上海初三物理电学实验知识点及例题精讲
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经典例题题型一:串联单故障(选择题)例1.(★★★)在图所示的电路中,电源电压保持不变。
当电键S闭合后,只有一个电表的示数发生变化。
若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或小灯L上,则()A.电压表V的示数发生变化,小灯L断路B.电压表V的示数发生变化,小灯L短路C.电流表A的示数发生变化,电阻R断路D.电流表A的示数发生变化,电阻R短路【考点】故障电路【解析】闭合前,V、A都为零,闭合后只有一个电表的示数发生变化,若L断路V变化;若L短路A变化。
【答案】A【教学建议】本题也可通过分析4种具体的故障时电表的变化情况来得出答案。
题型二:串联单故障(填空题)例2.(★★★)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R或灯L有且只有一个故障。
电键S闭合前后,若只有两个电表的示数发生变化,则电路存在的故障是;若只有一个电表的示数发生变化,则电路存在的故障是。
【考点】故障电路【解析】如果是L短,电键S闭合后电源短路不可取;如果是L断,电键S闭合前后V、A1、A2无变化;如果是R短,电键S闭合前后只有A2变化;如果是R断,电键S闭合后V、A1变化。
【答案】R断路;R短路【教学建议】注意分析电键闭合前后电路图的区别与各电表的测量目标的异同是顺利解答本题的关键。
例3.(★★★)在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,小灯不发光,已知电路故障发生在电阻R或灯L上。
①若S闭合后,只有一个电表有示数,则故障可能是。
②若S闭合后,只有一个电表无示数,则故障可能是。
【考点】故障电路【解析】小灯不发光,说明故障是灯L短路或断路,电阻R断路;若S闭合后,只有一个电表有示数,故障为L断路或R断路;若S闭合后,只有一个电表无示数,故障为灯L短路。
【答案】①L断路或R断路;②L短路【教学建议】单故障类型题目运用具体故障的分析法也是非常方便的,且更容易使学生理解。
例4.(★★★)如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S后,电路正常工作。
题型十:电源可变类问题例21.(★★★)在图(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,所用电表均为图(b)所示规格。
①若电源电压为3伏,闭合电键S,求通过电阻R1的电流I1。
②现电路中的电源电压可变:(a)若滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”的字样,求为保证通过干路的电流达到最大时,电源所需的最小电压U min。
(b)若滑动变阻器R2标有“5Ω 3A”的字样,求在电源电压可变范围内,通过电阻R1的最大电流I1max。
【考点】电源可变类问题【解析】①I1=U1/ R1=3伏/10欧=0.3安② (a) I1=I-I2=3安-1安=2安U1=I1R1=2安×10欧=20伏(b) 通过电阻R1的电流最大时I=3安 R2=5欧I1max R1=I2R2I1max R1=(I-I1max)R2I1max×10欧=(3安-I1max)×5欧I1max=1安【答案】0.3安;20伏;1安【教学建议】本题关键之处在于第二问,(a)问中 R2电流最大2A,R1电流最小1A,故最小电压20V。
(b)问中R1的最大电流I1max受到干路最大电流限制,故当干路电流3A时利用并联等压列方程解题。
例22.(★★★)如图所示,灯L上标有“12V 3.6W”,定值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”。
(1)闭合S1、S2,灯L正常发光。
电流表、电压表的量程分别为0~3A,0~15V,求:①灯正常发光时的电阻;②滑动变阻器允许连入的阻值范围。
(2)断开S1、S2,用一个新的电源去替代原来的电源,电流表、电压表的量程分别为0~0.6A,0~3V。
移动滑动变阻器的滑片过程中,要求两个电表先后均能达到满刻度,且电路正常工作。
求允许替换电源的范围。
【考点】电源可变类问题【解析】(1)闭合S1、S2,灯L、 R2并联。
①I L=P/U L=3.6瓦/12伏=0.3安R L= U L/I L=12伏/0.3安 =40欧②当滑动变阻器达到允许通过的最大电流1安时,电流表是安全的。
题型十一:实验操作细节【考点】测小灯泡的电功率【解析】(1)根据题意可知,一个电压表测的电源电压,另一个电压表测滑动变阻器两端的电压;(2)由题意可知,待测小灯上标有0.3A 可知,灯泡的额定电流是0.3A ;(3)根据电功率计算公式P =UI ,可计算小灯泡的电功率.【答案】(1)7.5(2)电流表示数为0.3安时,小灯正常发光(3) U 7.5 2.61.4 6.3额=伏-(伏-伏)=伏;P U I 6.30.3 1.89 额额额==伏安=瓦【教学建议】提醒学生:电压表不变的情况一般为测电源电压,而变化的电压表则有两种可 能性,需要分别计算来判断。
