中考物理电学实验探究专题.docx
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中考物理电学实验探究专题
专题电学实验探究
专题目标：
1.知道用控制变量法研究电流与电压、电阻关系
2.会用“伏安法”测电阻
3.会用“伏安法”测用电器的电功率
范例一：
探究电流、电压、电阻三者之间的关系
例1：
在“探究电流跟电压、电阻的关系”时，同学们设计如图电路图，其中R为定值电阻，R’为滑动变阻器，实验后，数据记录在表一和表二中：
表一：
R=5Ω
电压/V
1.0
2.0
3.0
电流/A
0.2
0.4
0.6
表二：
U=3V
电阻/Ω
5
10
15
电流/A
0.6
0.3
0.2
由表一可得结论：
——————————————。
由表二可得结论：
——————————————。
（2）在探究电流与电阻关系时，先用5欧的定值电阻进行实验，使电压表的示数位3V，再换用10欧的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关，电压表的示数3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
此时应该向（选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为3V。
变形练习：
1、冬冬在做“探究通过导体的电流与电阻的关系时”，采用了如图的电路图
实验次数
1
2
3
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.4
0.2
0.1
（1）请按照电路图，用笔画线代替导线，将图中的实物图连接完整。
（2）实验过程中，冬冬把电阻R由5欧分别换成10欧、20欧，每次闭合开关后，首先应调节，使保持不变，然后再记录电流表的示数。
（3）下表是冬冬测得的三组数据，由数据可得到的结论是：
（4）本次实验中测量了多组数据，爱思考的冬冬想到：
在许多实验中都进行多次测量，有的是为了从不同情况中找到普遍规律，有的是为了求平均值以减小误差。
你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是（填序号）。
A、测量物体的长度B、伏安法测定值电阻的阻值C、探究重力大小与质量的关系
范例二：
伏安法测电阻
例2：
一只标有“3.8V”字样的小灯泡，灯丝电阻约为15Ω，小明想测它正常发光时的电阻，
选用了以下器材：
电流表、电压表、开关、变阻器各一个，导线和新干电池若干。
（1）小明所选的器材及连接的电路图中有两处错误，请指出：
，
.
（2）小明纠正错误后开始实验，闭合开关后发现电压表没有示数，经检查发现电压表15V量程
已经损坏，3V量程完好，现根据已有器材完成实验任务。
请设计电路图，并画在方框中。
在实验过程中，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为V时，记下电流表
示数，根据公式算出灯丝电阻。
变形练习：
2、小明同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻，他已连接了部分电路，如图20甲所示。
请你接着完成下列步骤：
（1）用笔画线代替导线，将电路补画完整．
（2）当电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图20乙所示，这时电路中的电流是A，电阻丝的电阻为Ω．
（3）完成了上步计算后小明认为实验就完成了，小亮则认为，仅这样就得出电阻的阻值不够可靠．
理由。
为了得到更可靠的结果，你认为接下去他们的具体操作应是
（4）不改变上面连好的电路，用它还可以完成的实验是。
（5）若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将增大，造成这一现象的原因。
（6）小芳在实验中，连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P过程中发现，电流表示数变大时，电压表示数反而减小，电流表示数变小时，电压表示数反而增大。
经检查所用器材均完好。
你认为出现上述实验现象的原因是。
范例三：
测定小灯泡的电功率
例3：
某同学做“测定一个小灯泡的功率”的实验，所用灯泡的额定电压是2.2V。
（1）如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。
（2）电路图连接完成后，当向右移动变阻器的滑片P时，电压表的示数将，电流表的示数将。
（填变化情况）
（3）实际实验的有关记录与计算如下表：
试验次数
1
2
3
电压/V
2.20
1.50
2.50
电流/A
0.22
0.16
0.24
功率/W
0.484
0.24
0.60
该同学注意到灯的亮度变化是：
第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。
你认为，根据他观察的现象和实验数据分析，可得出一些什么结论？
