∵I=U/R,∴电阻阻值R=U/I=0.9V/0.3A=30Ω;(3)根据表中实验数据在坐标系中描出对应点,然后作出图象,图象如图2所示;(4)由R-t图象可知,热敏电阻阻值随温度升高为减小。题型三:伏安法测电功率1、小明设计了如图甲所示的电路图,用来测定额定电压为“2.5伏”的小灯泡的电功率。各元件都完好,电源电压保持不变。(1)小明将各元件连接成如图乙所示的电路,请指出其中的错误:__________________。(2)电路调整正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到__________时,表明小灯泡正常发光,并记录电流表的示数。(3)为了进一步探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系,小明继续调节滑动变阻器的滑片,并记录数据如右表,发现第2次实验小灯泡最亮,此时小灯泡的实际电功率为_______瓦。答案:(1)电流表没有与小灯泡串联,电压表没有与小灯泡并联;(2)电压表示数为2.5伏;(3)0.98解析:(1)经分析,电流表没有与小灯泡串联,电压表没有与小灯泡并联;(2)电压表测灯泡电压.灯泡正常工作时,电压表示数为灯泡额定电压2.5;(3)P=UI=2.8V×0.35A=0.98W.2、在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小李同学设计的电路如图甲所示,他选用的小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω左右,电源为6V且不变。(1)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是哪几种情况    。(填写序号)A.小灯泡短路
 B.小灯泡的灯丝断了
C.小灯泡的灯座接触不良
D.电压表的正、负接线柱接反
E.滑片放在最小值处。(2)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图乙所示,则灯泡的额定功率为
  W。(3)同桌小王在用小李的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题:问题:电流表突然坏了,老师给了她一个已知阻值的电阻R0,小王应该如何去测量小灯泡的额定功率?
请写出表达式。
表达式:P额=
。(4)在实验过程中同学间相互诊断出现的问题,对学习很有帮助。请你也参与进来,对下面的问题进行诊断。(指出错误,或说明错误的原因)病症一:测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处。病症二:连接完电路后,闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图所示的非正常情况。病症一诊断
病症二诊断答案:(1)BC
;(2)1.064W
;(3)
用已知电阻与小灯泡串联移动滑动变阻器阻值,使电压表的示数位UL
=3.8V,然后把电压表测已知阻值的电压为U0。P额=U0/R0×UL
(4)
测小灯泡额定电功率实验中不用多次测量求平均值;电压表的正负接线柱接反,解析:略3、小明想测额定电压为2.5V,正常工作电流小于0.3A的小灯泡的电阻。(1)下图是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。(2)连接好电路后,小明进行了实验,记录的数据如下表所示。请仔细分析分析实验数据,回答以下问题:①表中有一个明显的错误数据,请指出错误数据并分析产生的原因
。次数U/VI/AR/Ω11.50.17 220.18 32.51 430.23 ②小灯泡正常发光时的电阻为
Ω。(3)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω)。他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,不改变其他电路元件的连接方式,小明也完成了实验。请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式。(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)实验步骤:
。表达式:Rx=
。答案:(1)图略;(2)①、
小量程误读成大量程

12.5
;(3)闭合开关,滑片P滑到最小阻值处,记录电流I1
;再把P滑到最大阻值处,记录电流I2

Rx=
I2R0/(
I1
-I2

解析:本题涉及考点有:实物连线、数据分析及处理,(3)问中为非常规法测电阻,及滑动变阻器当定值电阻使用的规则。 四、专题过关1、在学习欧姆定律之后,老师请同学们设计一个测未知电阻Rx的电路,其中小明同学设计的电路如图所示。R0为已知阻值的电阻,当s1闭合s2断开时,电流表读数为I;当s1、s2都闭合时,电流表读数为I1。⑴请你写出小明同学测Rx的表达式。Rx=
⑵小红设计了一种不同于小明同学设计的测量电路,如图乙所示。请你将图丙中的器材按图乙电路连接起来(用笔连线表示导线),要求滑动变阻器的滑片P处于最右端时,连入电路的阻值最大。⑶比较两个电路图,请你说一说小红设计的电路的优点 。答案:(1)_IR0/(I1-I)__
(3)
可以多次测量求平均值,使得结果更精确
解析:(1)小明设计的电路图是两个电阻并联,所用的是一个电流表,这种测量电阻阻值的方法为安阻法,通过开关的断开和闭合计算出未知电阻两端的电压,然后根据电流表两次示数差得出通过未知电阻的电流,最后根据公式R=U/I,得出未知电阻的阻值,