确定了额定电压则整个题目的最难点就突破了。
例17.(★★★)小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全并完好,电源电压不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A ” 的字样,待测小灯上只有所标“0.3A”(指小灯正常工作电流)字样清晰可见。
小华将电源、小灯泡、电流表、电键以及滑动变阻器正确连入电路后,分别将两个电压表并联在电路中。
闭合电键时,发现各电表的示数如图所示。
接着他移动变阻器的滑片直至小灯泡正常发光,发现此过程中有一个电压表的示数始终未变,而另一个电压表的示数变化了1.4伏。
(1)本实验所用电源的电压为 伏。
(本空格不需要解答过程)(2)小华判定小灯泡正常发光的理由是 。
(3)请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。
(本小题需要解答过程)【考点】测小灯泡的电功率【解析】(1)小灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,且未断开电键,说明灯泡实际功率很大,电路电流很大,这是由于滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处造成的;(2)灯泡电压等于额定电压时,灯泡功率等于额定功率,根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,由P UI 求出灯泡的额定功率。
【答案】(1)断开电键;将滑动变阻器滑片P 滑到B 端;换一盏小灯(2)小灯的亮暗程度。
2.5;0.26;0.65【教学建议】教师应注意在实验题教学中加入对正确实验步骤的详细分析,说清楚先操作什么,后操作什么,为什么不能颠倒。
题型六:替换电阻问题类电压表示数变化范围例13.(★★★)在如图所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧。
闭合电键S后,电流表A的示数如图(a)所示。
①求电阻R1两端的电压U1。
②求电阻R2的阻值。
③现选择标有“10Ω 2Α”、“50Ω 1.5Α”字样的滑动变阻器替换电阻R2,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,电压表示数的变化量最大(电压表的表盘如图(b)所示)。
问:选择哪一个变阻器替换电阻R2?求出相应电压表的变化范围。
【考点】替换电阻问题类电压表示数变化范围【解析】①U1=I1R1=0.8安×10欧=8伏②U2=U总-U1=18伏-8伏=10伏R2=U2/I2=10伏/0.8安=12.5欧③选择变阻器“50Ω 1.5A”U1大=IR1=1.5安×10欧=15伏U2小=3伏U2大=I小R2大=[18伏/(60欧)]×50欧=15伏电压表变化范围:3~15伏。
【答案】①8伏②12.5欧③选择变阻器“50Ω 1.5A”电压表变化范围:3~15伏【教学建议】本题关键之处在于第三问,学生会在选配滑动变阻器时纠结,而本题只需分两种情况解题,与其纠结不如直接分类解题,会加快做题进度,提高正确率。
【考点】替换电阻问题类电压表示数变化范围【解析】①I =I 1=I 2=0.5AU 1=I 1R 1=0.5A ×12Ω=6V②U 2=U -U 1=18V -6V =12VP 2=U 2I 2=12V ×0.5A=6W③B R 1R 2= U 2/I =12V/0.5A =24Ω当I =0.6A 时,U 2最大=IR 2=0.6A ×24Ω=14.4V当R 1=150Ω时,RR U U 11= V U R R U 51.152415015011=Ω+ΩΩ== 所以,U 1最大=15V ,U 2最小=U -U 1最大=18V -15V =3V△U 2=U 2最大-U 2最小=14.4V -3V =11.4V例14.(★★★)如图所示的电路中,电源电压为18伏,定值电阻R 1的阻值为12欧,闭合电键S ,电流表的示数为0.5安。
I U R =第十五章探究电路实验一、探究电阻跟哪些因素有关 (控制哪个物理量不变,改变哪个物理量,观察哪个物理量,得出什么结论)导体的长度,导体的横截面积,导体的材料结论:导体的电阻的大小与很截面积成反比,导体的横截面积越大,电阻越小导体的电阻的大小与导体的长度成反比,导线越长,电阻越小导体的电阻的大小与导体的材料有关总结上述三条结论:R lSρ= 另外电阻还跟导体的温度有关。
实验二、探究电流跟哪些因素有关1、研究方法—控制变量法 (控制哪个物理量不变,改变哪个物理量,观察哪个物理量,得出什么结论) A :保持电压不变时,研究电流随电阻的变化如何保持电压不变---来回调节滑动变阻器,保持电阻两端电压不变得出结论:保持电阻不变时,电流跟电压成正比。