请说出两点（这两点的意思应不同）：
。
（4）他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：
试验次数
1
2
3
电压/V
2.20
1.50
2.50
电流/A
0.22
0.16
0.24
灯丝电阻/Ω
10.00
9.38
10.42
这位同学有些纳闷：
导体的电阻不是与电压、电流无关吗？
怎么三次计算的电阻不一样呢？
请你对此作出两种可能性的解释：
变形练习：
1、实验小组进行了“测定额定电压是2.5V的小灯泡功率”的实验：
（1）实验记录与计算见表：
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.22
0.26
0.30
功率P/W
0.33
0.52
灯泡发光情况
灯丝暗红
微弱发光
正常发光
根据现象和实验数据分析，你可得出什么结论（请说出两点）：
小灯泡的额定功率是W
。
（2）他们还注意到，这个实验记录也可以用来计算小灯泡灯丝的电阻，并发现灯丝的电阻值随电压升高而增大，同学们想：
导体的电阻不是与电压、电流无关吗？
怎么会有这样的结论呢？
请你给他们作出合理的解释。
（3）
在图中用笔画线代替导线完成该实验的电路连接（请正确选择电表量程）
请在坐标图中作出小灯泡的电压和电流的关系图像
2、图甲是“测量小灯泡的电功率”的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路。
其中电源为三节新的干电池，灯泡的额定电压为3.8V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω，1A”的字样。
（1）对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图未完成的部分连接好。
（2）当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象：
电路中出现的不正常现象
可能原因
顺序
电灯的亮度
电流表的示数I/A
电压表的示数U/V
甲
不亮
0.54
0
乙
很亮
0.42
4.2
丙
不亮
0
4.5
请你从下列选项中选择可能的原因填入表中（只填代号）
A、电路中a、b间断路B、电路中a、b间短路
C、滑动变阻器连入电路中的电阻太小
（3）为了测定小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表示数为V，若此时电流表的示数如图丙所示，则通过灯泡的电流为A，该灯泡的额定功率是——W。
专题训练：
练1．如图20所示为用伏安法测电阻的电路图，电路中电流约为0．4A，待测电阻为10Ω。
图20
（1）如图20，用笔画线做导线，将题中实物图按电路图连线，开关在闭合前，图中的滑动变阻器的滑片应位于变阻器_________端（填a或b）。
（2）电压表应选__________的量程，电流表应选__________量程。
（3）小名同学闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图21所示，则电压表的读数是 V，电流表的读数是 A，被测电阻Rx的阻值是 Ω。
图21
（4）全班为小名同学首先获得测量结果而高兴。
小名准备整理实验器材结束实验．你认为他的实验真的结束了吗？
为了得到更可靠的结果，你认为接下去他的具体操作应是 ，你提出这个建议的目的是：
（5）某次实验过程中发现：
闭合开关后电流表指针向左偏转，电压表的示数为6V，其原因是：
_______________________和________________________________。
（6）若实验中所用器材良好，但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动，而电压表的示数较大，则电路中发生故障的原因_______________________ 。
（7）若将待测电阻换成小灯泡，实验中测量电流、电压值后，通过计算得出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是 。
练2.为了测定小灯泡的额定功率，我们使用了如图所示的电路图，使用的器材有：
电源，开关，
滑动变阻器，电压表，电流表，小灯泡和导线．
（1）在测定小灯泡的额定功率时，要进行下列几项主要操作：
Ａ．闭合开关 Ｂ．调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压达到额定电压
Ｃ．记下电压表和电流表的读数
Ｄ．调节滑动变阻器，使电路中的电阻最大
Ｅ．断开开关，根据电功率计算公式Ｐ＝ＵＩ，计算出小灯泡的的功率
请按实验步骤的正确顺序，将上述各项操作的英文字母序号填入下列空格．
实验步骤：
①_________②_________③_________④_________⑤_________．
（2）如图129所示，当滑动变阻器是Ｂ、Ｃ两接线柱连入电路中时，要使滑动变阻器的
阻值最大，应将滑片Ｐ滑到_________端．（填“左”或“右”）
