人教版九年级热学电学探究实验汇总

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人教版九年级热学电学探究实验汇总

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九年级热学电学探究实验汇总
一、比较不同物质吸热的能力
常考点
1温度计的使用和读数
2.物质的选取:选选择质量相同的不同物质
3.实验器材的组装顺序:自下而上
4.选择相同的热源:保证相同时间内释放的热量相同加热时间越长,物体吸收热量越多
5.转换法的应用
(1)通过观察相同加热时间内温度变化的大小来判断物体的吸热能力:温度变化越快,吸热能力越弱。
(2)判断升高相同的温度所需要的时间来判断吸热能力的强弱:加热时间越长,吸热能力越强。
6.实验数据分析。(水的比热容最大)
7.比热容的应用。用比热容的知识解释沿海与内陆城市昼夜温差的区别、修修建人工湖调节气候、减减缓热岛效应、海陆风与山谷风的形成等生活现象。
例题1、为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。

实验数据记录如下:

(1)从表中数据可知,水和食用油的质量    (选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水的温度    (选填“高”或“低”)。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量    (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(3)实验表明,    (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
【答案】(1)相同 高 (2)大于 (3)水
例题2、小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”,同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”,他设计了两组实验装置如图所示:

(1)你认为研究不同燃料燃烧放热能力应选用    组器材(选填“甲”或“乙”)。
(2)观察甲、乙两图,除了图中相同的器材,还要用到相同的器材是    。
(3)秒表是用在    组实验中(选填“甲”或“乙”)。甲组实验是通过
    来反映物质吸收热量的多少,乙组是通过    来反映燃料放出热量的多少。
(4)购买一盒薯片,设计实验估测薯片的热值,应选用上述    组(选填“甲”或“乙”)来进行实验,然后将实验结果与包装盒上注明的薯片的热值进行比较是    (选填“偏大”或“偏小”),原因是?                      。
【答案】(1)乙 (2)天平 (3)甲 加热时间的多少 水温升高的度数(或水温的变化) (4)乙 偏小 根据公式q=可知,在薯片质量一定时,因为薯片没有完全燃烧且薯片燃烧后有一部分热量散失,所以,所测热值偏小

练习:
1、为了比较A、B两种液体的吸热能力,小明同学设计了以下实验步骤:

a.在两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体;
b.用温度计分别测量A、B两种液体的初温,温度计示数相同;
c.用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热,且加热时间相同;
d.用温度计分别测出A、B两液体的末温。
请完成下列问题:
(1)此实验的主要探究方法   ;
(2)在上述实验步骤中,存在错误的是   (选填步骤前的字母),更正错误后继续实验;
(3)步骤c中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体   ;
(4)如图所示是A、B两种液体温度随时间变化关系的图象,则两液体的比热容关系是cA
  cB(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)控制变量法和转换法;(2)a;(3)吸热相同;(4)<。
2、在“比较不同液体的吸热能力”实验中:

(1)除了图中所示器材,还需要的测量仪器有天平和_____。
(2)在甲装置中,分别给初温相同且_____相等的水和食用油加热。
(3)在甲装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体_____相同。
(4)在甲装置中,两种液体升高相同的温度,给_____加热时间更长。
(5)乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验,实验数据如表:

分析数据可知:热值较大的是_____。
(6)通过实验数据直接计算出燃料的热值将_____(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)秒表(2)质量(3)吸热(4)水(5)甲(6)偏小
3、如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置:
(1)两个相同的烧杯中装有___________相同且初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯对它们加热。

(2)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(见图乙)。由图乙可知,杯中的水和煤油,升高相同的温度时,吸收的热量___________(填“相同”或“不相同”),计算出煤油的比热容是___________J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 (1). 质量 (2). 不相同 (3). 2.1×103

二、探究串、并联电路的电流规律
命题点
1.画电路图和连接实物电路
2.连接电路过程中开关要断开,滑动变阻器接到最大阻值处;
3.实验过程中闭合开关,1若电流表出现指针反偏,说明电流表表正负接线柱接反了;2若指针正方向偏转过小,则电流表量程选取过大:3若指针正方向偏转过大,指到右边没有刻度的地方,说明电流表量程选取过小4电流表量程选取时可用“试触法
4.会正确读电流表示数;
5.能分析并处理电路故障;
6实验过程中应选用不同规格的灯池,这样可以确保实验结论的正确性和普遍性
7实验结论:1.串联电路中电流处处相等2.并联电路干路中的电流等于各支路电路之和。
1. 例题1、为了验证并联电路中电流的关系,小明设计了如图甲所示电路进行实验。

