浙江省中考科學總復習 第39講 電學基本實驗專題課件

第五部分專題突破第第3939講電學基本實驗專題講電學基本實驗專題理解電學實驗的基本原理和各元件的使用。需要理解和掌握的電學實驗主要有：研究歐姆定律；伏安法測電阻；測小燈泡電功率；研究串并聯(lián)電路的電流、電壓特點。歐姆定律 1原理：_IU/R_2器材：電源、滑動變阻器、定值電阻(3個)、_電壓表_、_電流表_、開關(guān)、導線3電路圖：4實驗要求：A連接電路前開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片處在_阻值最大處_；B電壓表和電流表的量程選用要適當；C注意控制變量：研究I與U的關(guān)系時，保持_R_不變，移動滑片多次記錄電流表和電壓表的示數(shù)，確定I與U的正比關(guān)系；研究I與R的關(guān)系時，改變R時移動滑片保持_R兩端的電壓_不變，記錄每次改變R后的電流表示數(shù)，確定I與R的反比關(guān)系。1(2013紹興)探究“電壓保持不變時，電流與電阻的關(guān)系”的實驗。(1)請根據(jù)電路圖甲，用筆畫線代替導線完成圖乙的實物連接。(2)實驗中，控制定值電阻兩端電壓為2 V。先用5 電阻實驗，將數(shù)據(jù)記錄在表中。改用10 電阻繼續(xù)實驗，閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器滑片時，眼睛應注視_B_(填序號)。A滑動變阻器的滑片B電壓表示數(shù)C電流表示數(shù)次數(shù)123電阻R()51020電流I(A)0.40.20.1(3)根據(jù)實驗得到的表中三組數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論：_電壓保持不變時，電流與電阻成反比_?！窘馕觥?1)滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱。(2)改用10 的電阻后，電壓表的示數(shù)將變大，所以應改變滑動變阻器的阻值使電壓表的示數(shù)保持2 V不變。(3)由表格中數(shù)據(jù)知，電壓不變，電阻增大為原來的幾倍，電流便減小為原來的幾分之一，可得電壓不變時，電流與電阻成反比。2(2014福州)小明在探究“電流大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中：(1)連接電路時，開關(guān)應_斷開_。請用筆畫線代替導線，根據(jù)圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整。圖見解析(2)閉合開關(guān)前，圖乙中滑動變阻器的滑片P應位于_B_(填“A”或“B”)端，可以起到_保護電路_作用。(3)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)。故障的原因可能為：_電流表短路_；_R斷路_。(寫出兩種)(4)排除故障后，小明通過實驗得到數(shù)據(jù)如表(一)所示，其中第1次實驗的電流表示數(shù)如圖丙所示，為_0.1_A，所用電阻R的值是_10_，根據(jù)表(一)的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是_電阻一定時，電流與電壓成正比_。(5)小明繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系，將電阻R先后更換為5 和15 的電阻進行實驗，得到數(shù)據(jù)如表(二)所示。通過分析表(二)的數(shù)據(jù)，可知小明在操作過程中存在的錯誤是_沒有移動滑片使電阻兩端電壓保持不變_。表(一)實驗序號123電阻R/R電壓U/V1.01.52.0電流I/A0.150.20表(二)實驗序號345電阻R/R515電壓U/V2.01.52.3電流I/A0.200.300.15【解析】(1)連接電路時，開關(guān)應斷開。(2)閉合開關(guān)前滑片P應位于最大阻值處，目的是保護電路。(3)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)的原因可能是電流表短路或R開路。(4)因電流表量程為00.6A，故讀數(shù)為0.1A。從表(一)數(shù)據(jù)可以看出電壓增大到原來的幾倍，電流也增大到原來的幾倍。故可得出結(jié)論：電阻一定時，電流與電壓成正比。(5)探究電流與電阻的關(guān)系時必須控制電壓一定。2(2014泰州)如圖甲所示是“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實驗電路，其中R是定值電阻。(1)電路中有一根導線的連接不適宜，需要改接。