2014年中考物理电学实验探究专题
专题目标:1. 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:
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
(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:
① , ② .
(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。
①请设计电路图,并画在方框中。
②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.
1)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,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:
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): ① ② 。
请你对此作出两种可能性的解释: ①
② 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小灯泡的额定功率是
W
② 。
(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)①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)
②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。
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R x 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。
(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
(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:
(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
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。
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:
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。
1、两个电路元件A 和B 中的电流与其两端电压的关系如图所示。则元件A 的电阻为 Ω, 元件B 的电阻为 Ω ; 将A 和B 并联接在电压为2V 的电源两端,
则干路总电流是 A,电路总功率为______W
若将A 、B 两电阻串联使用,当通过电流为0.3安时,电源电压为____v,电路消耗总功率为___W
2. 标有“6v 1.5w”的小灯泡的U-I 图象如图所示,若把这样的三只灯泡串联接在12v 的电源两端,灯泡的电阻和实际功率约为( ) A 、24Ω 0.67W B 、20Ω 0.8W C 、24Ω 0.96W D 、20Ω 0.67W
3. 如图, “6V 3W”和“6V 6W”的灯泡的电流随两端电压变化关系曲线。 (1)由坐标图可知:
A 为 灯的图象,B 为 灯的图象, (2)当两灯并联在3V 的电源上时,两灯消耗总功率 为 W
(3)现将两灯连入图乙所示电路中,使其中一个灯泡正常发光时,电路两端加的最大电压是 _______V,电路消耗的总功率为 __W.