练3、实验桌上备有电流表一只（量程为0.6A和3A），电压表一只（量程为3V和15V），电源（6V），
额定电压为3.8V灯炮一只，其灯丝电阻约20Ω，“10Ω1.5A"和"20Ω1A"的滑动变阻器各一只，
若用以上器材测定小灯泡的额定功率，则：
（1）实验中，电流表应使用______A的量程；电压表应使用_____V的量程。
（2）根据实验要求，他应选择规格为____________的滑动变阻器。
（2）用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路。
现象
原因
接完最后一根导线，小灯泡就发光
开关一闭合，电流表指针就反偏
开关一闭合，电流表指针就很大
移动滑片时，两个电表的示数一个增大一个减小
（3）上表是四位同学在实验中遇到的现象，请你分别写出造成这些现象的具体原因。
（4）当闭合开关时,电路中可能出现的不正常的现象（下表）请你参考下列选项,把表中空白部分补充完整（只要填选取的选项代号）
A.可能是灯丝断了B.可能是小灯泡短路
C.可能是变阻器开路D.可能是变阻器短路
顺序
电路出现不正常现象
原因
电灯的亮暗
电流表示数/A
电压表示数/V
甲
不亮
0
6
乙
很亮
0.3
6
丙
不亮
0.3
0
（5）实验时，小梅改变滑动变阻器滑片位置，测出三组小灯泡电压、电流数据，算出功率的
平均值作为小灯泡的额定功率。
请你指出小梅做法的错误之处：
（6）假如电压表0—15V量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率，请你将小刚设计的
电路图画在右面的方框内。
按小刚新设计的电路图调节变阻器，使电压表示数达到V,小灯炮正常发光，此时电流表
示数如图19所示，则小灯炮的额定功率是W。
（7）在“伏安法测电阻”和“测小灯泡功率”两个实验中都需要测出三组电压值和电流值，
前者目的是__;
后者的目的是___________
练4.小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压是2．5V，电路原理图和实物图如图13-7所示。
按实验要求，他测出了一组实验数据，并记录了小灯泡亮度的变化情况，结果如下表所示：
电压/V
2.00
2.50
2.80
电流/A
0.27
0.30
0.32
亮度变化
暗→亮
（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整，则小灯泡额定功率是 W。
（2）闭合开关，接通电路后，电流表、电压表工作正常，示数均不为零。
移动滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表指针不随着发生变化，则可能的原因是 。
（3）改正电路后进行实验，测得某次实验结果如图13-8所示，此时电流表的示数为 A，电压表的示数为 V。
（4）在实验（3）中，你认为该同学的实验操作不妥之处是 ，改进的办法是 。
还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而 。
（5）小明完成实验整理好器材离开后，他的伙伴小刚接着做同样的实验，小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想有下面几种可能：
A．可能是灯丝断了；B．可能是变阻器断路；
C．可能是小灯泡短路D.可能是电流表断路。
根据小刚的猜想，借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数情况填入下表。
猜想
电流表的读数将
电压表的读数将
如果A成立
如果C成立
练5.图14—甲所示的是“测定小灯泡的功率”的电路图。
图乙是实验所需的电学元件，其中电源为两节新的干电池，灯泡的额定电压为2．5V，灯丝的电阻约为10Ω。
①用笔画出导线，按电路图将元件连接成实验电路。
②王明同学连好电路后，闭合开关时发现灯不亮，电流表无示数，但电压表有示数，电路的故障可能是 。
③李宁同学按电路图接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有 。
④为了测定灯泡的额定功率，应调节 ，使电压表的示数为 V，如果此时电流表的示数如图10—21（丙）所示，则该灯泡的额定功率为 W。
⑤实验时，小梅改变滑动变阻器滑片位置，测出三组小灯泡电压、电流数据，算出功率的平均值作为小灯泡的额定功率。
请你指出小梅做法的错误处：
。
⑥某同学在连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P过程中发现，灯泡变亮时，电压表示数反而减小，灯泡变暗时，电压表示数反而增大。
经检查所用器材均完好。
你认为 。
⑦开关闭合后，观察到小灯泡两端电压小于它的额定电压，要使小灯泡正常发光，则滑片P应向 方移动（填“左”或“右”）直到电压表示数为 V为止。
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