初中物理电学实验专题

1/4初中物理电学实验专题一、仪器使用（一）电流表1、观察电流表（1）电流表的表盘上有一个字母____，用此表测量的电流值的单位是________．（2）常用的电流表有三个接线柱．其中“－”是公用接线柱，“0.6”或“3”是“＋”接线柱．当使用“－”和“0.6”接线柱时，量程为________，最小分度值为______；当使用“－”和“3”接线柱时，量程为________，最小分度值为______．2、使用方法（1）校零：检查电流表的指针是否对准零刻度线，如有偏差，进行较正；（2）串联：电流表必须串联在电路中，使电流从标有“0.6”或“3”接线柱流入电流表，从“－”接线柱流出电流表；（3）不允许把电流表直接连到电源的两端；（4）使被测电流不超出电流表量程：在已知电路中电流大小时，直接选择合适的量程；若不能判断，则先试用大量程，然后进行选择．注：“试触“时，应使用用大量程，且只能把一个接线柱接好，用另一根导线头迅速试触另一接线柱，观察电流表指针的反应……3、读数上图中，若使用的是小量程，示数为________；若使用的是大量程，示数为________。两次读数之比为________。4、理解电流表本身的电阻很小，通常将电流表看成一根导线，电流表两端的电压忽略不计。[典型例题]甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处.当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，并写在下面的横线上.甲同学的问题：________________________________________；乙同学的问题：________________________________________；丙同学的问题：________________________________________；（二）电压表1、观察电压表（1）电压表的表盘上有一个字母____，用此表测量的电压值的单位是________．（2）常用的电压表有三个接线柱．其中“－”是公用接线柱，“3”或“15”是“＋”接线柱．当使用“－”和“3”接线柱时，量程为________，最小分度值为______；当使用“－”和“15”接线柱时，量程为________，最小分度值为______．2、使用方法（1）校零：检查电压表的指针是否对准零刻度线，如有偏差，进行较正；（2）并联：电压表必须并联在待测电路两端，并注意使电流从标有“3”或“15”接线柱流入电压表，从“－”接线柱流出电压表；（3）使被测电压不超出电压表量程：在已知电路中电压大小时，直接选择合适的量程；若不能判断，则先试用大量程，然后进行选择．3、读数上图中，若使用的是小量程，示数为________；若使用的是大量程，示数为________。两次读数之比为________。4、理解：电压表本身的电阻很大，所以通过电压表的电流很小，若跟其他用电器串联，会导致其他用电器不能正常工作；故在电路分析电路时通常将电压表看成是断路。（三）滑动变阻器1、滑动变阻器的原理滑动变阻器是通过改变_______________________________来改变________，达到改变电路中的________的目的。2/42、观察滑动变阻器滑动变阻器是将外表涂有绝缘漆的电阻线密绕在绝缘的陶瓷筒上制成的；通常有四个接线柱。滑动变阻器的“铭牌”上有两个重要数据，是选用滑动变阻器的依据。如“50Ω、1.5A”，表示的物理意义是：“50Ω”表示该滑动变阻器的____________为50Ω，或其电阻可在________Ω之间变化。“1.5A”表示_______________________________是1.5A。2、滑动变阻器的使用方法（1）常规接法：选用“_____________”两个接线柱，______联在电路中。a）如图所示，当选用________两个接线柱时，电阻丝全部接入电路，相当于接入____________。当选用________两个接线柱时，接入电路的阻值为0，相当于接入_____________。b）当使用“一上一下”两个接线柱时，共有______种接法。接法________和________的作用是相同的，当滑片向右移动时，接入电路的电阻值变大。c）注意：将滑动变阻器接入电路时，在闭合开关前，应移动滑动变阻器的滑片P，使其接入电路的电阻________。二、实验探究（一）探究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）①提出问题：电流与电压电阻有什么定量关系？②制定计划，设计实验：要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；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：（会进行表格设计）④分析论证：（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。）⑤得出结论：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；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。[示例]1在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，小明连接成如图18所示的实验电路。（1）在这个实验电路中有一个仪器连接有误，请你在实物图中只改变一根导线的连接，使该仪器能正常工作（用“”标出需要改动的导线，并画出改接的导线）；闭合开关，向左移动变阻器滑片，电流表示数应(选填“变大”、“不变”或“变小”)．（2）小明改接电路后，闭合开关，电表指针偏转情况如图19所示。为提高实验精确程度，这个电路仍需要改进的地方是，理由是；（3）小明通过实验得到两个定值电阻R1、R2对应的U—I关系图象，如图20所示。由图象得出：①当电阻一定时，通过导体电流与导体两端的电压成关系；②定值电阻R1R2（选填“＜”、“＞”或“＝”）；(4)小明还想利用这个电路进一步探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，在实验过程中，小明先后用5，10，15的电阻替换原来的定值电阻R，每次替换后闭合开关，应调节，使保持不变，然后再记录电流表的示数。（二）测量定值电阻的阻值伏安法测电阻1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。