电学重点实验26.docx
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电学重点实验26
实验探究题
1.(2013·济宁中考)在做电学实验时,我们多次按照如图所示的电路图连接器材并进行实验。
(1)该实验电路图能够进行哪些电学实验?
(写出三个实验名称即可)
。
(2)根据图15所示的电流表、电压表的表盘示数,请你计算出相关物理量。
(3)根据图14所示的电路图,把图16中提供的器材用笔画线代替导线将它们连接起来。
如果想利用该实物图研究电流与电阻的关系,请写出需要增加的器材。
【解析】本题考查初中物理电学实验设计。
(1)由电路图可知,利用此电路图可以探究电压一定,电流与电阻关系(电阻一定,电流与电压关系)、伏安法测R电阻、伏安法测R电功率等实验;
(2)由电流表、电压表可知,电流表采用的是0.6A量程,一小格表示0.02A,此时电流表示数为:
0.3A,电压表使用的是3V量程,一小格表示0.1V,此时电压表示数为:
2.4V,故
;(3)由电路图连接实物图时,遵循先串联再并联的原则,先从电源正极出发依据电路图顺次连接电路元件,注意电流表的使用规则,最后把电压表正确并联在电阻两端。
如果使用该电路探究电流与电阻的关系,应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻大小。
因此需要增加定值电阻。
【答案】
(1)电流与电阻关系(电阻一定,电流与电压关系)、伏安法测R电阻、伏安法测R电功率;
(2)R的电阻为8
,R的电功率为0.72W;(3)如图所示定值电阻
2.(2013•巴中)同学们在“探究电流与电阻有什么关系”的实验中
(1)用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路连接完整.
(2)在导线连接完成后,闭合开关前,滑动变阻器应_____________.
(3)闭合开关后,移动滑片时,发现电流表没有示数,电压表有明显的示数,则发生故障的原因可能是_____________________________.
(4)排出故障后,同学们继续进行实验.一位同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成10Ω的电阻.他认为这样操作简单方便.那么:
①请指出他在操作中的错误:
______________________________________.
②若按正确操作方法改接电阻后,电压表示数会_____________(填“变大”或“变小”).
(5)分析表中数据
请你总结电流与电阻的关系:
_________________________________________.
(6)本实验中测量了多组数据,在许多实验中都需要进行多次测量,有的是为了找到普遍规律,有的是为了求平均值减小误差.你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是_____________________(填序号).
①测量物体长度,②用伏安法测量定阻电阻的阻值,③探究重力大小与质量的关系.
【解析】本题考查了连接电路图、实验注意事项、电路故障分析、实验操作分析、分析实验数据、分析多次测量的目的等。
(1)把滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在电阻两端,电路图如图所示.
(2)闭合开关前,滑片应置于A端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大.
(3)如果定值电阻断路,则电路断路,电流表没有示数,电压表与电源两极相连,电压表有示数,则电路故障是定值电阻断路.
(4)①更换电阻时应断开开关,不断开开关直接更换电阻是错误的;
②用大电阻替换小电阻后,定值电阻阻值变大,定值电阻分压变大,电压表示数变大.
(5)由表中实验数据可知,在电压一定的情况下,电流与电阻的乘积是定值,即电流与电阻成反比.
(6)本实验多次测量的目的是找出普遍规律;①测量物体长度进行多次测量的目的是减小实验误差;
②用伏安法测量定阻电阻的阻值多次测量的目的是减小实验误差;③探究重力大小与质量的关系多次测量的目的是找出普遍规律;
则与该实验多次测量目的相同的是③.
答案:
(1)电路图如图所示;
(2)把滑片置于A端;(3)定值电阻断路;(4)没有断开开关;变大;(5)在电压一定时,电流与电阻成反比;(6)③.
3.(2013•眉山)在“测定小灯泡电阻”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为8Ω.
(1)某同学连接的电路如图甲所示,请指出其中的两处错误或不妥:
①_________________________________________________________
②_________________________________________________________
(2)将上述错误或不妥改正后,闭合开关,发现灯泡发出特别耀眼的光,且此时电流表、电压表都有示数,则出现该现象的原因可能是_____________________.
(3)实验时,调节滑动变阻器,当电压表的示数为_______V时,灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,电流表示数为_______A,则灯正常发光时电阻为___________Ω.(保留两位小数)
(4)该实验还可以测定小灯泡的额定功率,根据以上实验数据,这个小灯泡额定功率为___________W.
