高中物理电学实验习题

2024-07-26

高中物理电学实验习题(精选6篇)

高中物理电学实验习题 第1篇

高中物理教学中,电学实验是物理教学内容的重要组成部分,对于很多学生来说,对电学实验这一部分内容的学习不仅是一个重点,同时更是一个难点。

一:电流表与电压表的读数规则

这是大家从初中就已经熟知的电压表和电流表:

1.电流表量程:0.1-0.6A A和0-3A

2.电压表量程:0-3V、0-15V

二:实验中滑动变阻器的应用

滑动变阻器是电学实验中常用的仪器,在高考中,电学设计性实验问题总是会对其如何选择滑动变阻器的接法,

进行直接或间接渗透的考查。这是一大高考物理重点,同时也是很多学生心中的难点。

三:实验电路和电学仪器的选择

在很多实验题中,我们都会遇见填空题或者简单问答题,叫你选择合适或者缺少的电路仪器,

这个小题分要拿到必须清楚电路仪器选择的条件。

四:电阻测量的方法归类

高中物理电学实验习题 第2篇

1.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度为 cm,直径为 mm.②按图(c)连接电路后,实验操作如下:

(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;

(b)将电阻箱R2的阻值调至最(填“大”或“小”),S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1 280 Ω;

③由此可知,圆柱体的电阻为 Ω.2.某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:

小灯泡L,规格“4.0 V.0.7 A”;

电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1 Ω;

电流表A2,量程0.6 A,内阻r2=0.2 Ω;

电压表V,量程3 V,内阻rV=9 kΩ;

标准电阻R1,阻值1 Ω;

标准电阻R2,阻值3 kΩ;

滑动变阻器R,阻值范围0~10 Ω;

学生电源E,电动势6 V,内阻不计;

开关S及导线若干.①甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图2所示,此时L的电阻为 Ω.高中电学实验习题。

②乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是 V.③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.3.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响,实验器材如图所示.①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式,利用测量数据作出U-I图象,得出E和r.②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在上图中用笔画线

代替导线连接电路.③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:

在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻(填“增大”、“减小”或“不变”).曲线(c)对应的电源电动势E= V,内阻r= Ω,当外电路总电阻为2 500 Ω时,该电源的输出功率P= mW.(均保留三位有效数字)

4.某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻RX的阻值。

(1)现有电源(4 V, 内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω, 额定电流2 A)、开关和导线若干, 以及下列电表:

A.电流表(0~3 A, 内阻约0.025 Ω)B.电流表(0~0.6 A, 内阻约0.125 Ω)

C.电压表(0~3 V, 内阻约3 kΩ)D.电压表(0~15 V, 内阻约15 kΩ)

为减小测量误差, 在实验中, 电流表应选用 , 电压表应选用(选填器材前的字母);实验电路应采用图1中的(选填“甲” 或“乙”)。

1(2)图2是测量RX的实验器材实物图, 图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电

路图, 补充完成图2中实物间的连线。

2(3)接通开关, 改变滑动变阻器滑片P的位置, 并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图3所示, 可得该电阻的测量值RX==保留两位有效数字)。

3(4)若在(1)问中选用甲电路, 产生误差的主要原因是若在(1)问中选用乙电路, 产生误差的主要原因是。(选填选项前的字母)

A.电流表测量值小于流经RX的电流值 B.电流表测量值大于流经RX的电流值

C.电压表测量值小于RX两端的电压值 D.电压表测量值大于RX两端的电压值

(5)在不损坏电表的前提下, 将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端, 随滑片P移动距离x的增加, 被测电阻RX两端的电压U也随之增加, 下列反映U-x关系的示意图中正确的是。

45.某同学用量程为1 mA、内阻为120 Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 V和A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻, S为开关。回答下列问题:

(1)根据图(a)所示的电路, 在图(b)所示的实物图上连线。

(2)开关S闭合时, 多用电表用于测量(填“电流”、“电压” 或“电阻”);开关S断开时, 多用电表用于测量(填“电流”、“电压” 或“电阻”)。

(3)表笔A应为色(填“红” 或“黑”)。

(4)定值电阻的阻值R1=Ω, R2=。(结果取3位有效数字)

6.某学生实验小组利用图(a)所示电路, 测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k” 挡内部电路的总电阻。使用的器材有

图(a)

多用电表;

电压表: 量程5 V, 内阻十几千欧;

滑动变阻器: 最大阻值5 kΩ;