請在這根導線上打“”，并畫出改接的導線。閉合開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片P移到最_右_(填“左”或“右”)端。(2)閉合開關(guān)，三次調(diào)節(jié)變阻器，得到表中的數(shù)據(jù)。實驗序號123電壓/V2.02.42.8電流/A0.400.480.56由這些數(shù)據(jù)：可看出電流與_電壓_的關(guān)系；可概括出結(jié)論：_電阻不變，導體中的電流和它兩端的電壓成正比_。(3)在探究電流與另一個物理量的關(guān)系時，需要多次更換_不同阻值的電阻_，并且每次更換后都要調(diào)節(jié)變阻器，使電壓表的示數(shù)_不變_(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)小明根據(jù)自己的想法設計了另一種實驗電路(如圖乙所示)。其中，MN是一根金屬電阻絲，Q是一個金屬夾。主要實驗步驟是：先將Q移到最左端，再調(diào)節(jié)滑動變阻器，確保電流不超過電流表所選用的量程；然后從左向右且有間隔地改變金屬夾的位置，得到表中的數(shù)據(jù)；最后分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。但是，由小明的實驗：雖然可看出“電阻越大電流越小”，但無法得到“電流與電阻成反比”的關(guān)系；可得“電壓越大電流越小”，但這個結(jié)論明顯是錯誤的。請分析小明的實驗，具體指出存在問題：_未控制變量，實驗中電壓和電阻均發(fā)生了變化_。實驗序號123電壓/V0.51.21.5電流/A0.500.400.30伏安法測電阻 1原理：_IU/R_2器材：電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、開關(guān)、導線3電路圖：4實驗要求：A連接電路前開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片處在阻值最大處；B電壓表和電流表的量程選用要適當；C要多次測量求平均值，以減小誤差。3(2014廣東)某同學利用題圖的電路來測量一未知電阻Rx。(1)請用筆畫線代替導線，將題圖甲中實物電路連接完整。【解析】(1)滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，要注意開關(guān)閉合前滑動變阻器處于最大阻值處。(2)根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出Rx的阻值；(3)由電路圖可知，當開關(guān)S、S1均閉合時電路為Rx的簡單電路，電壓表測電源的電壓；當開關(guān)S閉合、S1斷開時，R0、Rx串聯(lián)，電壓表測Rx兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點和定值電阻的阻值求出Rx的阻值，據(jù)此設計實驗步驟得出結(jié)果。4(2014廣安)小紅在做“伏安法測小燈泡的電阻”的實驗中：(1)根據(jù)實驗目的，將實驗器材連接成實驗電路，如圖甲所示。但粗心的小紅有一根導線連接錯誤，請你幫小紅在接錯的那根導線上打“”，然后另畫一根導線使電路連接正確。3(2014麗水)如圖甲是小麗“測定小燈泡電阻”實驗的實物圖。(1)連接好電路，閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應該移到_最左端_；(2)閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，當電壓表示數(shù)為2.80 V時，電流表示數(shù)如圖乙，示數(shù)為_0.28_A，此時小燈泡的電阻為_10_；(3)在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)在開關(guān)閉合的情況下，小燈泡突然不亮，電壓表和電流表均無示數(shù)，小麗認為可能是電路某處斷路，于是用一根導線檢測，實驗步驟和現(xiàn)象如下表。小麗分析表中現(xiàn)象，判斷出cd之間某處斷路，同組同學指出實驗步驟_是沒有必要做的。實驗步驟導線兩端接觸位置電燈電流表電壓表ad亮有示數(shù)有示數(shù)ae亮無示數(shù)有示數(shù)ac不亮無示數(shù)無示數(shù)ab不亮無示數(shù)無示數(shù)4(2014鄂州)在“測量小燈泡的電阻”的實驗中，電源電壓為3 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V，阻值為5 左右。某同學用如圖甲所示的器材進行實驗。(1)用筆畫線代替導線完成實物電路連接，要求滑動變阻器的滑片向左滑動時，連入電路的電阻變大。