(5)实验小组实验过程中记录了下表内的信息,小明同学分析表内数据,发现该灯亮度增加时电阻____________(选填“变大”、“变小”或“不变”),造成这种现象的原因是
__________________________________.
【解析】本题考查了实物电路的连接中电压表、电流表的接法及量程的选择,同时考查了电流表的读数及电阻、功率的计算。
(1)①由图甲知,电压表测量了灯泡和滑动变阻器的电压,应与灯泡并联;
②根据题意,电路中的最大电流为
(2)闭合开关,发现灯泡发出特别耀眼的光,说明此时电路中电流很大,可能是在闭合开关前,滑片未移至最大阻值处;
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,所以当电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光;
由图知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.34A;
(4)P=UI=2.5V×0.34A=0.85W;
(5)由表格中数据知
随着电压的增大,电流增大,根据P=UI知,功率也增大,由电阻及灯泡的亮暗程度得,小灯泡的电阻随温度的升高而增大.
答案:
(1)①电压表测的是电源电压;②电流表用的是0-3A的量程;
(2)在闭合开关以前,没有将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大;
(3)2.5;0.34;7.35;(4)0.85;(5)变大;小灯泡的电阻随温度的升高而增大.
4.(2013·滨州中考)某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选取的电源为三节新干电池,使用的小灯泡额定电压为2.5伏.
(1)电路连接完成后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电压表没有示数,电流表指针有明显的集团,他们分析电路故障原因可能是_____________。
B
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路
(2)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为_______________2.—————————V;
(3)在
(2)的基础上,若要使小灯泡正常发光,他们应将图甲中滑片P向_____B
(选填“A”或“B”)端移动;
(4)他们移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象,根据图象信息,可知小灯泡的额定功率是_______0W;
(5)一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻,电路其他部分不改变,他还可以完成的探究实验是_________
B
A.探究电流的磁场强弱与电流大小的关系
B.探究电流与电压的关系
C.探究电流产生的热量与电阻的关系.
【解析】本题考查了电表的读数、欧姆定律的应用、电路故障的判断等。
(1)电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零说明电压表并联的部分短路或电压表接线柱断路,若接线柱连接无误则原因是灯泡短路;
(2)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表的示数为2.4V;
(3)因电压表的示数为2.4V,所以灯泡电压小于灯泡额定电压,需要使灯泡两端的电压增大,即需要减小电路中的电阻,则滑动变阻器滑片向B段移动,使接入电路的阻值变小.
(4)有图象可知灯泡两端的电压为2.5V时,对应的电路中电流为0.2A,则灯泡的额定功率为P=U额I=2.5V×0.2A=0.5W.
(5)小灯泡更换成定值电阻,能保持电阻不变,通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系.
答案:
(1)B;
(2)2.4;(3)B;(4)0.5;(5)B.
4.(2013·泸州中考)
(1)在验证欧姆定律实验中,所连接的电路如甲图所示,当E、F间接入的电阻R0保持不变时,移动滑动变阻器R的滑片P.读出三组不同电压下的电流值,可探究出:
当电阻一定时,电流与电压成_______比。
调节变阻器的滑片P,使电压表的示数为U,再依次将E、F间的电阻R0换成定值电阻R1、R2,且R2>R1>R0.要使E、F间的电压表示数保持U不变,应将滑动变阻器的滑片P逐渐向_______(选填“A”、“B”)端移动,可探究电流与电阻的关系。
(2)在测小灯泡的电功率时,将E、F间的电阻换成一只额定电压是“3.8V”的小灯泡。
在乙图电路中,当滑动变阻器的滑片P向_______(选填“A”、“B”)端移动时,灯泡L逐渐变亮,电压表的示数逐渐变大,电流表的示数逐渐_______(选填“变大”、“变小”),通过比较还发现,在灯泡逐渐变亮的过程中,电压表示数与电流表示数的比值在增大,造成这一比值增大的原因是______________。
当小灯泡两端电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图丙所示,则电流表的示数为_______A.小灯泡的电功率为_______W。
最后归纳时,老师告诉同学们,电压表的内阻很大,它并联在电路中时,只有极小的电流通过电压表,可以忽略不计,我们就是用上述方法测量小灯泡电功率的,假如考虑了电流通过电压表的影响,你们测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率_______(选填“偏大”、“偏小”、“相等”)。
【解析】本题考查的电学实验的过程和方法的处理,同时在实验过程中的出现实验现象需要学生知道其中产生现象的原因。
(1)把R0换成定值电阻R1、R2,它们的关系是R2>R1>R0。
这样会使E、F间的电压变大,要使E、F间的电压始终与接R0时的一样,滑动变阻器应增大,也就是向B端滑动。
(2)由于灯泡变亮,连入电路中的滑动变阻器的阻值应该是变小,向A端滑动;电路中的电流变小,电流表示数变小;灯泡在逐渐变亮的过程中,温度升高,使灯丝的电阻变大,所以电压表示数与电流表示数的比值在增大;当小灯泡两端电压表的示数为3.8V,电流表示数为0.32A,故P=UI=3.8V×0.32A=1.216W.由于电压表分流,致使流过灯泡的电流小于电流表的示数,所以求出的P额=U表I表大于灯的实际额定功率。
答案:
(1)正B
(2)A变大灯丝两端电压越大,温度越高,电阻越大0.321.216偏大S
5.(2012·梅州中考)如图所示探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验装置.