导线若干。

回答下列问题:

(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k” 挡, 再将红表笔和黑表笔调零点。

高中物理电学实验测试题

1.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度为 cm,直径为 mm.②按图(c)连接电路后,实验操作如下:

(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;

(b)将电阻箱R2的阻值调至最(填“大”或“小”),S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1 280 Ω;

③由此可知,圆柱体的电阻为 Ω.2.某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:

小灯泡L,规格“4.0 V.0.7 A”;

电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1 Ω;

电流表A2,量程0.6 A,内阻r2=0.2 Ω;

电压表V,量程3 V,内阻rV=9 kΩ;

标准电阻R1,阻值1 Ω;

标准电阻R2,阻值3 kΩ;

滑动变阻器R,阻值范围0~10 Ω;

学生电源E,电动势6 V,内阻不计;

开关S及导线若干.①甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图2所示,此时L的电阻为 Ω.高中电学实验习题。

图1 图

2②乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是 V.图3 图

4③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.3.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响,实验器材如图所示.①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式,利用测量数据作出U-I图象,得出E和r.②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在上图中用笔画线

代替导线连接电路.③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:

在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻(填“增大”、“减小”或“不变”).曲线(c)对应的电源电动势E= V,内阻r= Ω,当外电路总电阻为2 500 Ω时,该电源的输出功率P= mW.(均保留三位有效数字)

4.某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻RX的阻值。

(1)现有电源(4 V, 内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω, 额定电流2 A)、开关和导线若干, 以及下列电表:

A.电流表(0~3 A, 内阻约0.025 Ω)B.电流表(0~0.6 A, 内阻约0.125 Ω)

C.电压表(0~3 V, 内阻约3 kΩ)D.电压表(0~15 V, 内阻约15 kΩ)

为减小测量误差, 在实验中, 电流表应选用 , 电压表应选用(选填器材前的字母);实验电路应采用图1中的(选填“甲” 或“乙”)。

1(2)图2是测量RX的实验器材实物图, 图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电

路图, 补充完成图2中实物间的连线。

2(3)接通开关, 改变滑动变阻器滑片P的位置, 并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图3所示, 可得该电阻的测量值RX==保留两位有效数字)。

3(4)若在(1)问中选用甲电路, 产生误差的主要原因是若在(1)问中选用乙电路, 产生误差的主要原因是。(选填选项前的字母)

A.电流表测量值小于流经RX的电流值 B.电流表测量值大于流经RX的电流值

C.电压表测量值小于RX两端的电压值 D.电压表测量值大于RX两端的电压值

(5)在不损坏电表的前提下, 将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端, 随滑片P移动距离x的增加, 被测电阻RX两端的电压U也随之增加, 下列反映U-x关系的示意图中正确的是。

45.某同学用量程为1 mA、内阻为120 Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 V和A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻, S为开关。回答下列问题:

(1)根据图(a)所示的电路, 在图(b)所示的实物图上连线。

(2)开关S闭合时, 多用电表用于测量(填“电流”、“电压” 或“电阻”);开关S断开时, 多用电表用于测量(填“电流”、“电压” 或“电阻”)。

(3)表笔A应为色(填“红” 或“黑”)。

(4)定值电阻的阻值R1=Ω, R2=。(结果取3位有效数字)

6.某学生实验小组利用图(a)所示电路, 测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k” 挡内部电路的总电阻。使用的器材有

图(a)

多用电表;

电压表: 量程5 V, 内阻十几千欧;

滑动变阻器: 最大阻值5 kΩ;

导线若干。

回答下列问题:

高中物理电学演示实验教学的探究 第3篇

一、演示实验本身的基本要求

物理演示实验指的是教师在课堂操作演示某一物理现象,操作过程中让学生认真观察,动脑思考,同时教师再进行引导和启迪,达到教学目的的一种教学手段。虽然物理演示实验的教学手段深受学生欢迎,但是教师在利用这一教学手段时也应该把握其基本的要求:直观、真实,实验器材的选择上尽量简单。这样才能够让学生在相对较短的课堂时间里全部领悟,能发挥物理演示实验的真正效果。