2、原理：I=U/R3、电路图：（右图）4、步骤：①根据电路图连接实物。连接实物时，必须注意开关应断开②检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。③算出三次Rx的值，求出平均值。④整理器材。图19图200.63315图18+滑动变阻器变阻（“一上一下”）阻值最大（“滑片远离接线柱”）串联在电路中电流表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：算最大电流I=U/Rx并联在电路中电压表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：看电源电压VARxR′3/45、讨论：⑴本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。⑵测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。[示例]做测定电阻Rx阻值的实验。（1）小明根据图甲所示的电路图，将图乙中的实验器材连接成实验电路。同小组的小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议小明改接。①请你在接错的那根线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确；②如果不改接这根导线，对实验的影响是：________________（具体说明是什么影响）.（2）小明将电路改接正确后，合上开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图丙所示，则电压表的读数是V，电流表的读数是A，被测电阻Rx的阻值是Ω。（3）小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴，准备整理实验器材结束实验.你认为他们的实验真的结束了吗？你会给他们提出什么建议呢？①写出你的建议：_________________________________________________；②你提出这个建议的目的是__________________________________________。（三）测量小灯泡的电阻[示例]如图所示，小红同学用“伏安法”研究小灯泡发光时的电阻规律．（1）小灯泡标有“3.8V”字样，电阻约为10Ω，则电流表应选用________量程，电压表应选用________量程；（2）将下图的实物图连接完整（要求滑片P在A端时小灯泡最亮），并在方框内画出电路图；（3）在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片Ｐ滑到_______端；（4）实验中，小红同学已经得到了下表的实验数据：实验次数12345678电压/V11.522.53.8电流/A0.160.230.280.31电阻/Ω灯泡亮度非常暗很暗暗稍亮①第5次实验时，电流表和电压表的示数如图所示，请将数据填入表格，此时灯泡的阻值为________Ω．②从已有数据推测，当电压为3.8V时，灯泡的亮度将________（更亮/更暗），分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的，这说明____________。这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝________________烧断(选填“容易”或“不容易”)。④小红准备在实验数据全部测出后，对电阻取平均值，请问她这样做是否有意义？________，理由是__________________________________．（四）探究影响电流做功的因素点拔：1、若用小灯泡显示电功的大小，则在________时间内，小灯光灯泡越______，表明电流做的功越多；2、若用温度计显示电功的大小，则应取________、________均相等的________（水/煤油），观察其在________时间内，哪一支温度计的示数升高得多[示例1]在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路．⑴经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是．⑵为研究电流做功与电压的关系，应该选择图所示的电路．丙01103V15250+3150.600.22A30.410+0.63Rx甲乙4/4甲乙丙SPL1L2VA1A2SPL1L2V1V2SA⑶利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V1有示数，电压表V2无示数，则电路发生的故障是．⑷学习电功率知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V6W”灯泡L1和“6V4W”灯泡L2按图丙电路连接，再接入电流表．经分析，能测出灯泡的额定功率．（五）探究“电功率跟电流、电压的关系”同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”。(1)实验中小灯泡电功率的大小可通过观察什么现象来判断?(2)一位同学用干电池做电源，把L1“2．5V0．3A”和L2“3．8V0．3A”两只灯泡连成如图7甲所示的电路。闭合开关进行实验，记录数据如下表：通过观察现象及数据分析，你得出什么结论?1.2.(3)有位同学又在原有器材基础上继续探究，连接方式如图7乙所示，闭合开关S，看到小灯泡L1一闪即灭，经检查发现灯丝断了。请你分析原因并说明改进方法。（六）测量小灯泡的电功率[示例1]是测定小灯泡电功率的实验电路图，电压表有0~3V和0~15V两个量程，小灯泡额定电压为2.5V。（1）实验中电压表应选用V的量程，闭合开关前，滑片P应放在滑动变阻器的端（选填“左”或“右”）（2）实验过程中，小灯泡突然熄灭，电压表有示数，而电流且却无示数，则出现故障的原因可能是小灯泡发生了路。（3）排除故障后，根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象，如图9所示，分析图象：小灯泡的额定功率是W，当小灯泡两端的电压为1V时，小灯泡的电阻为Ω。（4）小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，这是因为。（七）探究电流产生的热量与哪些因素有关[示例1]小梦选取了如图17中的实验器材，探究电流产生的热量与哪些因素有关。（1）选取两个相同玻