15.电学测量性实验—2021年中考物理复习讲义教案

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 1实验名称伏安法测电阻电路图：数据图像：器材电流表、电压表、电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、导线有关的考点(1)实验原理：R＝(2)画电路图或连接实物图(3)连接电路时的注意事项(开关断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处)(3)需要测量的量：电压和电流(4)实验操作：调节滑动变阻器，改变定值电阻两端电压及通过其的电流(5)滑动变阻器的作用：改变电流、电压，多次测量求平均值，以减小实验误差(6)实验I与U的图像和实验电路故障 结论定值电阻的阻值不变(电压与电流的比值始终不变)              2实验名称测量小灯泡的电功率电路图： 数据图像： 器材电流表、电压表、电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、导线有关的考点(1)原理：P＝UI(2)实验目的：测量同一灯泡处于不同发光亮度时的实际功率。(3)实验步骤：①根据电路图连接电路。②闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于它的额定电压，使小灯泡正常发光，把电压表、电流表的读数及灯泡亮度填入记录表。③调节滑动变阻器，让小灯泡两端电压分别小于它的额定电压(约为额定电压的0.8倍)和大于它的额定电压(约为额定电压的1.2倍)，将电压表、电流表的读数及灯泡的暗亮程度填入表格。④再移动滑片，分别记录小灯泡刚好发光和不发光时电压表、电流表的读数。⑤计算几次实验小灯泡的电功率并填入表格。(4)滑动变阻器的作用：调节滑片使小灯泡两端的电压达到额定电压；保护电路； 多次测量(5)多次测量的目的：测量小灯泡在不同亮度下的不同电功率(6)根据U－I图像的绘制，得出小灯泡不是定值电阻。（小灯泡电阻会随温度的变化而变化）结论①小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮②小灯泡两端的实际电压不同，小灯泡的实际功率不同            （2015）测量小灯泡的电功率实验（小灯泡额定电压为2.5V）.（1）请根据实验目的，连接图1的电路.电路图正确连接后，电压表、电流表的示数及灯泡亮度如下表：数据序号12345电压U/V3.02.5 1.40.4电流I/A0.300.28 0.220.12灯泡亮度很亮较亮亮暗看不到发光（2）第3次实验的电压表、电流表示数如图2所示，请把实验数据填写在表中.（3）哪次实验灯泡正常发光？________________（填写数据序号）（4）第5次实验看不到灯泡发光，电路是否断路？_____________.判断依据是什么？________________小明实验时，连接了如图所示3所示的实物图，接线有错误.（5）在方框内画出与图3连接情况对应的电路图.（6）如图29所示电路，只是接线有错误，闭合开关，灯亮吗？________________电压变指针是否有偏转？___________________       参考答案：（1）（2）1.7V；0.24A。    （3）2    （4）没有断路；因为电流表还有示数。（5）（6）不亮；电压表指针偏转。   （广大附中）小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“3 V”字样，灯泡电阻大约为10 Ω。（1）如图18乙是根据图甲连接的实物图，请在错误的导线上打×并连接正确。        （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最__________端（填“左”或“右”）. 闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数. 若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：__________；开关闭合后，电压表有示数，电流表无示数，故障可能是：__________；（3）排除故障后继续实验，小华进行了8次测量，并将有关数据及现象记录在表格中. 在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：__________                     ______________. 实验序号12345678U/V0.20.61.01.41.82.22.63.0I/A0.020.060.100.140.170.190.200.205灯泡发光情况不亮微亮逐渐变亮正常发光（4）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8 V，滑动变阻器的滑片P应向__________端移动，才能使电压表示数为__________V，此时灯泡的实际功率就是额定功率.（5）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为__________W. 实验得出的结论是：____________________________________________________________参考答案：（1）2分        （2）右  灯泡短路   灯泡断路       3分（3）灯泡实际功率太小                 1分（4）左   3                           2分（5）0.615   灯泡实际功率越大，灯泡亮度越亮   2分 （知用中学）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，有两个规格分别为甲“10Ω，1A”、乙“50Ω，0.5A”的滑动变阻器，电源电压为6V。（1）本实验中应该选择________（选填“甲”或“乙”）滑动变阻器进行实验。（2）图甲中已有部分电路连好，请用笔代替导线将电路连接完整。（3）实验前在检查电路连接时，闭合开关后发现电流表指针如图乙所示，则电流表连接出现的问题是________。