B :保持电阻不变时,研究电流随电压的变化如何在一个电路中改变电压---调节滑动变阻器,改变电阻两端电压 得出结论:保持电压不变时,电流跟电阻成反比。
总结上述两条结论可以得出:图象表示:注意:1、电流、电压、电阻的“同一性”R U I =串联并联 电流I=I 1=I 2 I=I 1+I 2 电压 U=U 1+U 2 U=U 1=U 2电阻R=R 1+R 212111R R R =+ 三者关系 I=U/R I=U/R电流与电压的分配关系1122U R U R = I=I 1=I 2 1221I R I R = U=U 1=U 2探究电路电阻概念定义:导体对电流阻碍作用的大小 符号:R ,单位:欧姆,符号Ω影响电阻的因素导体的长度 导体的横截面积 导体的材料 导体的温度变阻器原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻种类滑动变阻器 电阻箱 在电路中作用:改变电流,改变电压欧姆定律实验:探究:电流、电压、电阻之间的关系 探究电流与电阻关系时,如何控制电阻上的电压不变 探究电流与电压关系时,如何改变电阻上的电压 内容:通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,I=U/R 注意:电阻不受电流和电压的影响 应用 伏安法测电阻 电阻的串并联 串联:R=R 1+R 2并联:12111R R R =+ 家庭 用电 家庭组成:进户线、地线、电能表、闸刀开关、熔断器、家用电器、插座等安全用电用测电笔辨别火线和零线触电事故:一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。
题型一:串联电路R 型【考点】串联电路动态分析【解析】如图所示电路,R l 与R 串联,V 1测R l ,V 2测R ,当S 闭合后,滑动变阻器滑片自b 向a 端移动时,R 变小,I 变大,U 1变大,因为==1211U U U /I R ∆∆∆∆,,所以V 2示数的变化量与A 示数的变化量的比值即为R 1。
【答案】变大;不变【教学建议】要求学生先判断电路类型,并对每个电表测量对象判断清楚,然后再进行动态 分析就不难了。
【考点】串联电路动态分析【解析】(1)由图可知,R 1和R 2串联,电压表V 测总电压,不变,V 1测量R 1两端的电压,V 2测量R 2两端的电压,电流表测电路总电流;(2)由滑片的移动可知滑动变阻器电阻的变小,从而可知总电阻变小,由欧姆定律可得出电路中电流变大;所以A 示数变大;(3)因为电流例2.(★★★)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S ,当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,电流表A 的示数将 ,电压表V 的示数将 ,电压表V 2的示数将 ,电压表V 与电压表V 1示数的差值跟电压表V 2示数的比值 。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)例1.(★★★)如图所示电路中,电源电压恒定,R l 为定值电阻,R 为滑动变阻器。
S 闭合后,滑动变阻器滑片自b 向a 端移动,V 1的示数将 ,V 2示数的变化量与A 示数的变化量的比值将 (均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
经典例题变大,根据欧姆定律,R1两端的电压V1变大,再根据串联电路电压的特点可知V2变小;(4)由串联电路的电压规律可得出电压表V与电压表V1示数的差值就是V2,所以跟电压表V2示数的比值不变。
【答案】变大;不变;变小;不变【教学建议】对于最后一问的比值,先让学生写出它的表达式,然后进行分析简化,就会发现这个比值就是1,所以就顺利解答了。
题型二:串联电路S 型例3.(★★★)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路中各元件都完好。
第二节 欧姆定律 电阻【知识点1】欧姆定律 电阻 【考纲要求】 知识点 学习水平说明欧姆定律 C掌握欧姆定律,会用公式计算电流、电压或电阻【解读】掌握欧姆定律。
感悟欧姆定律的得出过程及伴随这一过程中的科学方法;掌握欧姆定律的内容及数学表达式;描述电流跟电压、电阻的关系;根据公式RUI =完成I 、U 、R 的计算。
【知识点2】欧姆定律 电阻 【考纲要求】知识点学习水平 说明电阻 滑动变阻器B 理解电阻;理解滑动变阻器的原理和使用方法学生实验:用滑动变阻器改变电路中的电流 B 会用滑动变阻器改变电路中的电流学生实验:探究导体中电流与电压的关系 C 会设计实验,探究导体中电流与电压的关系学生实验:用电流表、电压表测电阻 C 会设计实验,用电流表、电压表测电阻【解读】1.理解电阻的概念。
知道导体的电阻是导体本身的一种性质;能用公式IUR =计算电阻; 2.关注导体跟哪些因素有关的方法,明白决定电阻大小的因素;3.设计探究导体中电流与电压的关系实验。
