備戰(zhàn)2015--電學(xué)實(shí)驗(yàn)

1、（三）電學(xué)實(shí)驗(yàn)電學(xué)命題較多的三個(gè)實(shí)驗(yàn)分別是：探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；電阻的測(cè)量；電功率的測(cè)量。一、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系（歐姆定律）提出問題：電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系？制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是：控制變量法。即：保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系；保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)信息：（會(huì)進(jìn)行表格設(shè)計(jì)）分析論證：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系，從中找出物理量間的關(guān)系，這是探究物理規(guī)律的常用方法。實(shí)驗(yàn)電路圖，將實(shí)物圖連接完整。圖像： 得出結(jié)論：導(dǎo)體電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)

2、體的電阻成反比。注意：探究電流跟電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，更換定值電阻后為了控制電壓不變，需將滑變的阻值也成倍數(shù)關(guān)系變化。練習(xí)題1、孫楠同學(xué)用如圖所示的電路研究導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系，他先后將5、15和25的定值電阻接入電路A、B兩點(diǎn)間，閉合開關(guān)S，讀出電流表示數(shù)（如下表）。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出電流I與電阻R并不成反比。問：（1）該實(shí)驗(yàn)中選錯(cuò)了什么器材？請(qǐng)你說出應(yīng)換用的器材。（2）為保證實(shí)驗(yàn)正確進(jìn)行，還需要什么儀器？ 二、伏安法測(cè)電阻1、定義：用電壓表和電流表分別測(cè)出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流就可以根據(jù)歐姆定律算出這個(gè)導(dǎo)體的電阻，這種用電壓表電流表測(cè)電阻的方法叫伏安法。VARxR2、原理

3、：3、電路圖： （右圖）4、步驟：根據(jù)電路圖連接實(shí)物。 連接實(shí)物時(shí)，必須注意開關(guān)應(yīng)斷開滑動(dòng)變阻器變阻（“一上一下”）阻值最大（“滑片遠(yuǎn)離接線柱”） 串聯(lián)在電路中電流表“+”接線柱流入，“-”接線柱流出量程選擇：算最大電流 I=U/Rx 并聯(lián)在電路中電壓表“+”接線柱流入，“-”接線柱流出量程選擇：看電源電壓 檢查電路無誤后，閉合開關(guān)S，三次改變滑動(dòng)變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表的示數(shù)，填入表格。算出三次Rx的值，求出平均值（目的：減小誤差）注意：測(cè)量小燈泡的電阻時(shí)不取平均值（燈絲電阻隨溫度升高而變大）練習(xí)2、小明想測(cè)額定電壓為2.5V，正常工作電流小于0.3A的小燈泡的電阻。（1）圖17

4、是小明沒有連接完的實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整。（要求滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大）（2）連接好電路后，小明進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。圖17次數(shù)U/VI/AR/11.50.1722.00.1832.51.0430.23請(qǐng)你仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問題：表中有一個(gè)明顯的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，請(qǐng)指出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)并分析產(chǎn)生的原因。_。小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 。（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明想用原電路測(cè)量一段電阻絲Rx的阻值（約10）。他用電阻絲替換了燈泡，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式，小明也完成了實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟并寫出計(jì)算Rx的最后表達(dá)式。（已知滑

5、動(dòng)變阻器的最大阻值為R0）實(shí)驗(yàn)步驟：_。表達(dá)式：Rx=特殊方法測(cè)定值電阻：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：要求用所給器材測(cè)出未知電阻RX的阻值一、所給器材：電源（電壓未知）、開關(guān)、 電流表、定值電阻R、 導(dǎo)線若干、未知電阻RX（要求：畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式）方法1方法2方法3實(shí)驗(yàn)步驟：1、 閉合S，先測(cè)出R的電流I1；2、 拆下電流表，接到另一支路上，測(cè)出Rx的電流I2。表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S斷開時(shí)，讀出電流表示數(shù)I1；2、 S閉合時(shí)，讀出電流表示數(shù)I2。表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S斷開時(shí)，讀出電流表示數(shù)I1；2、 S閉合時(shí)，讀出電流表示數(shù)I2。表達(dá)式：方法4方法5電流表、最大阻值為R的滑動(dòng)變阻器、

6、（說明：?jiǎn)蔚峨p擲開關(guān)可以用兩個(gè)單刀單擲開關(guān)代替。如上圖）實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S接a時(shí)，讀出電流表示數(shù)I1；2、 S接b時(shí)，讀出電流表示數(shù)I2。表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 滑動(dòng)變阻器滑片滑到a端時(shí)，讀出電流表示數(shù)I1；2、滑動(dòng)變阻器滑片滑到b端時(shí)，讀出電流表示數(shù)I2。表達(dá)式：電流表、電阻箱方法6方法7方法8實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S接a時(shí)，讀出電流表示數(shù)I2、 S接b時(shí)，調(diào)變阻箱，使電流表示數(shù)的示數(shù)也為I表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S1 閉合時(shí)，讀出電流表示數(shù)I2、 S2閉合時(shí)，調(diào)變阻箱，使電流表示數(shù)的示數(shù)也為I表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 把變阻箱調(diào)到0時(shí)，閉合S，讀出電流表示數(shù)I；2、 S閉合時(shí)，調(diào)變阻箱，使電流表示