(1)实验中,应选两个规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)小明要测量干路电流,他将电流表串联在甲图中的 (选填“A”“B”或“C”)位置,接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象,原因是 。
答案:(1)相同(2)C 电流表接线柱接反了

练习:
1.为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图所示的电路进行实验。

(1)在连接电路时,开关应处于 状态。
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合升关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,则该电路可能存在的故障是: 。
(3)排除故障后,她测出L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图中甲、乙、丙所示,可读出I1=0.5A,I2= A,I= A。根据测量结果,在误差范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 。(写出关系式即可)
(4)为了验证结论的普遍性,小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是: 。

2.小明等3人实验小组用如图所示的电路来探究并联电路中电流的关系,
其实验过程如下:
(1)把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,将第一次测出的电流填入下表:
次数 A处的电流IA B处的电流IB C处的电流IC
1 1.22 0.12 0.1
2 0.44 0.24 0.2
3 0.65 0.36 0.3
(2)他们采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量,将两次测出的电流填入上表中.
方法一:改变电源电压;
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)请你根据他们的实验步骤和有关数据回答下列问题.
(1)在连接电路时,开关必须 断开

(2)上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是 1.22
,造成错误的原因是 读数时没有注意观察电流表量程

(3)上面设计的表格中存在的不足之处是 没有单位
;表格补充完整并修改数据后,通过对上面数据的分析可知,第二次和第三次实验是采用方法 一
(填“一”、“二”)来进行的.
(4)实验的结论是:并联电路中干路的电流等于 各支路电流之和

(5)分析数据、结合你用一个电流表做实验时的体会,第三次实验中应注意 电流表改用大量程
? ,并提出一条对本实验的改进意见: .
答案:1.(1)断开 (2)L2短路/接触不良 (3)0.5 1 I=I1+I2 (4)改变电源电压继续实验的方法验证
2.(1)断开 (2)1.22 读书时没注意观察电流表量程 (3)没有单位 一 (4)各支路电流之和 (5)电流表改用大量程 在A、B、C三处同时接入电流表测量


三、探究串、并联电路电压的规规律
命题点
1.画电路图或连接实物图
2.电压表的使用和读数
3.电压表异常判断
①电压表指针反偏,说明电压表正负接线柱接反;
②电压表指针正向偏转过小,说明量程选择过大
③电压表指针正向偏转到达右边没有刻度处,说明量程选择过小;
4.电路故障分析(有电压无电流断路,有电流无电压短路)
5.换用不同灯泡多次测量的目的:保证得出的结论具有普遍性
6.实验结论:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和:并联电路各支路电压相等
例题1、1.小明同学对串联电路电压规律进行了探究
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
(1)按图12所示的电路图连接电路.
(2)闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压.
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上.
(4)测出AC间的电压,得出结论.
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须 .
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡
的故障可能是 或 .
(3)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?
,为什么?.
(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和.此实验在设计方案上存在的不足之处是 .改进方法 .
UAB/V UBC/ V UAC/ V
2.4 1.4 3.8



答案:(1)断开 (2)灯L1短路 灯L2断路 (3)不能 电压表正负接线柱接反了 (4)只做了一次实验 换不同规格的电灯泡重复试验

例题2、为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压为3 V)、电压表、多个小灯 泡、开关、导线若干。

(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压。
(2)为使探究结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格 (选填“相同”或“不相同”)的 小灯泡。
(3)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯 L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为 V。
(4)根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律。你认为实验的疏漏之处是 ,纠正后得到并联电路中的电压规律为 。
答案:(1)如上图 (2)不相同 (3)2.6 (4)只做了一次实验,没有换不同规格的电灯泡重复试验,存在偶然性(合理即可) U=UL1=UL2