(2)在某次測量中，電流表的示數(shù)如圖乙，其讀數(shù)為_0.24_A。(3)實驗中，調(diào)節(jié)變阻器，當燈泡電壓變化大小U1 V時，電流變化大小I0.2 A，該同學由表達式RU/I，計算出燈泡電阻為5 ，他的這種計算方法是否正確？說明原因_不正確，因為燈的電阻隨溫度變化而變化_。伏安法測小燈泡功率1原理：PUI2器材：電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測小燈泡、開關(guān)、導線3電路圖：4實驗要求：A連接電路前開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片處在阻值最大處；B電源電壓大于小燈泡的額定電壓(確定干電池的節(jié)數(shù)的依據(jù))；C電壓表量程不能小于小燈泡的額定電壓；D移動滑片時觀察電壓表示數(shù)為小燈泡的額定電壓值時，小燈泡正常發(fā)光。5(2014益陽)小明在“測定標有2.5 V字樣小燈泡的額定功率”的實驗中，連接了如圖甲所示的不完整實驗電路。(1)請用筆畫線代替導線將電路連接完整(連線不能交叉)；圖見解析(2)合上開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，其原因可能是_燈泡短路或電路存在斷路_(寫一條即可)；(3)排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5 V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則電流表示數(shù)為_0.24_A，小燈泡的額定功率為_0.6_W?！窘馕觥?1)把電流表、滑動變阻器、燈泡串聯(lián)接入電路，實物電路圖如圖所示。(2)合上開關(guān)，燈泡不發(fā)光，可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的。(3)由圖乙所示電流可知，其量程為00.6 A，分度值為0.02 A，電流表示數(shù)為0.24 A，燈泡額定功率PUI2.5 V0.24 A0.6 W。6(2014杭州)為測量規(guī)格“6.3 V，0.15 A”小燈泡的額定功率，提供的實驗器材有：蓄電池(輸出電壓約10 V)、滑動變阻器(有“10 ，2 A”、“50 ，1.5 A”兩種規(guī)格)、電流表、電壓表各一只。(1)下圖是小張測量時所連接的部分實物連線圖，請你根據(jù)電路圖補全實物連線圖。圖見解析(2)實驗中，小徐同學選擇了規(guī)格為“10 ，2 A”的滑動變阻器，你預計會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？說明理由。答案見解析(3)在某次測量中，電流表、電壓表讀數(shù)如圖所示，則電流表讀數(shù)為_0.08_A_，電壓表讀數(shù)為_2.5_V_，此時應如何改變滑動變阻器的阻值才能測量小燈泡的額定功率？_變小_(填“變大”“變小”或“不變”)?！窘馕觥?1)如圖。(2)現(xiàn)象：小燈泡燒壞(或不正常發(fā)光)。理由：滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)，兩者電壓之比。等于電阻之比 R滑10 ，滑動變阻器的阻值太小，所以滑動變阻器分擔的電壓過少，小燈泡的實際電壓大于額定電壓。5(2014蘭州)在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓恒定為6 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V，正常發(fā)光時的電阻約為10 ，所用滑動變阻器的規(guī)格為“50 1 A”。(1)請用筆畫線代替導線，將甲圖中未完成的實物電路連接完整；(2)連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障是_小燈泡短路_(填“小燈泡斷路”或“小燈泡短路”)；(3)排除故障后，繼續(xù)進行實驗：閉合開關(guān)前，滑片P應移到_B_(填“A”或“B”)端，閉合開關(guān)后，移動滑片使燈泡L正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定電功率是_0.6_W；(4)某同學還想探究電流與電阻的關(guān)系，于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻，并使電壓表的示數(shù)始終保持2 V不變，多次更換阻值不同的定值電阻，記錄各次電流表的示數(shù)，在不更換其他器材的情況下，為了能夠完成實驗，他更換的定值電阻的阻值不能大于_25_。