重新正确连接好电路，闭合开关后发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表示数接近6V，电流表示数几乎为0，电路故障可能是________。（4）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W。还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比________（选填“变大”“变小”或“不变”），导致这一结果的原因是________________________。（5）该电路可以测电阻，而另有同学设计了如图丁所示的两种测量方案，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Rx的阻值表达式为Rx=________________。②方案二的电路中，闭合开关S，如果电流表A1和A2读数分别为I1和I2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx=________________。参考答案：(1 )乙（3）对电流表调零；灯泡断路   ( 4) 0.5；变大；灯丝的电阻随温度的升高而变大（5）①   ② （七中）某次旅游，密闭大巴内坐满了游客，司机忘了打开换气设备，时间一久，车内二氧化碳浓度上升，令人头晕脑胀。为此，小明设计了车载自动换气设备。(一)小明找来二氧化碳气敏电阻Rx，其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示，其中二氧化碳浓度为0时，Rx阻值模糊不清，他对该电阻阻值进行测量。 小明把空气通过氢氧化钠溶液，得到二氧化碳浓度为0的空气，并收集于集气瓶中，再将Rx置于其中。（1）图甲电源电压恒为6v，请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接。要求，滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数都变大。（2）开关S闭合前，滑片P应移至     端。（3）闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。电路某一故障可能为     。A、S断路   B、R’断路    C、Rx短路    D、Rx断路（4）排除故障后，移动滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，二氧化碳为0时，Rx的阻值为     Ω。 （二）小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备，如图丁所示，控制电路，恒为6v的蓄电池，开关S，定值电阻R0，二氧化碳气敏电阻Rx，电磁继电器的线圈电阻不计，线圈电流大于0.1A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.1A衔铁被弹回，受控电路包括，恒为24V的蓄电池，额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇。（5）请以笔画线完成电路连接，要求：闭合开关S，周围空气中二氧化碳浓度小于8%时，绿灯亮；大于8%时，红灯亮且换气扇正常工作。参考答案：(1)（2）A（3）D（4）35（5）   (16中) 用伏安法测量小灯泡的电功率实验(小灯泡额定电压2.5V) 
(1)请根据实验目的,连接图23的电路.
 图23                             图24(2)电路正确连接后,电压表、电流表的示数及灯泡亮度如表,第3次实验的电压表、电流表示数如图24所示,请把实验数据填写在表中.根据表中数据归纳灯泡亮度变化的规律_________________________________________数据序号12345电压U/V3.02.5 1.40.4电流I/A0.300.28 0.220.12电功率P/W0.900.70 0.3080.048灯泡亮度很亮较亮亮暗看不到发光  (3)小明做完测量小灯泡的电功率实验后想:灯泡从通电到正常发光是否需要时间?如果需要时间,则这段时间内灯泡实际电功率是怎样变化的?为研究这两个问题,小明在老师的指导下,用相机的高速连拍功能拍摄了灯泡点亮的过程(图25),并同时用电流传感器测得通过灯泡的电流随时间变化状况如图26,实验过程保持灯泡两端的电压220V恒定不变.请根据图中的信息,回答下列问题:图25                                   图26灯泡从通电到正常发光需要的时间是 _____s.灯泡从通电到正常发光的过程中,灯泡的实际功率的变化情况是_____________，你的判断的依据是 ____________________________.（4）(荔湾)灯泡正常发光时的电阻是________Ω． 参考答案：（1）（2）灯泡两端电压越大，电流越大，电功率越大，亮度越亮；（3）0.06；灯泡实际功率变小；P=UI，电压不变，电流变小，实际电功率变小；（4）220Ω  （明德实验）按图示的电路图做“测量小灯泡的功率”的实验．所用器材有：标有“3.8V”字样的待测小灯泡、电压恒为6V 的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、电压表（量程为0～3V、0～15V）、开关及导线若干． 