练习:
1.
为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压为3V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压。
(2)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图所示,其值为________V。根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律你认为实验的疏漏之处是________。
(3)小华发现,实验中电压表示数明显小于电源电压,他认为产生这一现象的原因是导线有电阻,为了验证猜想是否正确,闭合开关后,小华又测出了电池组两端的电压为2.65V,由此可以判断,导线有电阻________(选填“是”或“不是”)电压表示数明显小于电源电压的主要原因,理由是________。
答案:(1)略 (2)2.6 未多次实验,一次实验存在偶然性 (3)不是 电源电压比用电器两端电压只大0.05V


四、探究导体的电阻与哪些因素有关
常考点
1.实验研究的方法:控控制变量法、转转换法。
2.电路连接:连接电路时开关断开。
3.电流表的使用和读数。
4.电阻大小的判断方法一转换法的应用:在电压不变的情况下,通过比较导体中电流的大小,即电流表示数灯泡的亮度来判断导体电阻的大小。转换法的应用,导灯泡的亮暗来反应。
5.准确比较时,导体的电阻大小要用电流表进行。
6.控制变量法的应用
(1)探究导体电阻与导体材料的关系,选取横截面积、长度均相同的不同种材料制成的导体。
(2)探究导体电阻与导体长度的关系,选取同种材料制成的横截面积相同,长度不同的导体。
(3)探究导体电阻与导体横截面积的关系,选取同种材料制成的长度相同,横截面积不同的导体。
7.实验步骤的补充和设计。
8.用用两根相同的电阻丝探究导体电阻与长度、横截面积的关系。
①通过两根电阻丝的串联相当于改变电阻丝的长度
②通过两根电阻丝的并联相当于改变电阻丝的横截面积
9.实验结论:导体电阻的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和和温度
例题、在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示.

编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5

(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小.
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验.
(3)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关.
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如左图所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差 ,解决这一问题的措施是 .
答案:(1)电流表示数/小灯泡亮度 (2)AB (3)导体材料 (4)偏大 电流表改用小量程
练习:
1.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想: 体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。 实验室提供了 4 根电阻丝,其规格、材料如表所示。
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在 M、N 之间分别 接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想②,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行 实验。
(3)分别将 A 和 B 两电阻丝接入图电路中 M、N 两点间,电流表示数减小,由 此,初步得到的结论是: 。


2.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关的问题时,老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、长度、横截面积、温度有关。
(2)实验时,同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之间,探究情况如下表:
序号 材料 长度(m) 横截面积(mm2) 灯泡亮度
a 镍铬合金丝 1 1 较亮
b 镍铬合金丝 1 0.5 较暗
c 镍铬合金丝 2 0.5 最暗
d 铜丝 1 1 最亮
选用   (填序号)两根金属丝,可探究导体电阻跟导体横截面积的关系,得到的结论是:在其他条件一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻   ;
(3)如图乙的实验,可探究导体电阻与   的关系。

3.如图所示,AC、EG分别为长度和粗细都相同锰铜丝和镍铬合金丝,B、F分别为这两段电阻丝的中点,张明同学用该装置做“决定电阻大小的因素”实验,记录数据见下表:
(1)比较步骤 ,得出结论:导体电阻大小与材料有关。
(2)比较步骤①和②(或④和⑤),得出结论:当导体材料、横截面积相同时,其长度越大,电阻越大;
(3)比较步骤②和③(或⑤和⑥),得出结论: ;

步骤 接 接 电流(A)
① A C 0.5
② A B 1.0
③ A和C B 2.0
④ E G 0.2
⑤ E F 0.4
⑥ E和G F 0.8
(5)张明同学在完成上述实验后,将M同时接到A和E,N同时接到C和G,读出电流表的示数为0.7A,再与①与④结果相比较,又悟出一个电流规律:
答案:1.(1)电流表的示数;(2)A、C;(3)导体的电阻与导体的长度有关
2.(2)a、b;越小;(3)温度
3.(1)①和④(或②和⑤或者③和⑥皆可) (3)当导体材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小 (4)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和