例如《电荷及其守恒》一节中静电感应现象的演示,这是一个学生无论是生活还是书本没有接触的新现象,仅仅直接灌输给学生,学生很难接受,通过演示实验来教学是最佳选择。教师要选择晴好的天气,这样更有利于学生对实验的观察。实验就选用书本上的经典实验,器材也简单,学生也易根据现象来分析。实验前先展示演示的器材——两个导体枕, 绝缘支柱和金属箔。关于金属箔,可以让大家回忆初中验电器的工作原理,学生就能一下明白是通过金属箔的张开和闭合来判断导体是否带电。实验的主要内容是关于实验的几个操作步骤中,学生观察金属箔是否有变化。教师在实验前对于实验的几个操作顺序明了于心,并且要让学生清楚老师的每一个操作,以及金属箔对应的现象。让学生针对每一个步骤中金属箔变化的情况讨论其原因,最后本实验引导学生总结出什么是静电感应。通过这样的演示,不仅让学生了解到了所需要学习的知识,还可以提升学生的求知欲,提高了学生对学习物理的兴趣。

二、演示实验对教师的基本要求

教师进行演示实验,主要有三点要求。一是教师选择的演示实验必须有意义有价值,明确这样的实验演示要教授学生怎样的物理知识。二是教师要考虑操作过程中的哪些是要特别让学生引起注意的问题,让学生清晰地观看实验的设计过程和步骤,并有明确的思路。三是演示实验结束后引导学生作总结,让学生明白实验的原理和依据,再进行延伸与拓展。

比如,为了让学生对电磁感应现象进行深入地了解,可以通过探究感应电流产生条件的实验演示来加深学生们的印象。让学生更直观地了解到电磁感应的原理和依据。老师可以提前准备好自制铝管“电磁隧道”,小铁球,磁性小球,灵敏电流计,蹄形磁铁,线框,条形磁铁,大小螺线管各一个,电源,滑动变阻器,导线等演示中所需要的器材。然后老师通过利用大小相同的铁球和磁性小球来给学生进行演示。通过观察,学生发现在通过铝管过程中,磁性小球要比铁球所用的时间长。自然产生了疑问,在通过铝管时,两个球体应该是自由落体的现象,为什么会出现时间长短的问题呢?带着这样的一个疑问,老师可以引入实验,提高了学生探索感应电流是如何产生的好奇心理。然后再老师再为学生演示闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流的实验,让学生了解到,当闭合电路中磁通量发生变化时,就会产生感应电流。再给学生演示电磁感应的能量转化的实验,让学生更直观地了解到为什么在穿电磁隧道时两个球体所用时间有所不同。

三、交流与合作是演示实验必不可少的

演示实验具有很高的可视度和趣味性,不仅能让学生理解掌握书本上的定理和原理,更能让学生通过观察教师做实验学到知识、得到启发,即学生在理解所学物理知识的基础上,做到活学活用,能够利用所学的物理知识解释生活中的一些物理现象,真正掌握物理学习的方法和技巧,在物理学习中做到举一反三,灵活应用;并且,实验的严谨性更会规范学生日常学习、做事等各个方面。

因此,演示实验的结束并不是在得出实验结论后,而是在得出结论后教师对学生在演示实验过程中不懂和疑问给予解答,对结论给予再次探究,并且教师与学生一起总结实验步骤,实验设计原理和实验方法与技巧。也就是说,师生、 生生之间的交流和合作是必不可少的。首先,教师与学生对本次实验结论进行探讨与总结。在探讨的过程中,教师要传授给学生对任何结论与定理要保持怀疑的求知态度。这样才能激发出学生的学习潜能,达到创新教学的目的。其次,教师还需要引导学生对实验的原理、方法及实验过程进行总结反思。在反思过程中总结实验过程中出的一些弊端和优点,并且鼓励学生寻求更好的办法进行实验探索,让学生对物理演示实验重新认识与自主定位。最后,教师对本次实验各个学生的表现情况和学习情况给予评价,及时鼓励演示实验中做得优秀的学生,纠正实验中出现的一些问题,做到全方位照顾每一位学生。此外,课后还可以让学生针对课堂上所学的知识,在现实社会中找到与之相对应的物理现象进行解释, 做到课堂所学知识的灵活应用。

总之,任何的学习不单是对知识本身的学习,更重要的是对良好学习习惯的培养与学习技巧和学习能力的学习。在新课标的要求下,学校和教师对学生学习能力的培养也更加重视,物理演示实验则是其更好地体现,它在让学生了解物理知识的基础上,掌握了一定的物理学习技巧,同时还提高了观察能力、动手能力、分析能力等综合能力,为今后物理学习的研究起到了一定的促进作用。