知道实验目的和实验器材,能根据探究的需要,设计实验方案、选择实验器材,能画出实验电路图,学会设计记录实验数据的表格,学会正确连接实验电路,能根据实验数据得出导体中电流与电压的关系;4.学会用滑动变阻器改变电路中的电流。
记住滑动变阻器的示意图和符号;知道滑动变阻器的作用和使用方法;学会正确地把滑动变阻器的符号或示意图画在电路图中,并能说明滑片移动时电路中电阻、电流、电压的变化情况;5.设计用电流表、电压表测量电阻的实验。
一、欧姆定律知识梳理考纲解读(一)内容:通过导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
(二)表达式:RUI =或IR U = 注意:1.I 与R 、U 属于同一段纯电阻电路,即要做到一一对应;欧姆定律的理解:①在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比;②在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
上海初三物理知识点电学电学是初三物理课程中的重要组成部分,涵盖了电流、电压、电阻、电路、电功率等基本概念和原理。
以下是上海初三物理电学部分的知识点概述:1. 电流:电流是电荷的流动,通常用安培(A)作为单位。
电流的产生需要有电压差,即电势差。
2. 电压:电压是推动电流流动的原因,单位是伏特(V)。
电压可以类比为水压,是电场力作用下电荷移动的驱动力。
3. 电阻:电阻是阻碍电流流动的物理量,单位是欧姆(Ω)。
电阻的大小与材料的性质、长度和截面积有关。
4. 欧姆定律:欧姆定律是描述电压、电流和电阻之间关系的定律,公式为 \( V = IR \),其中 \( V \) 是电压,\( I \) 是电流,\( R \) 是电阻。
5. 串联电路:在串联电路中,所有元件首尾相连,电流在各个元件中是相同的,总电压等于各个元件电压之和。
6. 并联电路:在并联电路中,各个元件两端并联在一起,电压在各个元件上是相同的,总电流等于各个元件电流之和。
7. 电功率:电功率是描述电流做功快慢的物理量,单位是瓦特(W)。
电功率的公式为 \( P = IV \),其中 \( P \) 是功率,\( I \) 是电流,\( V \) 是电压。
8. 电能:电能是电流通过电路时所做的功,单位是焦耳(J)。
电能的计算公式为 \( W = Pt \),其中 \( W \) 是电能,\( P \) 是功率,\( t \) 是时间。
9. 电容器:电容器是一种能够存储电荷的元件,其单位是法拉(F)。
电容器在充电和放电过程中,电荷和电压之间存在线性关系。
10. 电磁学基础:电磁学是研究电和磁之间相互作用的学科。
例如,奥斯特实验表明电流周围存在磁场;法拉第电磁感应定律描述了变化的磁场可以产生电流。
11. 安全用电:了解安全用电的知识,包括不接触高压带电体,不靠近高压电磁场,正确使用电器等。
这些知识点构成了初三物理电学部分的基础框架,学生需要通过实验和练习来加深对这些概念的理解和应用。
题型三:“无法准确测出小灯泡电功率”,电压表要并在滑动变阻器上或无电压表【解析】此题重点是判断电压表Vˊ的位置,由电压表Vˊ的示数从4.0伏逐渐变小知电压表Vˊ并联在滑动变阻器两端,电源电压为灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和为6V,=6V-0.22A×10Ω=3.8V,滑动变阻器最大阻值为4V/0.2A=20Ω,灯正常发光时的电压U额P U I=3.8V×0.22A=0.836W。
额额额【答案】(1)电压表Vˊ并联在滑动变阻器两端(2)0.836瓦【教学建议】可以告诉学生:一般无法准确读出额定电压,就说明需要改变电压表的位置了,还有就是电源电压也要求出,对电压表测量不同对象时的读数要分析它们之间的关系。
例7.(★★★)小汇同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验室供选择的实验器材如图所示,滑动变阻器的规格、小灯的额定电压已标注在图中,小灯的额定电流都为0.3安。
他选择了所需的器材做实验。
请完成:(1)画出小汇同学的实验电路图。
(2)当观察到小灯正常发光时,滑动变阻器的滑片大约在中点,此时所测小灯的额定电压为伏,所用滑动变阻器的规格为。
小灯的额定功率为瓦。
【考点】测小灯泡的电功率【解析】此题给出的实验器材中没有电压表,要注意画图时的准确性。
根据题意分类讨论:(1)当滑动变阻器接入的电阻值是5Ω时,滑动变阻器两端的电压是0.3A×5Ω=1.5V,则灯泡额定电压可能是:3V-1.5V=1.5V;4.5V-1.5V=3V;6V-1.5V=4.5V;7.5V-1.5V=6V,都不符合题意。
(2)当滑动变阻器接入的电阻值是12.5Ω时,滑动变阻器两端的电压是0.3A ×12.5=3.75V,则灯泡额定电压可能是:3V-3.75V=-0.75V;4.5V-3.75V=0.75V;6V-3.75V=2.25V;7.5V-3.75V=3.75V,可以判断灯泡可以选择额定电压为2.2V,此时电源电压是6V;或灯泡的额定电压是3.8V,此时电源电压是7.5V。