五、探究电流,电压,电阻的关系
常考点
1.画电路图或补充实物电路图。
2连接或改接实物图:电压表并联在电流表串联在电路中待测电阻两端滑动变阻器接人上一下
3.电流表、电压表读数。
4.控制变量法的应用:控控制电压不变,探探究导体中的电流与导体的电阻的关系。
5.电路故障判断
故障类型
①短路:电路被短路部分有电流通过(电流表有示数)被短路两点之间没有电压(电压表无示数)②断路:电路断路部分没有电流通过(电流表无示数)断路两点之间有电压,断路同侧导线两点无电压电路故障分析思路
解题流程:①认真审题,判断电路各元件连接方式,明确电流表、电压表测量的元件,各开关控制的元件。②根据故障现象分析有无电流,得出电路是短路还是断路。③根据电表示数变化分析找出故障位置。★利用电流表、电压表判断电路故障★(1)电流表示数正常而电压表无示数“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表。
故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。(一定不是断路)(2)电压表有示数而电流表无示数或(电压表示数增加,电流表几乎为零;电压表示数为电源电压,电流表为零)“电压表有示数”表明电路中有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表。故障原因可能是:①电流表短路;②和电压表并联的用电器断路;(一定不是电路短路)(3)电流表电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时短路外,可能是干路断路导致无电流。
6.滑动变阻器的作用:保护电路改变电路中的电流(电流与电压的关系)使电阻两端电压保持不变(电流与电阻的关系时)
7.更换阻值较大或较小电阻后,滑片移动方向的判断:更换阻值较大(或较小)电阻后,电路中的总电阻变大(变小),电路中的电流变小(变大),滑动变阻器两端的电压变小(变大),电阻两端的电压变大(变小),为保持电阻两端的电压不变,应减小(增大)电路中的电流,增大(减小)滑动变阻器接人电路的电阻,来确定滑片的移动方向。
8.移动滑片进行多次实验的目的:避免偶然误差,得出普遍规律。
9.图象、表格数据分析。(有电压无电流断路,有电流无电压短路)
10.欧姆定律的相关计算
11.电功率的相关计算。
12.实验注意事项:实验前开关断开,滑动变阻器滑片在最大处等。
13.不能用小灯泡替换定值电阻原因:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
实验结论:①在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
②在电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
例1.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小刚设计的实验电路图如图所示:






(1)请用笔划线代替导线,按电路图将实物连接起来,要求滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数变大。
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表指针不偏转,电压表有示数,则故障可能是 。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,发现电压表示数大于2V,于是他下一步的操作是:将滑动变阻器的滑片向_???__(“左”或“右”)移,使电压表示数为2V并记下电流值;再改接20Ω的电阻,重复上述实验。
(4)小刚同学将实验数据记录在下表,根据小刚的实验数据




可以得出此实验得到的结论是 。

例2.在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后,同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题。请你和他们一起解决下列问题:

(1)用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)在导线连接完成后,闭合开关前还应 。
(3)闭合开关后,移动滑片时发现电流表没有示数,电压表有明显的示数。则发生故障的原因可能是___________ 。
(4)排除故障后,同学们继续进行实验。一位同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻。他认为这样操作简捷高效。那么,
①电压表示数会怎样变化:______________ 。
②请你指出他在操作中的错误:_____________________。
(6)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系:___________ 。
答案:1.(2)电阻R断路 (3)右 (4)当电压一定是,通过导体的电流和导体的电阻成反比
2.(2)将滑动变阻器滑片移动到最右端(调到最大值) (3)定值电阻断路 (4)变大 改换电阻之前没有断开开关

练习
1.同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3v不变,你认为发生故障的原因可能是_________________或___________________。
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将________(填“增大”、“减小”、“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R=____Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是____________________________________________

2.在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用如图所示的器材进行实验.
(1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小.

(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数.小亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置,还有一处是 .
(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R1=10.1Ω,R2=10.2Ω,第三次测量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示.根据以上三次实验数据,最后得出Rx= Ω.
(4)测量结束后,小亮提出利用这个电路还可以测量小灯泡的电功率,于是小明把定值电阻换成额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡进行实验.闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数为2.5V时,此时灯泡的电功率 (填“大于”、“小于”或“等于”)它的额定功率.