当开关s1闭合s2断开时,电流表读数为I,电流表测量的是电阻的R0电流,所以的R0两端的电压为IR0,当s1、s2都闭合时,定值电阻与未知电阻并联,所以未知电阻两端的电压也为IR0,电流表读数为I1,此时通过未知电阻的电流值为I1-I,故未知电阻的电阻为:.Rx=IR0/(I1-I);(2)小红设计的是伏安法测电阻,通过电流表测量出通过未知电阻的电流,电压表测量出未知电阻两端的电压值,故电流表串联在电路中,电压表与未知电阻并联,且量程选择0~15V,根据题目的要求滑片P处于最右端时,连入电路的阻值最大,所以滑动变阻器一定接A接线柱;(3)小红设计的电路中由电压表测得电压,由电流表测得电流,则由欧姆定律可求电阻,本电路中滑动变阻器可以帮助多测几组数据。2、如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中.已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)请你用笔画线代替导线将图A中的电路连接完整;(2)实验得到的数据如下表,小灯泡的额定功率为
W;
实验次数电压表示数U/V电流表示数I/A小灯泡的电功率P/W12.0①②22.50.220.5532.80.240.67(3)在第1次实验中,小灯泡两端电压为2V时,电流表示数如图B所示,将此次小灯泡的电流和小灯泡的实际功率填入表中。答案:0.55
0.2
0.4解析:(1)连接电路时,开关应处于断开状态,防止连接完最后一根导线,电路连通,损坏元件;(2)在表格中,找出灯泡2.5V时的功率为额定功率;电流表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.知道灯泡的电压和电流,根据P=UI计算功率,电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.2A,
P=UI=2V×0.2A=0.4W。3、现有两个小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究.(1)甲小组选取的定值电阻为25Ω,电阻箱阻值如图乙所示,其值为
Ω,此时电压表的示数为3.5V,则该小组所用电源的电压为
V;实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将
,电压表示数将
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U-R图象(如图丙).由图象可知,电阻箱阻值为20Ω时,电压表的示数为
V,该组所选用定值电阻的阻值为
Ω答案:(1)35;6;变小;变大;(2)3;20.解析:(1)①连入电路的电阻值:
R2=3×10Ω+5×1Ω=35Ω;②由题和①可知:R1=25Ω,R2=35Ω,U2=3.5V,∵I=U1/R1=U2/R2,∴U1=U2R1/R2=3.5V×25Ω/35Ω=2.5V,所以电源电压U=U1+U2=3.5V+2.5V=6V;③当增大电阻箱连入的阻值,电路中的总电阻增大,根据欧姆定律可得电路中的电流变小,定值电阻两端的电压变小,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,电阻箱①两端的电压变大即电压表的示数变大。(2)当电阻箱连入阻值R2′=20Ω,由U-R图象可知U2′=3V,
I′=U/(R1+R2)=U2/R2,即:U/(R1+20Ω)=3V/20Ω------①;当电阻箱连入阻值R2″=40Ω,由U-R图象可知U2″=4V,
I″=U/(R1+R2)=U2/R2,即:U/(R1+40Ω)=4V/40Ω-----②;①②二式联立解得:R1=20Ω。4、小张在探究导体电阻与横截面积的关系实验时,器材有:6伏蓄电池、电压表(0--3V,0--15V)、滑动变阻器(50Ω
1.
5A)、开关各一个,粗细不同的导电性能较差的镍铬合金线(电阻较大)若干。(1)、右图是实验时没有连接完整的电路,请完成电路的连接。(2)、连接电路时,滑动变阻器的滑片要滑到
端(选填“A”或“B”),在实验中小张同学记录了下表一组实验数据,请你分析表中实验数据,得出导体两端的电压与横截面积的关系是
。而小张认为由这些实验数据就可以得到导体电阻与横截面积成反比的结论。请你为他说明理由
实验12345导体横截面积平方毫米0.10.20.30.40.5电压表读数1.00.8060.40.2答案:(1线1分)
B

成反比

多次实验,排除偶然性
;解析:(1)要探究导体的电阻与长度的关系,结合题目中给出的实验器材,因此要研究的是镍铬合金线MN的电阻与其长度的关系,因此要将其接入电路,并且要改变能改变镍铬合金线MN的长度.由此可以确定电路图的连接方式;(2)在连接电路的过程中,要注意两个问题:开关要处于断开状态;滑动变阻器位于最大阻值处;利用表中的数据发现导体两端的电压随着导体接入电路的长度的变化而变化,根据其大小的具体变化关系,能够得到导体两端的电压与导体长度的变化关系;利用欧姆定律,得到导体的电阻与导体两端电压的关系,以电压为桥梁,从而将导体的电阻与导体的长度联系在一起.从而得到电阻与长度的关系。5、在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10。
(1)请你用笔画线代替导线,将图(1)中的实物电路连接完整。
(2)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图(2)所示)为
