九年級(jí)物理全一冊（專題訓(xùn)練）專題5 電學(xué)實(shí)驗(yàn)（人教版）（原卷版）

/專題05專題05電學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航方法點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥1．影響導(dǎo)體電阻大小的因素：導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度，在探究電阻與其中某個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要采用控制變量法的思想，要探究導(dǎo)體的電阻大小與一個(gè)量之間的關(guān)系，需要保持其他量不變。2．“伏安法”測電阻實(shí)驗(yàn)是百色物理中考考查的高頻實(shí)驗(yàn)，題位為第25題，其中的第(3)小問或第(4)小問?？疾殡娐饭收蠁栴}，還常?？疾殡娏鞅?、電壓表的使用與讀數(shù)。有時(shí)候會(huì)在最后一小問涉及特色方法測電阻，在缺少電流表或電壓表，多一個(gè)已知電阻時(shí)，測量未知電阻或小燈泡正常發(fā)光的電阻，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不管是“安阻法”還是“伏阻法”，都是“伏安法”衍生出來的方法，其基本原理都是R＝eq\f(U,I)。比如，在缺少電壓表時(shí)，我們就要利用“并聯(lián)等壓”的方法間接測出電壓。題型訓(xùn)練類型一探究電阻的大小與哪些因素有關(guān)1．在探究“電阻的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導(dǎo)線，a、b長度相同但粗細(xì)(橫截面積)不同，a、c粗細(xì)相同而長短不同，導(dǎo)線d由錳銅合金制成，長短、粗細(xì)與導(dǎo)線b相同。（1）實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)越大，對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線電阻。（2）將導(dǎo)線a接在M、N之間，閉合開關(guān)，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電流為A。（3）依次將導(dǎo)線b、c、d替換導(dǎo)線a接入電路，電流表對(duì)應(yīng)的示數(shù)如下表所示：導(dǎo)線代號(hào)abcd電流表的示數(shù)－1.3A2.2A2.7A①選導(dǎo)線a、b比較是為了探究導(dǎo)線電阻的大小與粗細(xì)(橫截面積)的關(guān)系；探究導(dǎo)線電阻的大小與材料的關(guān)系，應(yīng)選用的兩根導(dǎo)線是(填寫導(dǎo)線代號(hào))；②由此可知：導(dǎo)線電阻的大小與材料有關(guān)，用相同材料制成的導(dǎo)線長度越長，。（4）若想進(jìn)一步用“伏安法”測量導(dǎo)線a的電阻，除了如圖甲所示的器材外，至少還需要在此電路接入一個(gè)電壓表和，連好電路后，經(jīng)多次測量，繪得導(dǎo)線a的U-I圖像如圖丙所示，則其電阻為Ω。2.小青同學(xué)在家里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)廢棄的定值電阻，把它帶到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室，檢查完好后，再對(duì)它進(jìn)行電阻的測量．（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于________(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài)．（2）如圖，完成電路連接后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn)．請(qǐng)指出造成該現(xiàn)象的原因是__________________．（3）改接電路并檢查無誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下表是記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．通過計(jì)算，該定值電阻的阻值約是________Ω.(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓(V)11.52.0電流(A)0.200.280.36（4）在上一小題的計(jì)算中，小青同學(xué)發(fā)現(xiàn)三次算得的電阻阻值并不相同，這種情況下是因?yàn)槌掷m(xù)通電使電阻的________(選填“長度”“橫截面積”或“溫度”)發(fā)生變化，影響了它的阻值大?。?.現(xiàn)要測量電阻Rx的阻值，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：待測電阻Rx(約5Ω)、兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干．甲乙（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物圖連接完整，要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向接線柱D移動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變?。?）正確連線后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔儯綦娐分兄挥幸惶幑收?，可判斷該故障是______________．（3）排除故障繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，某次測量，電流表的示數(shù)為0.50A，電壓表的示數(shù)如圖乙，該示數(shù)為______V，則Rx＝________Ω.（4）某同學(xué)利用電源(電壓未知)、電阻箱(0～999.9Ω)和電流表(指針能正常偏轉(zhuǎn)，但刻度盤示數(shù)模糊不清)等器材，測電阻Rx的阻值，設(shè)計(jì)的電路如圖丙．完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：①正確連接電路，斷開S1、S2，將電阻箱R阻值調(diào)至最大；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④電阻Rx＝________．(用測得量的符號(hào)表示)4.小明欲測量一個(gè)阻值標(biāo)識(shí)模糊的定值電阻，圖甲所示是他設(shè)計(jì)的測量電路，圖乙是未完成連接的實(shí)驗(yàn)電路．（1）請(qǐng)你按照電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，幫助小明把滑動(dòng)變阻器和電壓表正確連入圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路；丙（2）小明將電路連接正確后，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)變阻器的滑片，按照正確的操作測得數(shù)據(jù)如下表所示．實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U(V)電流I(A)電阻R(Ω)11.00.1010.021.50.1212.532.00.2010.042.50.2410.452.80.28根據(jù)表中數(shù)據(jù)，第5次測量的電阻值R5＝________Ω.