初三物理电学实验精讲
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初三物理每日一练——电学实验专题
知识点:
1.探究电流与电压、电流与电阻的实验
1.探究电流与电压、电阻的关系
①电路图(如图)
②研究方法:控制变量法
a.保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;
b.保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系.
③进行实验,收集数据信息:(表格设计)
④分析论证:分析实验数据寻找关系,从中找出物理量间的关系.
⑤得出结论:
a.在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;
b.在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比.
【例题1】(2017镇江二模)小明在探究“电流大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示
甲乙丙
(1)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于(选填“A”或“B”)端.
(3)小明同学想研究“电流和电压的关系”,接好最后一根导线时电表就有示数,小王同学认为他在连接电路时忘记了,小明纠正错误后,决定用桌上的小灯泡代替电阻完成实验,小王赶紧阻止他,这是因为.
(4)小王同学在探究“电流与电阻的关系”时选用以下器材:电源电压为3V,滑动变阻器上标有“5Ω 1.5A”字样,阻值分别为2Ω、5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个.把2Ω定值电阻接入电路后,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为A,更换不同的电阻记录了几组数据如图丁,老师在检查时发现电流的数据A为小明编造所得,经询问小明说出实情,在做这次实验时无论怎样调节变阻器,电压表都回不到设定电压.老师告诉小明只要选择最大阻值不小于Ω的变阻器或选择电压不高于V的电源,即可调到设定电压,完成本次实验.
2.伏安法测电阻实验
(1)原理:R=U
。
I
(2)实验电路图:
(3)实验方法:伏安法。
对于未知电阻,用电压表测出它两端的电压U,用电流表测出通过它的电流I,利用欧姆定律
,就可以测出其电阻值。
变形式R=U
I
(4)实验步骤:
①按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处;
②检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P 的位置,改变电阻两端电压分别为U 1、U 2、U 3观察电流表每次对应的数值,I 1、I 2、I 3 分别填入设计的记录表格;
③根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值
123
3
R R R R ++=
;
④整理器材。
(5)滑动变阻器作用:改变被测电阻两端的电压(分压);保护电路(限流)。 【例题2】(2018·南通)小明和小虎设计如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值.实验器材有:电源(电压4.5V )、滑动变阻器R (0~20Ω)、电阻箱R0(0~999.9Ω)、电流表、单刀双掷开关及导线若干.
(1)请根据图甲所示的电路,在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整.
(2)小明将S 拨至“1”,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表示数为0.36A .再将S 拨至“2”,
调节电阻箱,使电流表示数为 A ,此时电阻箱的示数如图丙所示.则待测电阻的阻值= Ω.
(3)把电阻箱的阻值从10.0Ω调到丙图所示的阻值时,小虎想先把“×10”档从1调到0,
x R x R
再调“×1”
档.你认为他的想法是否妥当?答:(选填“是”或“否”),理由
是:.
(4)测量结束断开开关后,应首先拆除(选填“电源”或“电流表”)两端导线.
3. 特殊法测电灯泡电功率
【例题3】一只小灯泡的额定电压为2.0V,正常发光时的电阻约为8Ω.小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电源:电压为6V的A规格,电压为3V的B规格可选,滑动变阻器规格10Ω 2A,导线若干.
(1)为保证实验顺利进行,本实验应该选择_________(选填“A”或“B”)规格的电源(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑动时变阻器阻值变小).
(3)小明调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流为______A,小灯泡的额定功率为________W.(4)完成上述实验后,小明进行了反思,如果刚才电压表被损坏了,能不能换成其他的实验器材来完成实验呢,经过思考,他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点______,移动滑片,使电流表的示数为____(用R0表示);
②再将开关S2拨到另一触点,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I;
③灯泡额定功率的表达式为P额=_____________________(用已知量和测量量表示)
典型例题:
1.(2019•岳阳)利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为
2.5V,电源电压恒定不变。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______端(填“A”或“B”),目的是保护电路。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是______(填字母代号)。A.断开开关,更换小灯泡B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电流为______A,小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)某同学根据记录的部分实验数据,计算出小灯泡的电阻,发现有一组测量数据存在错误。请指出错误数据的序号并说明判断依据__ ____。
巩固练习:
1.在一次测定小灯泡额定功率的实验中,老师给出了如下器材:额定电压为U0的小灯泡、电源(电压未知)、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一只电压表、一个单刀双掷开关和若干导线。实验时不能忽略灯丝的电阻随温度的变化。
⑴小张同学设计的实验电路图如图3,请你根据这个电路图写出测量
小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量(物理量用字母表
示)。
⑵本实验中,小灯泡额定功率的表达式P=_______。