3.小芳为了探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”,设计了如甲图所示的电路图(电源电压3V恒定,电阻R一定)。
(1)根据电路图甲,将乙图中实物电路补充完整。
(2)连接电路时开关应________(选填“断开”或“闭合”)。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于________端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器得到如下表数据。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 ?
①当导体两端电压为2.5V时,电流表示数如丙图所示,读数是________A。②由实验可以得出:电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成________比。

4.为探究电流与电压、电阻的关系,小星将实物连接成如图甲所示.
(1)请你指出图甲中连接的错误之处:


(2)电路连接正确后,在研究电流与电阻的关系时,更换阻值不同的定值电阻后,应调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压 不变
(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)图乙是实验中电流表的某次示数,则电流是 0.20
A.要使电路中的电流增大,根据正确的连接,滑动变阻器的滑片应向 右
端移动.
答案:1.(1)略 (2)R1断路 R2短路 (3)变大 10 不可靠,一次实验存在偶然性
2.(1)略 (2)电压表量程选择偏小 (3)10.1 (4)等于
3.(1)略 (2)断开 B (3)0.50 正
4.(1)电流表接线柱接反了 电压表负接线柱应接在定值电阻左端 (2)不变 (3)0.2 右

六、“伏安法”测电阻
常考点
1.实验原理:R=U/I
2.画电路图
3.连接实物图:①开关断开;②电流表、电压表量程选择;③电流表、电压表接法;④滑动变阻器接法。
4.闭合开关前,将滑动变阻器的阻值调至最大:保护电路。
5.滑动变阻器的作用:①调节待测电阻两端的电压;②保护电路。
6.电压表、电流表的读数。
7.实验步骤的补充。
8.电路故障分析。
9.动态电路分析。
10.实验数据或实验l-U的图象分析,实验数据记录表的设计。
11电阻值的计算或待测电阻表达式。
12.温度对小灯泡电阻的影响:小灯泡的电阻随着温度的升高而增大,电阻不是定值不用多次测量。
13.多次测量的目的:减小误差。
14.测电阻的特殊方法。

答案:(1)小兰 (2)略 (3)ab电阻一定时,电流与电阻两端的电压成正比

例2【伏阻法测电阻】

答案:(2)①电压表示数为2.5V ②滑动变阻器滑片位置 (3)
例3【安阻法测电阻】

答案:闭合S1,断开S2 (2)
例4【等效法测电阻】

答案:(1)DCAB (2)60 60 (3)等效替代法

练习:
1.要测量某电阻的阻值,实验桌上有下列器材:电流表A(0~0.6 A),电压表V(0~3 V),电源4.5 V,滑动变阻器R,开关,导线,待测电阻Rx(约6 Ω)。实验要求:多测几组数据且两电表都不能超过其量程。

(1)根据电路图用笔画线代替导线,将实物电路连接好。
(2)实验时,电路中允许通过的最大电流约为    A。?
(3)在连接电路时,有R1(12 Ω 1 A)和R2(3 Ω 2 A)两种滑动变阻器,要保证实验顺利进行,应选    (选填“R1”或“R2”)。?

2.小明学习了欧姆定律后,利用一块电压表和一个阻值为R0的已知电阻,测量未知电阻Rx的阻值。他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)。
(1)请你用笔画线代替导线完善实验电路(只添加一根导线)。
(2)闭合开关S和S1时,电压表测量R0两端的电压U1。
(3)__________________,电压表测量电源两端的电压U2。
(4)请用R0、U1、U2表示出Rx,则Rx=________。

3.为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。小明设计了如图所示的电路图。
请将实验步骤补充完整:
(1)按电路图连接电路;
(2)闭合开关________,断开开关________,读出此时电流表的示数I1;
(3)___________________________________________________________;
(4)利用测得的物理量写出待测电阻Rx的表达式:Rx=______________。

4.如图甲所示电路用的是等效替代法测量未知电阻。其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R′是电阻箱(表盘情况如图乙所示)。正确连接电路后,先将开关S拨至位置________(选填“1”或“2”)处,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,记下此时电压表的示数U1;再将开关S拨至另一位置,调节__________,使电压表的示数恰好为U1,记下此时电阻箱的示数如图乙所示,则电阻Rx的阻值为________Ω。


5..图甲为伏安法测电阻的实验电路图。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于    (选填“a”或“b”)端;?
(2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时,发现电流表的指针偏转很小;移动滑动变阻器的滑片,发现指针偏转仍然较小。产生该现象的原因可能是:              ;?
(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙所示,则此时被测电阻两端的电压为    V,该电阻的阻值为    Ω。?

