电学专题之电学实验

电学专题之电学实验（讲义）一、知识点睛探究类实验1． 探究串、并联电路电流规律 2． 探究串、并联电路电压规律 3． 探究影响电阻大小的因素4． 探究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律） 5． 探究影响电流的热效应的因素 测量类实验1． 伏安法测量电阻（特殊法测电阻） 2． 测量小灯泡的电功率二、精讲精练【实验一】串并联电路电流规律1. 为了验证并联电路的电流特点。

小红设计了如图所示的电路进行实验。

（1） 在连接电路时，开关应处于________状态。

（2） 小红先将电流表接在L 1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L 2发光，但灯L 1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：______________。

（3） 排除故障后，她测出了L 1、L 2支路和干路上的电流分别为I 1、I 2和I ，电流表示数如上图中甲、乙、丙所示，可读出I 1=0.5A ，I 2=________A ，I =_______A 。

根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：_________。

（用I 1、I 2、I 表示）（4） 为了验证结论的普遍性，小红采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：________________。

【实验二】串并联电路中电压规律2. 小刚和小丽用如图所示的器材探究串联电路的电压关系，用三节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同。

第1题图（1） 请用笔画线代替导线，连接实验电路。

要求：L 1和L 2串联，电压表测量两灯串联后的总电压。

（2） 小刚用电压表测量L l 两端的电压时，直接选用0~3V 的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法应该是____________________________________________。

（3） 他们在测量L 2两端的电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0。

小刚用电压表检测L 1两端的电压，示数为电源电压，由此判断出L 1处的故障是___________；L 2是短路还是正常的？小丽在原电路中又添加了一个电学器材，就检验出了结果，她的方法可能是_____________________________________________。

（4） 他们排除故障后继续实验，得出了下表所示的一组数据。

为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应当_________________________________________。

3. 下面是某组同学采用控制变量法来研究电流与电压、电阻关系的实验：（1） 根据电路图连接实物图。

（2） 以下是该小组的实验数据的记录，请将数据补充完整。

表1：U =________V 恒定不变。

（实验中更换电阻R 1）分析表1 数据可得结论____________________________________； 在表1的实验中滑动变阻器的作用是______________________； （3） 表2：R =________Ω恒定不变。

； 在表2的实验中滑动变阻器的作用是___________________________【实验四】伏安法测量电阻4. 小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V 的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路。

（1）请你按照图甲电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接；（2）小明将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是____A，小灯泡的阻值是______Ω（小数点后保留一位）；（3）小明通过改变被测电阻两端的电压，共测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是______________________________。

（4）小明又想测某未知电阻R x的阻值，设计了如图丁所示电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出R x的表达式。

实验步骤：①按照设计的电路图连接电路；②断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1；③__________________________________；④表达式：Rx=_____（用已知和测量的物理量的符号表示）。

【实验五】电流的热效应5.如图所示是探究“影响电流热效应的因素”的实验示意图。

（1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫________。

若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用___________（选填“煤油”或“水”），理由是_____________。

（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量，填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据。

由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流____，其产生的热量________。

（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中_____（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶______（选填“串联”或“并联”）。

【实验六】测量小灯泡的功率6.一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为8Ω。

小明想测量它的额定功率。

实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各1个、规格分别为“10Ω1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器2个，导线若干。

（1）小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为_______的滑动变阻器。

（2）图乙是小明根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。

（3）在连接好电路后，要先将滑动变阻器滑片P移至___端（选填“A”或“B”）后，开关才能_____。

（4）如果用干电池作电源，他至少要用______节。

（5）当P在某位置时，电压表示数为1.5V，灯泡发光___（选填“较暗”或“较亮”）；要使灯正常发光，应将滑片P向______端（选填“A”或“B”）移动。

（6）小明继续实验，调节滑动变阻器当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示为____A，小灯泡的额定功率是____W。

（7）实验结束后，小明整理实验器材时，发现滑动变阻器的电阻丝部分比金属杆部分热，这是因为__________。

电学专题之电学实验（作业）1.在“测未知电阻R x的阻值”实验中，请完成下列相关问题：（1）用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整。

（2）把第二次测量时，图乙所示的电压表和电流表的示数填入表中相应的位置①______②_______。

（3）处理表中记录的各次实验数据，得出未知电阻R x的阻值为_______Ω。

（4）有同学设计了下列两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。

①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻R x的阻值表达式为R x=_______；②方案二的电路中，闭合开关S，如果电流表A1和A2的读数分别为I1和I2，则电阻R x的阻值表达式为R x=______。

2.导体的电阻与哪些因素有关？某实验小组用如图所示的装置进行探究。

实验数据如表：（1）连接电路时，开关应_____；比较步骤____，可得出结论：导体的电阻与材料有关；（2）比较步骤1和2，可得出结论：_______；比较步骤1和3，可得出结论：________；（3）根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与_______有关；（4）该同学在完成上述实验后，将M同时接到c、d，N同时接到c′、d′，此时小灯泡的亮度比步骤4的小灯泡还亮，是因为___________________。

第1题图第2题图M N【参考答案】1. （1）断开 （2）L 1断路（3）0.52 1 I =I 1+I 2（4）更换不同的电源（2）先选用0～15V 量程试测，如果示数小于3V ，再改用0～3V 量程测量 （3）断路 用小灯泡或定值电阻或滑动变阻器替换L 1，如果L 2发光，则L 2正常；若L 2不发光，则L 2短路。

（4）换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量 2. （1）（2）4 电压一定时，电流与电阻成反比 保持电阻两端的电压一定 （3）5 电阻一定时，电流与电压成正比 调节定值电阻两端的电压 3. （1）（2）0.3 8.3（3）减小误差（4）断开S 1、闭合S 2记录电流表示数为I 2102x I R R =I 4. （1）转换法 煤油；煤油比热容小，相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显；（2） 越大；越多 （3）B ；串联 （1）50Ω 0.5A （2）（3）B 闭合（4）4（5）较暗 A （6）0.32 0.8 （7）电阻丝部分的电阻比金属丝的电阻大 【参考答案】（2）1.8 0.36（3）5（4）①201x U R =R U ②2021I R I I -1. （1）断开（2）3和4（3）导体的电阻与横截面积有关（4）温度（5）电阻并联以后横截面积面大，电阻减小×。