(1)实验中通过观察_____________两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少.
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入____质量
相等、初温相同的同种液体.
(3)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,实验时选用煤油而不选用水,是因为煤油的比热容___________小于水的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”).
(4)实验结论是:
在电流、通电时间相同时,________电阻越大,产生的热量越多.
【解析】两电阻串联,通过导体的电流与通电时间相同,由焦耳定律可知:
电阻越大,产生的热量越多,吸收热量越多温度升高越明显,所以观察为温度变化,来比较吸收热量;探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系,需要用初温度相同,质量相等的同种液体;水的比热容较大,吸收相等的热量,温度变化不明显,煤油比热容较小,吸收相等的热量,温度变化明显,因此实验时用煤油而不用水;实验结论在电流、通电时间相同时,电阻越大,产生热量越多
答案:
温度变化;质量;小于;电阻越大
6.(2013•扬州)在测“3.8V”小灯泡电功率实验中:
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图实物连接完整.
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是______________.
(3)排除故障后,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙为__________A,灯泡额定功率为____________W.
(4)图丙所示电路中(R阻值已知),无电压表也能测出该灯泡额定功率的是_____.
【解析】本题考查测量小灯泡的功率的实验。
(1)滑动变阻器已接了上面一个接线柱,还需接下面一个接线柱.电压表与灯泡并联,由于灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表应选择0~15V的量程.
电路如图.
.
(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明某处发生了断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联的灯泡出现了断路.
(3)根据实际情况,电路中的电流不会很大,所以电流表选择的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,所以电流表的读数为0.3A.
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
(4)此题因为没有电压表,所以应将电阻与灯泡并联,要得知小灯泡正常发光,必须使灯泡两端的电压等于3.8V,根据并联电路的电压相等,当电阻两端的电压为3.8V时,通过它的电流为I=
,所以电流表的接法中即能直接单独测出电阻的电流,又能间接测出通过灯泡的电流.A中无法得知小灯泡是否正常发光,所以不正确;B无法得知灯泡两端的电压是否为3.8V,所以不正确;C电流表可直接与电阻串联,可根据I=
得知两端的电压是否为3.8V,所以C正确;D电路在接法上与A类似,所以不正确.
答案:
(1)如图所示;
(2)灯泡断路;(3)0.3;1.14;(4)C.
7.(2013•兰州)某同学做“测量小灯泡电功率”的实验时,连接了如甲图所示的电路,实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样.
(1)要完成甲图的电路连接,电压表应选择连接__________(填“0~3V”或“0~15V”)的量程.
(2)在闭合开关前,变阻器的滑片应放在________端(填“左”或“右”).
(3)闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为__________V时,小灯泡正常发光,此时电流表表盘如乙图所示,电流表的示数是__________A,则小灯泡的额定电功率是_________W.
(4)向左移动变阻器滑片,会看到灯泡变__________(填“暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与灯泡__________有关系.
【解析】本题考查了学生对额定功率的理解,同时考查了电表量程的选择及读数,还考查了有关滑动变阻器的使用及电功率的计算.
(1)灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样,说明小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选择0~3V的量程;
(2)由图知,滑动变阻器下面接的是右边一个接线柱,所以在闭合开关前,变阻器的滑片应放在最左端;
(3)小灯泡正常发光,两端的电压应为2.5V;
根据实际情况,电流表的量程应0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.2A;
则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)由图知,向左移动变阻器滑片,滑动变阻器的阻值变大,电路中的电流变小,灯泡两端的电压变小,灯泡变暗,可得灯泡的实际功率与灯泡的电流、电压有关.