6.在“测量电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的器材连接成完整电路。
(2)按图甲所示电路连接器材时,开关要处于   (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应该滑到最   (选填“左端”或“右端”)。?
(3) 闭合开关,将滑片P缓慢向右移动,电压表的示数将    (选填“增大”或“减小”)。?
(4)某次测量时,电压表的示数为1.5 V,电流表的示数如图丙所示,为    A,根据欧姆定律求出此时这个电阻R的阻值为    Ω。?
(5)以上这种测量电阻的方法叫    。?
(6)为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,然后取电阻R的    值。?
7.图甲是用伏安法测电阻的实验图,所用滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”,电源为两节新干电池,待测电阻Rx的阻值约为10Ω.

(1)用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大.
(2)正确连接电路后,若甲图中导线a内部断路,其余均完好,闭合开关,可以观察到电压
表 (填“有”或“无”)示数 。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,则Rx的阻值为   Ω.
(4)我们知道电阻的测量结果是用电压表读数除以电流表读数来表示,而作为用电器,电压表和电流表是有电阻的,所以会造成实验误差。如果电压表和电流表的读数分别为U和I,而它们自身电阻分别为RV和RA。则Rx更准确的表达式为 (数学表达式用已知字母表示)。

七、探究电流热效应的影响因因素
命题点
1.被加热的液体通常选用比热容小的物质,且为同种物质且质量、初温均相同
2.转换法:电阻丝产生电热通过用U形管中液面高度差或温度计的示数反映
3.控制变量法的应用
①探究电热与电流的关系:控制电阻丝阻值和时间相同,改变通过电热丝的电流大小
②探究电热与电阻的关系:控制通过电阻丝的电流和时间相同,选择两个不同阻值电阻
③探究电热与时间的关系:控制电阻丝阻值和通过电阻丝的电流相同,改变通电时间
4.焦耳定律的计算及电流热效应的应用
5.实验结论:
导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关①在电阻和通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,产生的热量越多;②在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多;③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多
例1.某同学猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关,所用的实验器材有:电压为6 V的电源、电流表、滑动变阻器、停表、开关各一个,与U形管相连的塑料盒一个(盒内密封着空气,盒内电阻丝的阻值为10 Ω),导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到    (选填“a”或“b”)端。?
(3)该实验是通过           来反映电流通过电阻丝产生热量多少的。?
(4)该同学设计实验时,将三次实验的通电时间均设定为15 s,三次实验预设的电流分别为I1、I2、I3,则该同学进行第一次实验的操作是闭合开关,??  。?

例2.如图所示是探究焦耳定律的实验装置。
(1)本实验采用的探究方法是 。(选填:“A”或“B”)
A.与研究电阻串联的关系时运用的等效法相同
B.与研究欧姆定律时运用的控制变量法相同
(2)为了研究电流通过导体产生的热量跟电流的关系应控制 和 相同。

练习:
1.在做“电流电流通过导体时产生的热量与与什么因素有关”的实验时,小于采用了如图甲所示的实验装置.两个透明的容器中密闭了等量的空气,U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化.
(1)若通电时间相同,发现B玻璃管内液面上升较高,这表明:在电流和通电时间相同相同的情况下,导体的   越大,产生的热量越多.
(2)小刚采用了如图乙所示的实验装置,通电相同时间,发现A玻璃管液面上升较高,这表明:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的   越大,产生的热量越多.

3.乐乐用图所示的装置探究“导体电阻阻值越大,电流通过导体时产生的热量越多”.三个完全相同的烧瓶甲、乙、丙内盛有质量和温度都相同的食用油,并插有相同的温度计,温度计可显示食用油的温度,每瓶食用油中都浸泡着一段电阻丝,已知三段电阻丝的阻值关系是R1<R2<R3.
(1)该探究实验的自变量是______;
(2)通电一段时间后,可以观察到瓶中______温度计的示数最高;(选填“甲”、“乙”或“丙”);
(3)由上述实验可知,在______和通电时间都相同时,导体电阻值越大,电流通过导体时产生的热量越多.

3.如图所示的实验装置中,三个相同的烧瓶A、B、C内部都盛有质量和初温均相等的液体,其中,A、B烧瓶中装的是煤油,C烧瓶中装的是水,A、B、C烧瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC,且RA<RB=RC(假设实验中没有任何热损失).
(1)小明想用该装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”,他应该观察比较______两瓶中温度计的示数变化情况.
(2)小红用该装置完成“比较水和煤油吸热升温的情况”,通过观察比较B、C两瓶中温度计的示数变化情况,发现装有煤油的烧瓶中温度计示数变化较大,这是因为煤油的______小.在该实验中水吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量.