电压表相当于断路,电流表相当于导线用纸片将电表遮住,电流表位置可以画线补上趣味导线可以伸长、缩短,也可以折叠起来趣味结点法:将所有结点命名1,2,3,4……,找到导线直接相连的结点,它们是等价的,可以合并为一点,画出两端的结点和等价点,把所有电阻连到对应的结点之间.电压表测谁的电压电压表所测电压不会大于电源电压,因此电压表不会测“电源+电阻”电压如下图,V 2不可能测“电源+R 1”电压找出电压表左端分别接哪些元件,右端分别接哪些元件,相重合的元件就是电压表所测元件串联分压2121R R U U =,U R R U 总11=,U R R U 总22=串联分压,电阻增大,分压增大,电阻减小,分压减小串联分压,电源电压不变,U 1增大,则U 2减小,变化量相等△U 1=△U 2快速填空(填“变大”或“变小”):当滑片向右移动时,U 1 ,U 2 . 当滑片向左移动时,U 1 ,U 2 .电源电压为U,R 1、R 2的的电压分别为U 1、U 2.快速口算: 当U=6V,R 1=20Ω,R 2=80Ω时,U 1= ,U 2= 当U=9,R 1=222Ω,R 2=777Ω时,U 1= ,U 2= 当U=,R 1=333Ω,R 2=444Ω时,U 1= ,U 2=V 2测R 2电压V 2左端:连接电源负极、连接R 2左端V 右端:连接R 右端、连接R 右简化电路图,找出表V 1、V 2的示数的数学关系并联分流1221R R I I =并联电路支总I I ∆=∆总电流变化量=支路电流变化量不论串联还是并联,只要一个电阻增大,总电阻就增大,总电流就减小、比值的物理含义是某电阻的阻值,定值电阻比值不变,滑动变阻器阻值变大,比值变大AV 电源电压不变,当滑片向将 .(填“变大”、“变小”或“不变”) 电源电压不变,当滑片向将 .(填“变大”、“变小”或“不电源电压不变,A 1示数变化量△I 1,A 2示数变化量△I 2当滑片向右移动时,△I 1 △I 2.(填“大于”、“小于”或“等于”)当滑片向左移动时,△I 1 、△I 2的比值将 .(填“变大”、“变小”或“不变”)当滑片向左移动时,△I 1 、△I 2的比值将 1.(填“大于”、“小于”或“等于”)总电流为I,R 1、R 2的的电流分别为I 1、I 2.快速口算: 当I=,R 1=20Ω,R 2=80Ω时,I 1= ,I 2= 当I=,R 1=222Ω,R 2=777Ω时,I 1= ,I 2= 当I=,R 1=333Ω,R 2=444Ω时,I 1= ,I 2=快速填空(填“变大”、“变小”或“不变”): 当滑片向右移动时,V 1与V 2变化量的比值 . 当滑片向左移动时,V 1与V 2变化量的比值 . 快速填空(填“大于”、“小于”或“等于”): 12变化量的比值 1. 当滑片向左移动时,V 1与V 2变化量的比值 1.电表示数变大:从0到有,或从小到大 电表示数变小:从有到0,或从大到小 短路有电流,断路无电流短路处无电压,断路处电压等于电源电压因为短路处R=0,电压U=IR=0,断路处相当于电阻无穷大,分担整个电源电压若、比值是某定值电阻的阻值,比值变大,可能断路,比值变小,可能短路AV电源电压为6V,电路正常工作,过了一会,A 表示数为零,V 1表示数为零,V 2表示数为6V.如果电路只有一处故障,则故障可能是( ) B .R 1断路 B .R 2断路 C .R 1短路 D .R 2短路两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,两盏电灯突然不亮了,经检查发现电压表示数为零.电流表示数增大.如果电路只有一处故障,则故障可能是( )A .电灯L 1断路B .电灯L 2断路C .电灯L 1短路D .电灯L 2短路电源电压不变,A 1示数变化量△I 1,A 2示数变化量△I 2当滑片向右移动时,V 与A 1的比值将 .V 与A 2的比值将 .V 与A 3的比值将 .(填“变大”、“变小”或“不变”)并联电路不允许短路伏安法测电阻电源电压不变.闭合电键S ,灯L 1、L 2都发光.一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数不变,则产生这一现象的原因是()A .灯L 1短路B .灯L 2短路C .灯L 1断路D .灯L 2断路闭合开关后,电路正常工作,过了一会,发现电压表示数为零.电流表示数增大.如果电路只有一处故障,则故障可能是( ) C .R 1断路 B .R 2断路 C .R 1短路 D .R 2短路实验原理:R =RR注意事项:○1.闭合开关时滑动变阻器接最大阻值 ○2多次测量取平均值减小误差 滑动变阻器作用:○1保护电路○2改变电路电流 1.电键闭合时,意思是滑动变阻器接入最大阻值.2.滑动变阻器阻值参与计算,接在中点,接入1/2、1/4、电键闭合时.3.电流表的示数变化范围为I 1~I 2,意思是滑动变阻器完全接入时,电流为I 1,滑动变阻器接入阻值为0时,电流为I 2.4.