7、數(shù)的示數(shù)為表達(dá)式：二、所給器材：電源（電壓未知）、開關(guān)、 電壓表、定值電阻R、 導(dǎo)線若干、未知電阻RX（要求：畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式）方法1方法2方法3實(shí)驗(yàn)步驟：1、如圖，閉合S，先測(cè)出Rx的電壓U1；2、拆下電壓表，接到R和Rx的兩端測(cè)出總電壓U2。表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S斷開時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U1；2、 S閉合時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U2。表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S斷開時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U1；2、 S閉合時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U2。表達(dá)式：方法4方法5方法6實(shí)驗(yàn)步驟：1、 只閉合S1時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U1；2、 只閉合S2時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U2。表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S接a時(shí)，讀出

8、電壓表示數(shù)U1；2、 S接b時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U2。表達(dá)式：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 滑動(dòng)變阻器滑片滑到a端時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U1；2、滑動(dòng)變阻器滑片滑到b端時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U2。表達(dá)式：方法7方法8方法9實(shí)驗(yàn)步驟：1、S閉合時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U1；2、把電壓表拆下接在R的兩端，再次閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)為表達(dá)式：（畫一畫：試著把上圖中單刀雙擲開關(guān)換成兩個(gè)單刀單擲開關(guān)）實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S接a時(shí)，讀出電壓表示數(shù)U2、 S接b時(shí)，調(diào)變阻箱，使電壓表示數(shù)的示數(shù)為表達(dá)式：（說明：?jiǎn)蔚峨p擲開關(guān)可以用兩個(gè)單刀單擲開關(guān)代替。如上圖）實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S接a時(shí)（或只S1閉合），讀出電壓表示數(shù)U2、 S接b時(shí)（

9、或只S1閉合），調(diào)變阻箱，使電壓表示數(shù)的示數(shù)為表達(dá)式：三、伏安法測(cè)小燈泡電功率伏安法測(cè)燈泡的額定功率：原理：P=UI 電路圖：選擇和連接實(shí)物時(shí)須注意：電源：其電壓高于燈泡的額定電壓滑動(dòng)變阻器：接入電路時(shí)要變阻，且調(diào)到最大值。根據(jù)能否調(diào)到燈泡的額定電壓選擇滑動(dòng)變阻器。電壓表：并聯(lián)在燈泡的兩端“+”接線柱流入，“”接線柱流出。根據(jù)額定電壓選擇電壓表量程。電流表：串聯(lián)在電路里“+”接線柱流入，“”接線柱流出。根據(jù)I額=P額/U額 或I額=U額/R 選擇量程。考點(diǎn)1、器材及量程的選擇練習(xí)3、在“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓為6伏，小燈泡的額定電壓為38伏。正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻為1015，三

10、個(gè)規(guī)格分別為“10 1 A”、“50 0.5 A”、“1K 0.1A”（1）通過分析你認(rèn)為小剛應(yīng)選用規(guī)格為_的滑動(dòng)變阻器。（2）在左邊的方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖，并把圖10-甲的實(shí)物連接好；考點(diǎn)2、電路故障判斷例：（1）小剛連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏向0刻線的左側(cè)，電壓表指針偏向3（15）刻度線的右側(cè)，其原因?yàn)椋篲;_.（2）小剛合理地連接好電路，閉合開關(guān)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器燈泡都不亮。于是小剛提出以下猜想：A可能是燈絲斷了 B可能是小燈泡短路 C可能是變阻器開路 究竟哪個(gè)猜想正確，可根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)進(jìn)行判斷（電流表、電壓表均無故障）。下表給出了電流表、電壓表可能出現(xiàn)的

11、幾種情況，請(qǐng)判斷每種情況下哪個(gè)猜想是正確的，并把其序號(hào)填寫在對(duì)應(yīng)的空格里。（3分）電流表電壓表判斷結(jié)果示數(shù)不為零示數(shù)為零示數(shù)為零示數(shù)不為零示數(shù)為零示數(shù)為零（3）若閉合開關(guān)，燈不亮，電壓表示數(shù)接近6伏，電流表示數(shù)幾乎為零，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是 。（4）另一位同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針不動(dòng)該故障的原因是( )A燈泡燈絲斷了 B電流表接線短路 C電源接觸不良 D燈座接線短路 （5）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)，任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于6V。具體原因是_。（6）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較亮，電流表有示數(shù)，任意移動(dòng)滑動(dòng)變