摘要:演示实验有很强的直观性,是高中物理电学教学中常用的途径。它不仅降低了学习的难度,而且提高了课堂中学生的参与度,营造了良好的课堂氛围。本文浅略地就高中物理电学的演示实验教学作些探究。

探究高中物理电学实验策略 第4篇

关键词:高中物理;电学实验;原则;教学效果

物理是一门对实验要求较高的学科,做好实验是学习的根本。所有的物理概念、规律、理念,都是在实验的基础上整理和发展出来的,尤其是在电学部分,几乎所有的现象和结果都可以利用实验进行检验和学习,而且在高中物理的考试大纲中,也将电学实验作为了实验部分的重点考试内容,因此,学好物理电学实验对学生的成绩具有重要的帮助。但实验的操作过程不是随意而为的,根据实验的准确性、安全性、便捷性等原则规范操作,才能更好地达到实验学习的效果。

一、转变教师教学方法。激发学生的学习兴趣

在物理实验教学中,除了必要的重点内容学习外,教师還要充分利用网络资源、文字资料、影像资料等工具帮助学生更好地理解物理电学知识和实验操作的精髓,做到寓教于乐,激发学生的学习兴趣。教师可以采用开放式的教学方法,在实验课之前让学生根据学习主题,自己选择实验目标、实验方法和实验过程,并自己探索实验结果,教师可以适当放松对实验结果的要求,只需帮助学生正确使用实验仪器即可。例如,在学习关于“电阻”的实验过程中,教师可以让学生自己选择实验方案,帮助学生准备实验仪器和实验工具,这时学生可能想到橡胶、干木头、湿木头、水、苹果等可能存在电阻的工具,再设计已知电压测电流、已知电流测电压、电压电流变化比等实验方案,让学生在学习测电阻的过程中充分了解生活中各种物质本身的电阻大小。在这一过程中,学生能够根据自己的兴趣选择研究课题,更好地调动学生的学习积极性,其次,在设计实验的过程中,能够更好地培养学生的逻辑思维,对多个实验过程的对比和创设中也能培养学生的发散思维。

二、教导学生使用仪器。增强学生的动手能力

物理电学过程中,对实验仪器的使用具有较高的要求,有些学校因为实验仪器的匮乏或者实验经费的短缺等问题,学生在实验过程中并不能完全接触到各种实验仪器,这对学生学习电学实验是不利的。教师根据实际条件,尽可能地让学生掌握仪器的使用方法,如电压表的正负极区别、线路的连接方法、磁感线的转动要求、游标卡尺的使用等,教导学生正确使用仪器,提高实验的安全性原则,并让学生在操作过程中熟悉实验操作,提高学生的实践能力。例如,在学习“影响电阻大小的因素”这节实验时,会涉及游标卡尺、电流表、电压表、电源的使用,同时还需要了解电路,在这一过程中,教师主要以指导为主,要观察到每一位学生对实验仪器的操作过程,及时纠正学生的错误,提高学生实验的准确率,同时让学生通过不同的实验对象进行多次反复练习,锻炼学生的动手能力。

三、参照电路图教学。培养学生的创设能力

物理电学的学习离不开电路图的学习,在实验过程中也是同样的。教师不仅要教导学生正确认识电路图,提高学生对电路图的熟练度,还要增强学生在电路图和实际仪器连接之间的转换能力,在看到电路图時要知道怎么简化仪器之间的导线,简化连接过程,在看到实验仪器的连接状态时要能将其转化为电路图,增加对各个数据分析处理的正确性。例如,在学习“伏安法测电流”的实验时,电路图中电压表是与导线连接的,但在实际的操作过程中,电压表可以与导线相连,也可以连接在电阻两端,更可以一端连接电流表,另一端连接电阻,只要整体的电流走向没有变化即可,在电路多种连接方法的变化中能够提高学生的创设能力。

四、运用小组合作教学。提高学生的学习效率

电学实验是一个复杂的过程,常常因为实验内容和实验时间的限制,不能完整进行实验,这时教师可以采用小组合作教学的方法,让学生之间相互配合、共同完成一组实验内容,不仅可以提高学生的学习效率,也能够减少实验仪器缺乏的影响。例如,在学习上述电阻的测量时,同一个实验主题可以由一组学生共同完成,这一组学生共同参与实验对象的选择、实验方案的制订过程,不仅可以让学生之间取长补短提高教学效率,也能够在多种思维的碰撞过程中促进学生思维的发展。