电流表的最大值为I,此时电阻两端电压等于电源电压.5.电源电压是(或2V )的整数倍.6.电源电压=电压表示数+电流表示数×滑动变阻器接入阻值;VRA7.两次电表示数相同(或指针偏转相同),意思是电压表换了量程,电流表一般使用量程,不换大量程.电流小可以保护电器.8.闭合电键后移动划片到另一端,电压表示数不断减小,说明电压表测的是滑动变阻器 9.一半以上的题目里电压表和滑动变阻器并联,因为:○1滑动变阻器阻值小,调节电表示数变化范围小,测量不精确 ○2电压表量程小,滑动变阻器额定电流小 10.电路调整:○1电压表换位置○2减少电池数量 练习某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,滑动变阻器(30,1A ).当滑动变阻器的滑片P 移到中点时,电流表、电压表的示数分别为安、伏.继续移动划片,电流表有最.滑动变阻器最大电流(铭牌)、最小电流(阻值全部接入)满偏:指针指到最大刻度(可以是大量程也可以是小量程) 滑动变阻器分流1221R R I I (用于电源电压可调)电源电压12V 保持不变.R 1=20Ω,R 2标有“15Ω 1A ”.闭合电键S ,电流表的示数变化范围是多少(a ) (b )物理量 序号电压 (伏) 电流 (安) 电阻 (欧) 电阻平均值(欧)12 3电表指针偏转角度相同1,滑动变阻器上标有“50Ω1A ”字样,闭合电键S 后,电压表V 1的示数如图(b)所示.求:①通过R 1的电流I 1;○2现将同样规格的电压表V 2接入电路中,不改变V 1量程,调节滑片P 的位置,使两电压表指针偏离0刻度线的角度相同,且电路元件均正常工作,求R 2连入电路的阻值.替换电阻串联电路分压,先让定值电阻1U 满足条件、用剩下的电压12U U U -=来满足滑动变阻器并联电路分流,先让定值电阻1A 满足条件、用剩下的电压12A A A -=来满足滑动变阻器练习1在如图所示电路中,电源电压为18伏,R 1的阻值为4欧,电流表和电压表均为学校实验室常用电表,闭合电键后,电流表示数为安.求:①电压表的示数U 1;○2现从标有“50Ω”和“20Ω2A ”的滑动变阻器中选择一个来替换R 1或R 2,要求:选择适当的量程,闭合电键后,移动变阻器的滑片,使两电表都能达到各自的最大值,且电路能正常工作. 第一,请通过计算说明被替换的定值电阻是______(选填“R 1”或“R 2”).○A 表与○A 表指针偏转角度相同,则量程不同.且5:1:=b a I I ○V 表与○V 表指针偏转角度相同,则量程不同.且5:1:=b a U U ○V 表与○A 表指针偏转角度相同, R =UI ,可能值为 3V0.6A=5Ω,3V3A =1Ω,15V0.6A =25Ω,15V3A =5Ω 电源电压可调.R 1=20Ω,R 2标有“15Ω 1A ”.闭合电键S ,要让电流表满偏,所加电压的范围是多少练习2在图所示的电路中,电源电压12V 保持不变,电阻R 1为10欧,滑动变阻器R 2上标有“100Ω 3A ”字样.现设想用定值电阻R 0来替换电阻R 1,要求:在移动滑动变阻器滑片P 的过程中,能使两电表的电压表与滑动变阻器并联,保护好电压表(最大15V 量程)练习如图所示的电路中,电源电压恒为18V,电阻R 1的阻值为10Ω,电流表A 的0~3A 量程损坏.闭合开关S,电压表示数为13伏,两电表的表盘如图所示.求:(1)通过电阻R 1的电流I 1;(2)电阻R 2的阻值;(3)若用标有“100Ω 1A ”字样的滑动变阻器R 3替换电阻R 2,在保证电路各元件安全的情况下,电压表示数的最大变化量.指针偏离零刻度线的角度相同,且电路能正常工作.①现有阻值为20欧的定值电阻,若用它替换电阻R 1,请判断:________满足题目要求(选填“能”或“不能”).若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值;若不能满足题目要求,通过计算说明理由.②满足题目要求的定值电阻R 0的可能取值范围为________.。
初三物理电学实验知识要点知识点1电表的使用学会用电流表测电流、电压表测电压。
知道电流表、电压表符号;学会正确地将电流表、电压表的符号画在电路中,或用笔画线代替导线将电流表、电压表的实物图连接在电路中;知道电流表、电压表的量程和最小分度值,学会正确读出电流表、电压表的示数,能根据实际需要合理地选择电流表、电压表的量程。
知识点2探究导体中电流与电压的实验] 主要器材:电源(电压可变)、不同的导体、电流表、电压表、电键、导线等。
注意事项:(1)在探究电流与电压关系时,应控制导体不变,多次改变导体两端的电压,同时观察并记录电压表、电流表的示数。
(2 )换用不同的导体,重复上述实验,并归纳结论。
知识点3用电流表、电压表测量电阻的实验] 主要器材:电源、待测电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、电键、导线等。
实验原理:R=U/I注意事项:(1)当正确连接电路后,在闭合电键之前,要调整滑动变阻器的滑片P的位置,使其接入电路中的电阻最大。