V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图(1)中滑片P向
(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。(3)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图(3)所示的I--U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是
w。答案:(1);
(2)
2.2V
B;(3)0.5W解析:(1)电流表0.6A接线柱与灯泡左接线柱相连,电路图如图所示;故答案为:电路图如图所示.(2)由图乙知,电压表量程是3V,最小分度值是0.1V,电压表示数是2.2V,电压表示数小于灯泡额定电压,要使灯泡正常发光,应向右移动滑动变阻器滑片,增大灯泡两端的电压,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止;故答案为:2.2;B.(3)由图丙所示I-U图象可知,灯泡额定电压U=2.5V所对应的电流I=0.2A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.6、在学习欧姆定律之后,老师请同学们设计一个测未知电阻Rx的电路。(1)小明同学设计了如图甲、乙所示的两种电路.他选择了甲电路进行了实验,其中R0为已知阻值的电阻,当S1闭合S2断开时,电流表读数为I;当S1、S2都闭合时,电流表读数为I1.请你写出小明同学测Rx的表达式.Rx=
。(2)小华只把小明设计的乙电路中Rx换成标有“3.8V”字样新灯泡进行测量小灯泡电功率的实验.请你完成图中电路连接).并请回答问题:①实验过程中,小聪闭合开关,发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压,请分析电路出现故障的原因之一:
。②排除故障后,小聪调节滑动变阻器滑片,使灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为
W.答案:(1)IR0/(I-I1);(2)①灯泡断路 ②1.9解析:(1)由图甲可知,当S1闭合S2断开时,只有电阻R0接在电源两端,∵I=U/R,∴电源电压U=IR0;由电路图可知,当S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,通过电阻RX的电流IX=I-I1,∵I=U/R,∴电阻阻值RX=U/I2=IR0/(I-I1);(2)①灯泡不亮,可能是灯泡断路,或灯泡短路,或灯泡之外电路断路造成的;电流表无示数,说明电路存在断路;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表两接线柱与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路;综合分析可知,电路故障是:灯泡断路.②灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W.五、课后作业1、小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V。改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中。(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视    (选填序号);A.变阻器滑片   B.电压表示数   C.电流表示数(2)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路;(3)实验中,他所选择的变阻器是    (选填序号);A.10Ω 0.5A   B.20Ω 1A   C.50Ω 2A(4)乙图中阴影部分面积表示的科学量是    ;(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是           。答案:(1)B  (2)如图 (3)C  (4)电压  (5)电阻R处有断路解析:探究电流与电阻的关系时,应改变电阻阻值,移动滑动变阻器滑片,注意观察电压表示数,保持电阻两端电压不变;根据图象坐标轴所表示的量,应用欧姆定律分析答题;根据电阻两端电压确定电压表量程;分析图象,看电压不变时,电流与电阻的关系,然后得出结论。2、如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是(  )A.
B.
C.
D.
答案:C解析:A、Rx和定值电阻串联,电压表U1测量定值电阻两端的电压,根据I=U/R,求出通过定值电阻的电流.根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0.电压表U2测量Rx两端的电压Ux,根据Rx=UX/IX求出电阻.不符合题意;B、Rx和定值电阻并联,电流表A1测量定值电阻的电流,根据U=IR,求出定值电阻两端的电压.根据并联电路各支路电压相等,Rx两端电压等于定值电阻两端的电压Ux=U0.电流表A2测量Rx的电流Ix,根据Rx=UX/IX求出电阻.不符合题意;C、Rx和定值电阻串联,电流表测量串联电路的电流,不能直接或间接测量Rx两端的电压,不能求出Rx电阻.符合题意;D、开关S和S1都闭合时,电压表测量电源电压.开关S闭合S1断开时,电压表直接测量Rx两端的电压.根据