综上所述,教师在教学过程中应该注意培养学生对物理电学实验的兴趣,增加学生对物理知识和相关概念的理解,并且教师要根据自己所学的知识和学生的发展制定适宜学生的实验方案,增强学生的实践操作能力;其次,教师还要利用电路图的清晰性和多变性进行教学,提高学生电路连接正确性的同时,激发学生思考相同结果下的不同连接方法,培养学生的创新能力。

高中物理电学实验习题 第5篇

实验设计的基本思路

明确目的→

选择方案

选定器材

拟定步骤

数据处理

误差分析

(一)电学实验中所用到的基本知识

在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为:。由此可见,对于电路中电压U及电流I的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。

1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。

⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。

⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。

⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。

⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。

2.电学实验仪器的选择:

⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。

⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。

⑶应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

3.测量电路的选择

1.伏安法测电阻

(1)原理:部分电路的欧姆定律。(2)电流表外接法,如图4所示。

误差分析:

V

A

R待

图4

产生误差的原因:电压表V分流。适用于测小阻值电阻,即Rx远小于Rv时。

R待

A

V

图5

](3)电流表内接法,如图5所示。

误差分析:

产生误差的原因:电流表A分压。

a

V

A

R待

b

图6

适用于测大阻值电阻,即Rx远大于RA时。

(4)内、外接法的选用原则

①计算临界电阻:

若Rx>R0,待测电阻为大电阻,用内接法

若Rx

即大电阻,内接法;小电阻,外接法。大内小外。

方法二:在、均不知的情况下,可采用试触法。如图所示,分别将a端与b、c接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法。

a

b

c

⑵滑动变阻器的分压、限流接法:

为了改变测量电路(待测电阻)两端的电压(或通过测量电路的电流),常使滑动变阻器与电源连接作为控制电路,滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式:如图(甲)为滑动变阻器的限流式接法,为待测电阻。它的接线方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联。对待测电阻供电电压的最大调节范围是:(是待测电阻,R是滑动变阻器的总电阻,不计电源内阻)。如图(乙)是滑动变阻器的分压式接法。接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路,而被测电路与滑动变阻器的一部分电阻并联,该接法对待测电阻供电电压的调节范围是:(不计电源内阻时)。

选取接法的原则:

①要求负载上电压或电流变化范围大,且从零开始连续可调,须用分压式接法。

②负载电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R时,须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。

③采用限流电路时,电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时,应采用变阻器的分压式接法。

④负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。

⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法,因为限流电路结构简单,总功率较小。

例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻Rx(约100

Ω);直流电流表(量程0~10

mA、内阻50

Ω);直流电压表(量程0~3

V、内阻5

kΩ);直流电源(输出电压4

V、内阻不计);滑动变阻器(0~15

Ω、允许最大电流1

A);开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。

图10-5

【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于Rx<,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,Imin==24

mA>10

mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。

4.实物图的连接:实物图连线应掌握基本方法和注意事项。

⑴注意事项:

①连接电表应注意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。

②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉。

③对于滑动变阻器的连接,要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻,在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。

⑵基本方法:

①画出实验电路图。

②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表的量程。

③画线连接各元件。(用铅笔画线,以便改错)连线方式应是单线连接,连线顺序应先画串联电路,再画并联电路。

一般先从电源正极开始,到电键,再到滑动变阻器等。按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来;然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。连接完毕,应进行检查,检查电路也应按照连线的方法和顺序。

(二)定值电阻的测量方法

1.欧姆表测量:最直接测电阻的仪表。但是一般用欧姆表测量只能进行粗测,为下一步的测量提供一个参考依据。用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。

2.替代法:替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。

例2、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值Rx,现有如下器材:读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。

⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。

⑵写出主要的实验操作步骤。

【解析】⑴实验电路如右图所示。

⑵①将S2与Rx相接,记下电流表指针所指位置。②将S2与R1相接,保持R2不变,调节R1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R1的值,则Rx=R1。

3.伏安法:伏安法的测量依据是欧姆定律(包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律),需要的基本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表(或给定的电表不能满足要求时),可以用标准电阻(电阻箱或一个定值电阻)代替;当电表的内阻已知时,根据欧姆定律I=U/R电压表同时可以当电流表使用,同样电流表也可以当电压表用。

4.伏安法拓展:某些问题中,因实验器材不具备(缺电流表或电压表),或因实验条件限制,或因实验精度不允许而不能用“伏安法”。这时我们就得依据问题的具体条件和要求重新选择实验原理,用“伏安法”的替代形式——“比较法”来设计实验方案。