 (1)某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成____.(填选项前的字母)A.电流表损坏   B.电压表烧坏   C.小电灯烧坏   D.小电灯不亮(2)另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数.经检查，导线连接完好，则电路故障是：___________.排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：____.(3)小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.电压表的示数U/V电流表的示数I/A小电灯的功率P/W2.00.20 2.50.22 3.00.25 3.80.3 4.50.32 ①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为____W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：                ____.②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为____Ω.（保留1位小数）③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率为       W。（4）若电压表的0~15V量程已损坏，只能使用0~3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？①在虚线框中画出测量电路图；②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为       （除不尽时保留一位小数） 参考答案：(1)D；  (2)灯L断路；闭合开关前没有将滑动变阻器移至最大值；(3)①1.14；灯丝电阻随温度升高而增大； ②7.3； ③1.5；（4）①见右图；②4.7~12Ω．   （三中）伏安法测定值电阻的实验．（1）请在图16中的方框内画出伏安法测定值电阻的电路图．（2）小明按图17 甲所示连接电路，移动滑动变阻器滑片，得到实验数据如下表格．某次实验电压表，电流表示数如图17 的乙，丙所示，此时电压U=______V，电流I=_____A，算出R=_______Ω． U/V1.52 2.7I/A0.140.12 0.08R/Ω10.716.7 33.8 （3）根据实验操作过程，可知数据表的读数无误．请分析为什么测出的电阻值不是定值？____________________________________________________________________________________________参考答案：(1)（2）2.5；0.1；25；     （3）因为电压表测量的是滑动变阻器的电压值  如图所示的电路中，电源电压保持不变,把甲、乙两电阻分别接入ab之间，当接入甲电阻时电流表的示数为0.3A，当接入乙电阻时电流表的示数为0.5A．       （1）由以上数据可知R甲___ R乙（选填“>”，“=”，或“<”） ；（2）若想进一步测量乙电阻的阻值，请你设计实验．①实验器材：除了乙电阻和如图所示的器材，你还需要_______________；②画出实验电路图：③写出实验步骤及所需测量的物理量： ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ；④写出电阻的表达式（用第（2）问中的已知量和测量量表示）：_____参考答案：（1） > (1分)（2）方法1：①滑动变阻器、电压表(2分)②如右图所示（2分）③按照电路图连接电路；闭合开关S，（1分）移动滑动变阻器的滑片，读出电压表和对应电流表的示数分别为U和I。（1分）④(2分)方法2：①已知阻值电阻R0、电流表(2分)②如右图所示（2分）③按照电路图连接电路；闭合开关S，（1分）读出两个电流表的示数I1和I2。（1分）④(2分)
 图甲是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V．（1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“　3　”（选填“3”或“15”）的接线柱相连．（2）闭合开关前，应将滑片P置于　B　 端（选填“A”或“B”）．（3）若要测量灯泡的额定功率，应移动滑片P，使电压表的示数为　2.5　V，时记下电流表的示数．（4）根据实验数据画出I﹣U图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　0.625　W．（5）结合图乙的信息思考：能否利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由．　不能，灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值　． 小杨想要测量一个未知电阻的阻值，现有下列器材可用：待测电阻Rx；1个电阻箱R1，（用表示）；1个滑动变阻器R2；1个电流表；2个开关，S1和S2；电源一个（其电压略大于Rx允许的最大电压）；导线若干．（1）请根据下面的操作情况，在虚线框中替小杨画出正确的实验电路图；（2）小杨按正确的电路图连接好实物后，进行了以下主要实验操作：A．S1断开S2闭合，调节电阻箱，使电流表的示数为ImB．读出电阻箱R1的示数C．S1闭合S2断开，读出电流表的示数为IkD．将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大E．改变R2的滑片P的位置，再测两组Im、Ik和R1的数值上述步骤的合理顺序是　DCABE　．（只需填写序号）（3）小杨认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证Im　=　Ik（选填“＞”、“＜”或“=”），R1的示数即为待测电阻Rx的阻值．      小丽和小华在做“用电流表和电压表测电阻”的实验．         （1）请你帮助他们在实物连接图中，用笔画线代替导线将实物图连线补充完整．（2）当小丽完成电路连接后准备闭合开关时，小华提醒她电路还有一处不妥当，你认为是_____．（3）在某次测量中电流表示数如图所示，则＝_____．（4）在实验过程中，小丽突然发现电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，则故障可能是________________________．（5）小丽还准备探究“电阻并联时总电阻与各支路电阻的关系”．她选择使用符合实验要求的电源一个、定值电阻一个、电阻箱一个、电流表和电压表各一只、电键一个、导线若干．请你利用以上器材，在下面的方框中为她设计一个实验电路图．（6）小华将实验数据填入表中，分析表中数据，得出：．小华还发现：并联总电阻比各支路电阻都要小；你通过分析还能发现___________．  实验次数/// 参考答案：( 2 )滑动变阻器的阻值为0(3)0.5( 4 )待测电阻断路（5）（6）当R2远大于R1时，并联总电阻近似等于R1.