(2)滑动变阻器在实验中的作用,一是保护电路的作用,二是改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量求平均,以达到减小误差的目的。
例题精讲【例题1】小明同学做“用电流表测电流”实验的电路如图所示,请用笔线代替导线将电路完整,使灯L i和L2并联连接,电流表测量通过灯L i电流____________ 。
为研究并联电路中的电流关系,他还应继续测量通过_______________ 和 _________ 的电流,然后归纳得岀结论。
【分析】根据题目要求,电流表与L i串联,灯L i和L2并联,电流从电源正极岀来,经过电键后分支,一条通过电流表流经L i,另一条通过L2,电流汇合回到电源负极。
为研究并联电路中的电流关系,还应分别测量通过L 2和干路中的电流。
【答案】图略、L2、干路【例题 2】小李同学做 初步探究电流与电压关系 ”的实验,实验研究过程如图所示。
请仔 细观察图中的操作和现象,然后归纳得岀初步结论。
⑵分析比较图中的(b )和(c )和(d )可得岀结论:【分析】首先知道实验目的是探究电流与电压的关系,实验方法是控制变量法,实验要素是电压、电流、导体。
电压通过电压表显示,电流通过电流表显示,观察图( a )与其他图的区别是,电键断开,电表均无示数。
电键断开时,导体两端无电压。
而b 、c 、d 的区别是电池节数不同,也就是改变了导体两端电压的大小,发现电 流随之变化。
【答案】(1)当导体两端有电压时,导体就有电流。
(2 )同一导体,两端的电压越大,通过的电流越大。
【例题 3】某小陆做 电流表、电压表测电阻 ”实验,现有电源(电压为6伏且保持不变)、待测电阻 R x 、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干,所有元件均完 好。
他连接电路进行实验,闭合电键后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流 表示数的变化范围为 0.20〜0.58安,电压表示数相应的变化范围为4.0〜0伏,当 移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的十数分别如图(a )、 (b )所示。
请将下表填写完整。
(计算电阻时,精确到0.1欧) ________⑴分析比较图中的(a )与(b )或⑻与(c )或⑻与(d )可得岀结论:J例题3 (和R=U/I,待测电阻与滑动变阻器串联,根【分析】用电流表、电压表测电阻的实验原理为据此题所给的条件,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为 0.20〜0.58安,电压表示数相应的变化范围为 4.0〜0伏,”可知,电压表接在了滑动变阻器两端,且电流表的量程为0〜0.6A ,电压表量程为0〜15V 。
所以,当电流表示数为 0.2安时,U x =U 总-U 滑=6伏-4伏=2伏。
根据电流表、电压表的读数填写 实验序号2的数据。
此实验通过改变滑动变阻器的电阻改变待测电阻两端的电压【例题 4】为了研究 导体对电流的阻碍作用 ”,某小组同学在常温下做了如下实验:他们 选用长度、横截面积不同的若干镍铬合金导体进行实验,实验中将这些导体分别 接在某一恒定电压的两端,用电流表测量通过导体的电流。
然后将相关实验数据 整理后,填入已设计好的表一中。
(1)在研究导体对电流的阻碍作用与导体横截面积的关系时,应该分析实验序号 ______________________ 中的数据及相关条件,可得岀的初步结论是:常温下,(2)在分析比较了实验序号 3与5中的数据及相关条件后,他们 ____________ (选填能或 不能”)得岀: 常温下,同种材料制成、横截面积相同的导体,长度越长, 导体对电流的阻碍作用就越大 (3)进一步综合分析比较实验序号 可初步得岀的结论是:常温下,(4)在得岀上述初步结论后,该小组同学还想进一步研究导体对电流的阻碍作用 是否与导体材料有关?接着他们在同样条件下,又选用长度、横截面积不同的 若干锰铜合金导体继续实验,请你帮助他们在给定的方框内设计实验记录表二 (要求同时在表格中填入相关栏目及导体的规格)。
【分析】 首先明确实验目的是“研究导体对电流的阻碍作用”,实验方法采用控制变量法,实验要素有导体的材料、横截面积和长度、通过导体的电流。
实验通 过电流表的读数来显示导体对电流的阻碍作用大小,电流越大,导体的阻碍越小, 反之,阻碍作用越大。
注意实验的对照,以及多组数据才能反映结论的普遍性。
【答案】(1) 1与4、2与5或3与6 ;同种材料制成的、长度相同的导体,横截面积越大,导【答案】”的结论。
l 与2与3和4与5与6中的数据及相关条件,及通过待测电阻的电流,多次测量求平均值,从而减小实验误差体对导体的阻碍能力越小。
(2)不能(3 )同种材料的导体,导体的长度与横截面积的比值越大,导体对电流的阻碍作用越大。