（3）圖丙中已經(jīng)把前4次測得的電壓U和電流I的值對(duì)應(yīng)點(diǎn)描出，請(qǐng)你在圖丙中補(bǔ)描出第5次測量的電壓U和電流I值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)A，并依據(jù)所描的點(diǎn)在圖丙中作出該定值電阻的U－I圖像．類型二“伏安法”測電阻1.小明用“伏安法”測量一個(gè)定值電阻Rx的阻值(約為20Ω)。實(shí)驗(yàn)器材有：定值電阻Rx、電壓表(量程0～3V和0～15V)、電流表(量程0～0.6A和0～3A)、滑動(dòng)變阻器(20Ω1A)、開關(guān)、學(xué)生電源各一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）“伏安法”測電阻的原理是。（2）如圖a所示是“伏安法”測電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，圖中甲、乙為兩個(gè)電表，其中甲為。（3）本實(shí)驗(yàn)電源電壓選用V，電壓表應(yīng)該選用V量程，電流表選用A量程；連接如圖b所示的電流表時(shí)，應(yīng)該使電流從“”接線柱流入電流表。（4）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約為6V，電流表示數(shù)為零；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，電壓表示數(shù)有明顯變化，但電流表示數(shù)為零，則發(fā)生故障的元件是。（5）排除故障后，接通電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)如圖b所示時(shí)，通過電阻Rx的電流大小是A。（6）經(jīng)多次測量，小明由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制得如圖c所示的U-I圖像，由圖像可知，電阻Rx＝Ω(保留一位小數(shù))。（7）在物理實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常要對(duì)物理量進(jìn)行多次測量，下列實(shí)驗(yàn)與本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量的目的相同的是(填字母)。A．用刻度尺測量物理課本的長與寬B．探究杠杠的平衡條件C．測量小燈泡的電功率2.“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)連接了如圖甲所示的電路(電路元件完好，接線柱接線牢固)．(1)在未檢查電路連接是否正確的情況下，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，電流表的示數(shù)將________，電壓表的示數(shù)將________．(選填“發(fā)生變化”或“保持不變”)(2)檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一處連接錯(cuò)誤，請(qǐng)指出連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是________(選填“a”、“b”、“c”或“d”)．(3)糾正錯(cuò)誤后，閉合開關(guān)，測得幾組數(shù)據(jù)如下表.實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓U/V1.52.12.8電流I/A0.100.14電阻R/Ω15.0第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表的示數(shù)為________A．第2次實(shí)驗(yàn)后，算出的電阻值是________Ω，第3次實(shí)驗(yàn)后，算出的電阻值是________Ω，待測電阻值為________Ω.3.在“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)中，某小組的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．(1)本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)________算出電阻Rx的阻值；(2)由兩節(jié)新干電池串聯(lián)成的電源兩端電壓大約是________V；(3)閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片放在其最______端(選填“左”或“右”)．閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電表中只有一個(gè)電表有示數(shù)，初步檢查確認(rèn)：接線完好和兩個(gè)電表無故障，則發(fā)生故障的元件應(yīng)是________(選填“電源”、“電阻Rx”或“變阻器”)；(4)排除故障后，經(jīng)過多次測量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示數(shù)據(jù)序號(hào)12345電壓U/V0.751.01.52.02.5電流I/A0.090.140.220.280.32①為減小實(shí)驗(yàn)誤差，小明依據(jù)多次測量取平均值的做法進(jìn)行了如下的運(yùn)算：Rx＝eq\f(\f(0.75V＋1.0V＋1.5V＋2.0V＋2.5V,5),\f(0.09A＋0.14A＋0.22A＋0.28A＋0.32A,5))≈7.38Ω由此得電阻Rx＝7.38Ω.這樣的算法是________(選填“合理”或“不合理”)的；②小芳把表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)、連線，得到如圖乙所示的U－I圖像，由圖可得電阻Rx＝______Ω.(5)由于沒有電壓表，小紅設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖，其中電阻R0＝20Ω，電流表、為兩個(gè)完全相同的電流表，連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電流表指針均偏轉(zhuǎn)了相同的角度，如圖乙所示．則通過電阻Rx′的電流是________A，Rx′＝________Ω.類型三測量小燈泡的電功率1．小明用如圖甲所示的電路來測量一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的電功率。(1)本實(shí)驗(yàn)電源由兩節(jié)新干電池提供，一節(jié)新的干電池兩端電壓大約是V。(2)在閉合開關(guān)前，變阻器的滑片應(yīng)放在變阻器的(選填“A”或“B”)端。(3)閉合開關(guān)，調(diào)整變阻器滑片，小燈泡始終不發(fā)光，小明用另一個(gè)電壓表分別測量電路中A與C、A與D、C與E、D與E間的電壓，發(fā)現(xiàn)：UAC＝UDE＝0，UAD＝UCE≠0，則電路中故障是。(4)排除故障后，閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光，此時(shí)通過小燈泡電流的方向是(選填“C→D”或“D→C”)。