12、阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于6V。具體原因是_。（7）另一位同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)變化相反，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是 。（8）實(shí)驗(yàn)中，小剛在閉合開關(guān)S后發(fā)現(xiàn)兩電表的指針正常偏轉(zhuǎn)，但總在晃動(dòng)，無法準(zhǔn)確讀數(shù)，造成此現(xiàn)象的原因可能是 。考點(diǎn)3、分析數(shù)據(jù)得結(jié)論：例：（1）實(shí)驗(yàn)中小剛測(cè)出了三組數(shù)據(jù)，記錄在下表中。他測(cè)三組數(shù)據(jù)的目的是 ；若第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù)如圖所示，請(qǐng)將此示數(shù)讀出并填入下表中；次數(shù)U/VI/A亮度1232.02.53.00.400.42暗亮（2）除了從表格中能直接得到的有關(guān)變化規(guī)律外，你還能通過上列表格數(shù)據(jù)分析出

13、什么規(guī)律（只要答出一個(gè)即可） 。考點(diǎn)4、計(jì)算燈泡的額定功率： 小燈泡未達(dá)到額定電壓，怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片才能達(dá)到額定電壓，讀電流表示數(shù)，再計(jì)算額定功率。例：(1)小剛實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，為測(cè)額定功率應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向_移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為_V。此時(shí)電流表示數(shù)如圖所示， 則通過小燈泡的電流為_A，小燈泡的額定功率為_W。練習(xí)4、圖16是小明設(shè)計(jì)的測(cè)量一小燈泡額定功率的電路圖。已知定值電阻Ro=15，滑動(dòng)變阻器R(20 1A)，電源電壓為18V，小燈泡的額定電壓為6V、額定功率約為3W。(1)閉合開關(guān)S前，滑片P應(yīng)滑到最_。(選填“左端”或“右端”)(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖17

14、的實(shí)物圖補(bǔ)充完整。(3)小明正確連接電路后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的指針如圖18所示，通過小燈泡的電流為_A，其額定功率為_W。(4)電路中定值電阻Ro的作用是：_。(5)小明完成上述實(shí)驗(yàn)后，小紅發(fā)觀電流表已壞，她利剩余器材和老師又給的兩個(gè)開關(guān)S1、S2及導(dǎo)線，也完成了對(duì)小燈泡額定功率的測(cè)量。請(qǐng)你在右側(cè)的虛線框內(nèi)畫出小紅完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路圖。答案： (1)右端 (2)如圖(3)0.48 2.88 (4)分壓，能夠完成對(duì)燈泡額定功率的測(cè)量 (5)如圖中考測(cè)小燈泡額定功率的幾種特殊考法近幾年中考除考“伏安法”測(cè)小燈泡額定功率外，通常還有如下幾種變形考法：一伏阻法（R或R0阻值和小燈泡額

15、定電壓已知，以下相同）（1）移動(dòng)電壓表法。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。實(shí)驗(yàn)步驟：A、按電路圖連接好電路；B、先把電壓表接在燈兩端,閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片使電壓表的示數(shù)為U額然后保持滑片不動(dòng)，再把電壓表并聯(lián)在R0兩端測(cè)出R0兩端電壓U1表達(dá)式： （2）開關(guān)控制法實(shí)驗(yàn)電路 實(shí)驗(yàn)步驟：a、按電路圖連接好電路b、閉合S1、S2，斷開S3，移動(dòng)滑片使電壓表的示數(shù)為U額c、保持滑片不動(dòng)，閉合S1、S3，斷開S2讀出電壓表的示數(shù)為U表達(dá)式： 二安阻法（1）移動(dòng)電流表法實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。 實(shí)驗(yàn)步驟：a、如圖連接好電路。b、把電流表與R0串聯(lián)，移動(dòng)滑片使電流表示數(shù)為U額/R0c、保持滑片不動(dòng)，把電流表與燈串聯(lián)，測(cè)出通過燈的電

16、流為Id、由 求燈的額定功率 (2)開關(guān)控制法測(cè)電阻。實(shí)驗(yàn)電路如左圖所示 實(shí)驗(yàn)步驟：a、如圖連接好電路。b、閉合S1、S3，斷開S2，移動(dòng)滑片使電流表示數(shù)為U額/Rc、保持滑片不動(dòng)，閉合S1、S2，斷開S3，讀出電流表示數(shù)I表達(dá)式： 三等效替代法等效法雖然也有一塊電壓表或一塊電流表，但在操作中測(cè)量出的電壓或電流值，不參與計(jì)算，而是起到標(biāo)志作用。實(shí)驗(yàn)電路 實(shí)驗(yàn)步驟：a、按電路圖連接好電路b、閉合S、S1，斷開S2，移動(dòng)滑片使電壓表的示數(shù)為U額c、保持滑片不動(dòng)，閉合S、S2，斷開S1，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電壓表的示數(shù)為U額時(shí)，讀出電阻箱連入電路中的電阻為R0表達(dá)式： 中考真題鏈接例1.(2013年河北省)34【拓展】完成探究后，小明用電源、電流表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱各1個(gè)，2個(gè)開關(guān)及若干條導(dǎo)線，對(duì)額定電流為0.1 A的小燈泡的額定