6(2014武漢)圖甲是測量小燈泡電功率的電路。小燈泡的額定電壓為2.5 V。(1)請根據(jù)圖甲將圖乙中的實物電路連接完整(導線不允許交叉)。圖略 (2)閉合開關(guān)前，將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)為零，電流表指針偏轉(zhuǎn)。逐漸向右移動滑片，小燈泡始終不亮，電壓表示數(shù)仍然為零，電流表示數(shù)逐漸變大。該電路故障可能是_小燈泡短路_。(3)排除故障后正確操作實驗，測量數(shù)據(jù)如下表所示。分析實驗數(shù)據(jù)可知：實驗次數(shù)12345678發(fā)光情況明亮亮更明亮較亮較暗微光熄滅熄滅電壓U/V2.52.13.01.71.30.90.50.1電流I/A0.280.260.300.240.210.190.160.05小燈泡的額定功率為_0.7_W。7、8兩次實驗中，燈泡熄滅的原因是_小燈泡的實際功率太小(或通過燈泡的電流太小了或加在燈泡兩端的電壓太低了)_。小燈泡在斷電一段時間后的電阻可能是_1_(填“0 ”“1 ”“2 ”或“8.9 ”)串聯(lián)電路的電壓分配和并聯(lián)電路的電流分配規(guī)律 4實驗要求：(1)連接電路前開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片處在阻值最大處；(2)注意控制變量：A研究串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系時，保持R2不變，改變R1值，移動滑片保持AB兩端電壓不變，確定各電阻上的電壓分配與電阻值的正比關(guān)系；B研究并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系時，保持R2不變，改變R1值，移動滑片保持干路總電流不變，確定各電阻上的電流分配與電阻值的反比關(guān)系。7小強做探究串聯(lián)電路各點間電壓關(guān)系的實驗，在他此時已完成的連接中出現(xiàn)了一處錯誤(如圖所示)：(1)請你在圖中連接錯誤處畫上“”；(2)糾正錯誤后，請你用筆作導線幫他完成整個電路的連接，要求電壓表測量兩電阻串聯(lián)的總電壓；(1)(2)答案見解析(3)在一次測量時，電壓表指針發(fā)生反偏，指針反偏的原因是_正負接線柱接反了_；(4)小強重新連接電壓表后開始了測量，測得的數(shù)據(jù)記錄下表中：總電壓(V)R1兩端電壓(V)R2兩端電壓(V)936根據(jù)數(shù)據(jù)，小強得出結(jié)論：串聯(lián)電路中，總電壓等于各串聯(lián)導體兩端電壓之和。小強用上述做法得出的結(jié)論是_不可靠_(填“可靠”或“不可靠”)的，理由是_本實驗只進行了一次實驗就得出結(jié)論，不具有普遍性_?！窘馕觥?1)由圖知，小強同時連接了滑動變阻器下面一個接線柱，這樣滑動變阻器并不能起到作用，正確連線，如圖所示。(2)電壓表要測量串聯(lián)的總電壓，則需與串聯(lián)后的電路并聯(lián)，由于總電壓為9V，所以要選擇015 V的量程?；瑒幼冏杵饕B接一上一下。(3)電壓表的指針反偏，說明電壓表的正負接線柱接反了。(4)小強只測量了一組數(shù)據(jù)便得出了結(jié)論，這樣的結(jié)論存在偶然性、片面性，不具有說服力，應該多測幾組數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。7. 現(xiàn)有一個電池組、一個開關(guān)、兩個電壓表、兩個小燈泡、導線若干。請根據(jù)上述器材在方框內(nèi)設計一個符合下列兩項要求的電路圖。(1)兩個小燈泡串聯(lián)；(2)所設計的電路能直接測出(或間接求出)下列物理量：a.電源電壓；b.每個小燈泡兩端的電壓。1(2013舟山)如圖是某同學研究電流與電阻關(guān)系的實物圖。實驗次數(shù)電阻R()電流I(A)121.2240.6360.4(1)實驗時，將定值電阻R由2 換為4 ，滑動變阻器R的滑片P應向_右_(填“左”或“右”)端移動才能達到實驗目的。(2)上表是他的實驗記錄，分析表中數(shù)據(jù)可知，他在實驗時，將電阻R兩端的電壓控制在_2.4_V。2(2014重慶)實驗小組在測定小燈泡電功率的實驗中，被測小燈泡的額定電壓為2.5 V。實驗桌上提供有如下器材：電源(電壓6 V且恒定不變)、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器(50 1 A)各一只，導線若干。(1)曉麗同學所在實驗小組按照如圖甲所示的電路進行實驗。用筆畫線代替導線，將如圖甲所示的實物電路連接完整。連接電路時，開關(guān)應該_斷開_。閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片P的過程中，觀察到電流表示數(shù)幾乎接近最大值時，小燈泡仍然不亮，且電壓表無示數(shù)，其原因可能是_燈泡短路_。排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為_1.1_V。要使小燈泡正常發(fā)光，滑片P應向_A_(填“A”或“B”)端移動。多次改變，獲得多組對應的電壓、電流值，并繪制出如圖丙所示的圖像。由圖像知，小燈泡的額定功率是_0.5_W。(2)曉麗同學所在的實驗小組的滑動變阻器已損壞(其他器材和規(guī)格不變)，老師提供了另一只滑動變阻器(10 1 A)，小組同學討論后發(fā)現(xiàn)，若要繼續(xù)用已連接完整的圖甲所示電路來測出小燈泡的額定電功率。至少還要在原電路中_串_(填“串”或“并”)聯(lián)一個_7.5_的電阻。4(2014威海)在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，小明同學選取了一個標有“2.5 V”、額定功率約為1 W的小燈泡和必要的實驗器材，連接的電路如圖甲所示。次數(shù)電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A燈泡亮度11.500.32發(fā)光微弱22.000.38較暗32.50正常發(fā)光43.000.46很亮(1)閉合開關(guān)前，老師檢查發(fā)現(xiàn)小明同學連接的電路有一根導線連接錯誤，請你在錯誤的連線上畫“”，并只移動一根導線，用筆畫線代替導線將電路連接正確。答案見解析(2)經(jīng)檢查電路連接正確后，小明連續(xù)進行了4次測量，并把測量的數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象填寫在表格里，其中第3次測量時電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時的電流為_0.42_A，小燈泡的額定功率為_1.05_W。(3)從表格中的數(shù)據(jù)可知，燈絲的電阻隨兩端電壓的增加而_增大_(填“增大”或“減小”)，燈絲電阻發(fā)生變化的本質(zhì)是電阻隨_溫度升高_而增大?！窘馕觥?1)由圖甲所示電路圖可知，電壓表連接錯誤，修改后的電路圖如圖所示。(2)由圖乙所示電流表可知，其量程為00.6 A，分度值為0.02 A，示數(shù)為0.42 A，燈泡額定功率PUI2.5 V0.42 A1.05 W。(3)由表中實驗數(shù)據(jù)可知，隨燈絲兩端電壓增大，電壓與電流的比值增大，即燈絲電阻增大，由此可知，燈絲電阻隨電壓增大而增大；這是因為燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大造成的。5(2014岳陽) 圖甲是“測量小燈泡功率”實驗電路，電源電壓3 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V。(1)連接電路時，圖中導線a端應與電壓表上標有數(shù)字“_3_” (填“3”或“15”)的接線柱相連。(2)閉合開關(guān)前，應將滑片P置于_B_(填“A”或“B”)端。(3)若要測量燈泡的額定功率，應移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為_2.5_V時，記下電流表的示數(shù)。(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出IU圖像，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是_0.625_W。(5)結(jié)合圖乙的信息思考：能否利用圖甲電路，采用控制變量的方法來“探究電流與電壓的關(guān)系”并說明理由。_不能，燈泡的電阻隨溫度變化，不能控制電阻不變_。6(2014蘇州)“測量小燈泡的額定功率”實驗中，已連接的部分電路如圖甲所示。圖中電源電壓恒定，小燈泡上只能看到“3.8 V”字樣。(1)請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整。(2)正確連接實驗電路后，開關(guān)試觸時，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其故障原因可能是_燈泡處斷路(或燈泡的燈絲斷路、燈泡與底座接觸不良等)_。(3)故障排除后開始實驗，當變阻器滑片滑到圖示位置時，電壓表的示數(shù)為3.0 V。接著應將滑片向_右_滑動，直至燈泡兩端電壓為額定電壓，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示。則燈泡的額定功率為_1.52_W。