4.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”.
(1)实验中通过观察______来比较电流产生的热量的多少?
(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不是用水,主要是由于______.
(3)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲乙两瓶中要装入______、______的同种液体.
(4)为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值不能______.
(5)实验结论.
(6)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与______的关?系.你还需要的操作是______.

八、测量小灯泡的电功率
常考点
1.实验原理:P=UI
2画电路图
3实验器材的选取(重在考查滑动动变阻阻器的选取
4.根据电路图连接实物图。
5.连接电路时注意事项:①开关断开;(2)电压表、电流表使用规则;③滑动变阻器的接法。
6.闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
7.滑动变阻器的作用:①调节小灯泡两端端的电压②保护电路。
8.实验操作步骤的补充和设计,测量时眼睛要观察电压表。
9.滑动变阻器的调节当电压表的实数小于额定电压时,减小滑动变阻器的电阻小灯泡才可以正常发光。
10.实验数据或U-图象的分析。
11.电路故障分析,闭合开关后小灯泡不亮,不一定是小灯泡断路还可能是由于滑动变阻器连最大阻值,导致电路中入了的电流很小,小灯泡无法发光。
12.电功率的计算。额定功率的计算不能求平均值。
13.小灯泡电阻的计算。
14灯泡的亮度与实际功率的关系
15.实验误差的分析。
16多次测量的目的:研究小灯泡实际电率与电压的关系,以及实际功率越大小灯泡越亮。
17灯泡的电流和电压不成正比的原因:灯丝的电阻随温度的变化而变化

例1.利用右图中的电路测小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压是 1.5 V,若发现电压表示数是 1.8 V,则滑动变阻器的滑片应向    移动;若电压表示数为1.0 V,则滑片应向    移动。?
实验操作步骤如下,正确的操作顺序为      。?
A.断开开关;
B.将滑动变阻器调到电阻最大的位置;
C.设计电路,并画出电路图;
D.整理器材;
E.闭合开关,调节滑片,使小灯泡两端电压等于额定电压;
F.观察并记录电流表的读数;
G.断开开关,按电路图连接电路;
H.应用公式,计算小灯泡的额定功率。

例2.在测定小灯泡的电功率的实验中,小明同学选取了一个标有“2.5 V”、额定功率约为1 W的小灯泡和必要的实验器材,连接的电路如图甲所示。

次数 电压表示数U/V 电流表示数I/A 灯泡亮度
1 1.50 0.32 发光微弱
2 2.00 0.38 较暗
3 2.50 正常发光
4 3.00 0.46 很亮

(1)闭合开关前,老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)经检查电路连接正确后,小明连续进行了4次测量,并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里,其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示,此时的电流为    A,小灯泡的额定功率为    W。?
(3)从表格中的数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而    (选填“增大”或“减小”),灯丝电阻发生变化的本质是电阻随        而增大。
答案:

练习:
1.在“测定小灯泡的电功率“实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图1所示:
(1)应该选用的滑动变阻器是   (选填“R1”或“R2”);
(2)如图2是根据实验数据绘成的U﹣﹣I图象,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是   W,当滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡的电阻将   (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)继续移动滑片,小灯泡突然熄灭,此时电流表无示数,而电压表有示数,那么发生的故障是   ,此时电压表的示数是   V。


2.如图所示,是测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验。
(1)开关闭合前,将滑动变阻器的滑片P滑到调到最大是为了 。
(2)闭合开关后,测得数据如下表所示,完成表中空格,小灯泡的额定功率是 W。
(3)从实验测得的数据来看,灯泡的亮度是由 决定的。
(4)测功率后,又算出小灯泡在不同电压下的电阻值,发现电压升高时电阻变大,其主要原因是灯泡的电阻随_________发生变化。

次数 / V /A / W 亮暗
1 1.5 0.2 0.3 较 暗
2 2.5 0.3 正常发光
3 3 0.32 0.96 较亮


3.


编号

材料

长度/m

横截面积/mm2

镍铬合金

A

0.5

0.5

镍铬合金

B

1.0

0.5

镍铬合金

C

0.5

1.0

锰铜合金

D

0.5

0.5

U=3V

— 3 15

— 0.6 3

— 3 15

A

C

D

B












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