(4)略(设计三个实验序号6、7、8,使锰铜合金导体的导体长度和横截面积与1、2、3相同或与4、5、6相同)实战演练1. (2009年中考)在电学实验中,电流表应该_________ 在电路中(选填“串联’’或“并联”),图中电流表的示—安。
2. 小明在做“用电流表、电压表测电阻”实验时,选用了如图a所示器材,电源用两节新干电池。
(1)他连接电路时电键应___________ 。
(2)小明想把滑片向左移时,电流表示数变大,请您帮他用笔画线代替导线,将图a的实物连接成实验电路。
(3)某次实验中,移动滑动变阻器的滑片P,测得电流表的示数为0. 2A,电压表的示数如图b,则电压表的示数为 ___________ V,待测电阻R的阻值约为____________ 欧姆。
3. 某小组通过实验测量铅笔芯电阻大小如图a所示,请观察铅笔芯的异同,猜想:“电阻的大小与什么因素有关?”答:、。
(写出两个因素即可)V 中华-验制铅離4fi. 4.5欧f 不亍「亍77―;9欧-F 七•- 14欧T=! :一* 8 欧第3题(a)为了验证猜想他们按如图b所示的器材进行实验,如果他们要研究导体的材料对电阻的影响,应选择图c中的分别接入电路中的E、F之间。
ABCD5 S(c)S他们继续进行实验后将数据记录在表格中。
(1)分析比较实验序号 ______________ 中的数据 及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、 横截面积相同的导体,长度越长,导体的电阻越 大。
(2)分析比较实验序号 1、 2 中的数据及相关条 件,可得出的初步结论是: _________________ 。
(3)在整个实验中他们除了控制温度保持不变外, 还应控制 不变,才能通过电流大小 来比较导体的电阻大小。
4.小李同学在做“探究电阻大小与哪些因素有关”的实验中,设计的电路图如图 a 所示, 需按要求完成下列任务。
VM NRR iAS(a) ⑴图 b 所示的实物电路中,有一根导线尚未连接,请按图 a 所示的连接情况用笔画线代 替导线在图 b 中正确连接。
⑵为了探究电阻的大小是否与材料有关,必须选用长度和 _________ 都相同、 ________不同的导线(Ri )分别接入电路中 MN 两点间,进行实验。
⑶为了探究电阻的大小是否与长度有关,小李同学选用符合要求的导线进行实验,并将 第一次实验测得的数据记录在下表内;接着选择较短的导线接入电路中 MN 两点间,闭合电键做第二次时,发现电流表的指针所指位置如图 c 所示的现象,这表明 _______________ ; 若要继续正确探究这一关系,这时需要小李同学做出的调整是___________________________ 。
实验长度横截面积电流材料序号(米)2(米 2)(安)1 镍铬 1 S 0.4 2镍铬 1 2S 0.8 3 镍铬 0.5 S 0.8 4锰铜1S0.7(b)探究电阻大小与长度的关系物理量 电流 电压材料横截序号(安)(伏)面积 10.42 5.8 甲 S 25.2甲S12 长度电阻 0 (欧) 00.2A 0.43 0.6L13.8 - 0.63L(c)2小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,实验器材齐全且完好,电源电压保持 不变。
① 小华正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中闭合电键后,两电表的示数如图( a 所示。
接着移动变阻器的滑片到另一端时,观察到电 流表的示数逐渐增大到 0.58安,而电压表的示数始终保持不变,则他在连接电路时存在的 问题是 。
② 经过思考,小华重新实验,他正确连接电路,操作步骤正确,闭合电键后,发现两电表指针所指的刻度仍与图 (a )所示一致。
则小华同学在实验中使用的滑动变阻器的最大电阻 为 欧。
③ 继续移动变阻器的滑片,当滑片位于中点位置时,电流表的示数为 0.2安。
则此时测得Rx 的阻值为 ___________ 欧。
滑动变阻器在该实验中可以起到保护电路的作用,而且还可以起到_______ 作用。
6. 在探究“串联电路的特点”实验中,某班级同学用电源、电键、若干已知阻值的电阻、 一个电压表、一个电流表和若干跟导线,按如图( a )所示的电路进行实验。
实验中已得到串联电路电流规律。
(1)在探究串联电路电压特点时,将电压表分别接到AB 、BC 、AC 处,测岀电阻 R1 两端的电压 U1、电阻 R2两端的电压 U2,以及串联电路的总电压 U ,表一是每组记录实验 数据。
艮1 R2第6题⑻组别R1(欧)R2(欧) U1(V) U2(V) U(V) 第一组 5 5 3 3 6 第二组5 10 2 46 第三组5151.54.56① 分析比较表一中的 U1、U2和U 的数据,可初步得到的结论是: ____________________________ 。
② 进一步分析比较表一中的U1和U2的比值与 R1和R2的比值,可得到的结论是:在串联电路中, _________________________________ 。