(5)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)小燈泡兩端的電壓是V，為了能測出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率，應(yīng)將變阻器的滑片往變阻器(選填“A”或“B”)端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為V。(6)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)通過小燈泡的電流是A，小燈泡的功率是W。2.在“測量小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中．(1)小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，按照電路圖，已完成部分實(shí)物電路連接(如圖乙所示)，根據(jù)圖乙中的信息，電壓表量程應(yīng)選0～____V;若開關(guān)閉合后，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，能使電路中電流變大，應(yīng)將開關(guān)右側(cè)接線柱與滑動(dòng)變阻器的________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)接線柱相連．(2)正確連接好電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)，小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，而電壓表示數(shù)接近電源電壓．經(jīng)檢查，電流表是完好的，僅滑動(dòng)變阻器或小燈泡存在故障，則電路中的故障是________________．排除故障后，閉合開關(guān)，仍發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)很小，要使該小燈泡發(fā)光只需____________________________．(3)觀察小燈泡在不同電壓下的亮度，讀出電壓表、電流表示數(shù)，實(shí)驗(yàn)記錄見下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U/V電流I/A小燈泡亮度實(shí)際功率P/W120.18偏暗0.3622.50.2正常發(fā)光0.533偏亮①由表格可知，該小燈泡額定電壓為________V.②當(dāng)小燈泡兩端電壓為3V時(shí)，小燈泡偏亮，小明擔(dān)心燈絲會(huì)燒斷，于是立刻斷開開關(guān)，未讀取電流表示數(shù)，同組的小華觀察到當(dāng)時(shí)電流表指針的位置如圖丙所示，則通過小燈泡的電流為________A，小燈泡的實(shí)際功率為________W.(4)本實(shí)驗(yàn)電路除了能測出小燈泡的功率，小明認(rèn)為還能測出小燈泡燈絲的阻值．小華認(rèn)為還能探究電流與電壓的關(guān)系，你認(rèn)為________同學(xué)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，理由是：____________________________________________________________________________________.3.實(shí)驗(yàn)室購買了一批規(guī)格為“2.5V0.8W”的小燈泡，為檢測所購燈泡是否合格，小剛利用其中一只燈泡來做測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)．(1)在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針如圖甲所示，則需要對(duì)電流表進(jìn)行的操作是____________________________________________________________________________．甲乙(2)正確操作后，如圖乙所示是小剛連接的實(shí)驗(yàn)電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并在圖中改正(導(dǎo)線不許交叉)．(3)電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表和電壓表均有示數(shù)，接下來他最應(yīng)該進(jìn)行的操作是________________________________．(4)小剛設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)記錄表格如下表，請(qǐng)你指出表格中的問題：________________________________________________________________________________________.實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓/V電流/A電功率/W電功率的平均值/W123小剛又根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成了U－I圖像(如圖丙)，根據(jù)圖像提供的信息，可計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率是__________W，如果生產(chǎn)這種小燈泡的鎢絲長度是一定的，則這個(gè)小燈泡的鎢絲的橫截面積比合格產(chǎn)品________(選填“粗”或“細(xì)”)．圖丙(5)小剛的同學(xué)小明選擇另一個(gè)燈泡，想通過實(shí)驗(yàn)來比較燈泡“實(shí)際電壓是額定電壓一半時(shí)的電功率P1”和“實(shí)際電流是額定電流一半時(shí)的電功率P2”的大?。斆鞯男偢鶕?jù)小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律，沒有通過實(shí)驗(yàn)也比較出了它們的大小是P1________P2(選填“大于”“小于”或“等于”)．(6)若小剛想接著研究電流與電壓的關(guān)系．需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材是________．4.同學(xué)們在“探究小燈泡的亮度與功率的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，所用電源電壓為6V，燈泡的額定電壓U0＝3.8V，額定功率在1～1.5W的范圍內(nèi)．(1)按圖甲所示的電路圖，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的電路補(bǔ)充完整．(2)小杜同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向B端移動(dòng)，小燈泡的實(shí)際功率將________(選填“變大”、“變小”或“不變”)；同時(shí)觀察到小燈泡的亮度將變________(選填“亮”或“暗”)．(3)另一組的小張同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)電流表的示數(shù)是________A，電壓表的示數(shù)是________V；經(jīng)分析造成這種現(xiàn)象的原因是________________________________________________________．(4)小張同學(xué)重新調(diào)整電路連接后，繼續(xù)探究小燈泡在額定功率時(shí)的亮度，但發(fā)現(xiàn)無法準(zhǔn)確讀出額定電壓，他用第(3)小問中所測數(shù)據(jù)先算出燈泡的電阻RL，再根據(jù)P0＝eq\f(Ueq\o\al(2,0),R