串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压,根据I=U/R,求出通过定值电阻的电流.根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0.根据Rx=UX/IX求出电阻.不符合题意。3、某同学所在的学习小组,在测定未知电阻Rx的实验中,手边只有一个未知电压的电源、一个阻值已知的定值电阻R0、一只电流表、4个开关、一个待测电阻Rx和若干导线,缺少一只电压表.学习小组决定:“只用现有器材,在不拆卸电流表的条件下,设计实验电路图.”小组成员设计出了能满足上述要求的实验电路如图所示。(1)请你根据这个电路图,写出测量Rx的实验步骤:(2)被测电阻的表达式Rx=
;(3)在不增加实验器材的条件下,你对这个实验电路图的改进建议是:
(4)请根据你的建议,在虚线框内画出你重新设计的电路图。答案:(1)①断开S1、S4,闭合S2、S3,测出通过R0中的电流I0;②断开S2、S3,闭合S1、S4,测出通过Rx中的电流Ix.(2)Rx=UX/IX=U0/IX=I0R0/IX;(3)去掉两个开关,便于操作。(4)使两个电阻并联,S1与Rx串联,电流表与R0并联,开关S2连接两条支路,可使电流表测量R0所在的支路电流和干路电流,如图所示:
解析:(1)根据开关的不同组合,测量支路R0中的电流和Rx中的电流,再根据公式R=U/I得出其电阻值,据此设计实验步骤;(2)根据测量值,根据R=U/I得出其电阻值;(3)利用两个开关的不同状态,并可测量出位置电阻的阻值;(4)根据两个开关的不同状态,测量支路R0中的电流和干路电流,根据并联电路电流的特点求出通过Rx中的电流,最后根据公式R=U/I也可得出其电阻值,据此设计实验电路图。4、不用其他试剂,用最简单的方法鉴别下列五种物质的溶液:①NaOH
②MgSO4 ③FeCl3 ④Ba(NO3)2 ⑤KCl正确的鉴别顺序是(  )A.②④③①⑤
B.③①②④⑤
C.①③②④⑤
D.③②④①⑤答案:B解析:分析所给物质的水溶液的颜色,氯化铁为黄色溶液,其余为无色,首先将③氯化铁鉴别出来,排除选项AC,然后将鉴别出的氯化铁溶液加入到其余的溶液中,氢氧化钠能与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,其余无现象,故接着鉴别出①,排除选项D,把鉴别出的氢氧化钠溶液加入到剩余的溶液中,硫酸镁能与氢氧化钠反应生成白色沉淀,故接着鉴别出②,把鉴别出的硫酸镁加入到剩余的溶液中,硝酸钡能与硫酸镁反应生成白色沉淀,故接着鉴别出④,剩余的即为氯化钾。5、在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压是6V,小灯泡的额定电压是3.8V,电阻是8Ω。(1)请你用笔画线代替导线将图中的实验图连接完整;(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于
端(选填“A”或“B”);(3)灯泡正常发光后,电流表的示数如图所示,则灯泡正常工作电流为
A,额定功率为
W,此时灯泡电阻为
Ω;(4)当测量灯泡在高于额定电压情况下的功率时,某同学不小心把灯丝烧断了(其余元件完好),则此时电流表示数约为
A,电压表示数约为
V。答案:(1)如下图;(2)B;(3)0.5;1.9;7.6;(4)0;6解析:(1)伏安法测灯泡功率,电源、电流表、灯泡、滑动变阻器,开关要串联在电路中,电压表并联在灯泡两端。连接实物图,要确定电流表的量程,知道灯泡电压和电阻,根据I=U/I求电流来确定电流表量程滑动变阻器已经选择了下面的接线柱,上面的接线柱任意选择。(2)闭合开关前,滑片要处于最大阻值处,离下面接入电路的接线柱最远。(3)电流表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数.知道额定电压、额定电流,根据P=UI,计算额定功率,根据R=U/I,求此时电阻。(4)灯丝烧断、电路断路,电流表无示数,电压表串联在电路中,测量电源电压。6、为了探究影响电热的因索,实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管,两根不同阻值的电阻丝,以及滑动变阻器、开关、导线、电源等.两个实验小组根据提供的实验器材,分别设计了图甲、乙所示的两个方案。(1)甲方案探究的问题是
。(2)乙方案探究的问题是
。(3)两个小组电路连接及操作均正确,甲方案组的同学得出的结论是:电阻越大产生的热量越多.乙方案组的同学得出的结论是:电阻越小产生的热量越多,请你对他们的结论进行点评。答案:(1)通过的电流一定时,电热与电阻的关系;(2)电压一定时,电热与电阻的关系;(3)甲图中,两电阻串联,通过的电流相等,根据公式Q=I2Rt,电阻越大相同时间内产生的热量越多;乙图中,两电阻并联,两端的电压相等,根据公式Q=U2t/R,电阻越小,相同时间内产生的热量越多。解析:掌握焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比;分析甲图和乙图中电阻丝的连接方式(串联时电流相同、通电时间相同,并联时电压相同、通电时间相同),找出相同的量和不同的量,据此分析得出答案。六、专题总结1、掌握电学实验的几种题型及其异同点2、梳理电学实验相关的方法3、掌握电表、滑动变阻器在实验中的用途和注意事项题
实验次数
1
2
3
电压表示数/伏
2.5
2.8
2.0
电流表示数/安
0.32
0.35
0.27
第36题丙
V
A
R
x
R
S
Rx
RO
S2
S1
第36题甲
第36题乙
A

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