故答案为:
(1)0~3V;
(2)左;(3)2.5;0.2;0.5;(4)暗;两端电压(或通过的电流).
8.(2013·杭州中考)小金在测量小灯泡的电功率时,将实验器材连成如图甲所示的电路。
(1)请你指出图甲中连线的错误:
_________
(2)在图乙中画出正确的实物连线图。
(3)若在某次实验中,电流表、电压表的读数如图丙所示,则电流表读数为_____A,电压表读数为_______V,小灯泡此时的实际功率为_______W。
解析:
(1)本题考查电流表的连接,电流表接在电路中要让电流从正接线柱进,从负接线柱出。
电流的方向是从电源的正极流向电源的负极,电流表的接线柱接错了。
(2)本题考查的正确地连接电路图。
连接电路要按照一定的顺序,本题可以采用先串后并的方法,根据电流的流向,依次把串联的元件电源、开关、灯泡、电流表、滑动变阻器根据每个元件的连接要求连接好,最后把电压表并联在灯泡两端。
(3)本题考查的是电流表和电压表的读数,首先要看清量程和分度值,然后再根据指针的位置读数。
答案:
(1)电流表的正负接线柱接反了。
(2)
(3)0.5A2.2V1.1W
9.(2012·黄冈中考)在“测定2.5V小灯泡额定功率”的实验中,电源电压恒定。
(1)某同学根据图示电路进行实验。
实验过程中,灯泡突然不亮,电流表、电压表的示数都减小。
经检查,导线连接完好,则可能的故障是____。
A.灯泡处断路
B滑片与变阻器电阻丝断开
(2)排除故障后继续进行实验。
某时刻,电压表的示数为2.6V,现要测定小灯泡的额定功率,应将滑片向(填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为____V,若此时电流表示数为0.4A,则小灯泡的额定功率为W。
【解析】考查测小灯泡的额定功率、故障原因。
题中小灯泡不亮,电流表示数变小,电路中发生断路,电压表的示数变小,则发生的小灯泡以外的部分电路断路,故为B。
小灯泡的额定电压为2.5V,当电压表的示数为2.6V时,要测额定电压,则应减小灯泡两端的电压,即减小通过小灯泡的电流,滑动变阻器应向右移,直至小灯泡两端的电压为2.5V,此时的额定功率P=UI=2.5V×0.4A=1W。
答案:
⑴B⑵右2.51。
10.(2013·黔东南中考)小兰同学利用实验探究通过电阻跟其两端电压的关系。
(1)小兰同学根据图13甲所示的的电路图连接了部分实物图,现请你把图13乙中未完成的部分连接起来。
要求:
滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,导线不能交叉。
(2)该同学连接好电路后,闭合开关S,发现无论怎样移动滑片P,电流表均无示数,电压表约为3V,则电路中出现的故障可能是_______________。
(3)小兰排除故障后继续实验,通过调节滑动变阻器改变电阻R1两端的电压,测得电流、电压的值如下表所示:
定值电阻
实验次序
电压U/V
电流I/A
R=5Ω
1
1.0
0.2
2
2.0
0.4
3
3.0
0.6
分析表中数据可以得到的结论是:
______________________________。
(4)为了检验实验结论的普遍性,小兰又换用10Ω的电阻R2继续实验,此时滑片应该向_____(选填“左”或“右”)移动。
小兰这样做的目的是_______________。
【解析】本题主要考查“探究电流与电压的关系”实验,滑动变阻器的相关知识。
闭合开关S,发现无论怎样移动滑片P,电流表均无示数,电压表约为3V,说明电路中出现了断路,而电压表刚好并联在定值电阻上面,所以定值电阻断路。
根据表格中的数据分析,我们很容易知道:
在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
在实验中,我们研究导体中的电流与电压的关系时,一定要控制电压一定,所以换用电阻以后,必须移动滑片,保持电压不变。
把电阻从5Ω换成10Ω以后,如果滑动变阻器不移动,总电阻变大,总电流变小,这样定值电阻上的电压就会变小,所以必须将滑片向左移动,增大电路中的电流,使电压和原来一样。
答案:
(1)如图所示。
(2)定值电阻断路(3)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比(4)左控制定值电阻上的电压一定
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