⑴利用已知内阻的电压表:利用“伏伏”法测定值电阻的阻值

例3、用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):

电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;

电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;

电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;

滑动变阻器R,最大阻值约为100Ω;

单刀单掷开关K,导线若干。

测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图。

【解析】如图所示

⑵利用已知内阻的电流表:利用“安安”法测定值电阻的阻值

例4用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下:

电流表A1(量程250mA,内阻r1为5Ω);标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω);

待测电阻R1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);

电源E(电动势约为10V,内阻r

约为1Ω);单刀单掷开关S,导线若干。

⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号.⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1=________。

【解析】⑴实验电路图如图所示。

⑵两电流表A1、A2的读数为I1、I2和电流表A1的内阻为r1,待测电阻R1的阻值的计算公式是:

⑶电压表、电流表混合用

例5有一电阻Rx,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为0.25W。要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:

安培表A1,量程为50mA,RA1=100Ω

安培表A2,量程为1A,RA2=20Ω

电压表V1,量程为5V,RV1=10kΩ

电压表V2,量程为15V,RV2=30kΩ

变阻器R1,变阻范围0~20Ω,2A

变阻器R2,变阻范围0~1000Ω,1A

9V电源,电键,导线。

⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是:。

⑵画出所用实验电路图。

【解析】⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由:得。因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A1。又因为,所以

。因为电阻可能为100Ω,所以允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V,应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压,因此电压表应选V1。因为R1<

R2,且2A>35mA,所以应选变阻器R1。因为R1<Rx

所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路。因为<,所以应选用外接电路。

⑵实验所用电路如图所示

(三)电表内阻的测量方法

1.互测法:

⑴电流表、电压表各一只,可以测量它们的内阻:

V

A

V

A

V1

V2

A2

A1

⑵两只同种电表,若知道一只的内阻,就可以测另一只的内阻:

⑶两只同种电表内阻都未知,则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻:

V2

V1

R

R

A1

A2

2.替代法:

R

S

V1

V

R

S

A1

A3、半值法(半偏法)。

图10-15

半值法是上面比例法的一个特例,测电流表内阻和测电压表内阻都可以用半值法,电路图如图10-15所示。

甲图实验时先断开开关S’,闭合S,调整滑动变阻器R01(限流法连接),使电流表A满度(即指针指满刻度处);再闭合S’,调整电阻箱R1,使电流表A的指针恰好指到半满度处,读出此时电阻箱的阻值R,则电流表A的电阻rA=R。(测量结果偏小)

乙图实验时先闭合开关S’及S,调整滑动变阻器R02(分压法连接),使电压表V满度;再断开S’,调整电阻箱R2,使电压表V的指针恰好指到半满度处,读出此时电阻箱的阻值R,则电压表V的电阻rV=R。(测量结果偏大)

例6(2000年全国)从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。

⑴在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。

器材(代号)

电流表(A1)

量程10mA,内阻r1待测(约40Ω)

电流表(A2)

量程500μA,内阻r2=750Ω

电压表(V)

量程10V,内阻r3=10Ω

电阻(R1)

阻值约100Ω,作保护电阻用

滑动变阻器(R)

总阻值约50Ω

电池(E)

电动势1.5V,内阻很小

导线若干,电键K

⑵若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1=____________,式中各符号的意义是____________。

【解析】⑴如图所示。

⑵,I1表示通过电流表A1的电流,I2表示通过电流表A2的电流,r2表示电流表A2的内阻。

【备考提示】在很多情况下,电压表和电流表(已知内阻)的功用可以互换。有时利用一块电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电路欧姆定律的变形运用。在处理时,一定要明确原理,灵活运用。

V

mA

V

例7

(2006年全国Ⅰ、Ⅲ)现要测量某一电压表的内阻。给定的器材有:待测电压表

(量程2V,内阻约4kΩ);电流表

(量程1.2mA,内阻约500Ω);直流电源E(电动势约2.4V,内阻不计);固定电阻3个:R1=4000Ω,R2=10000Ω,R3=15000Ω;电键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。

⑴试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。)

R1

S

E

V

mA

⑵电路接通后,若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻RV

=_________。

【解析】⑴实验电路如图所示,若选用电阻R1,则并联电阻=2000Ω,电压表读数

U=·R=×2000=1.92>1V,电流表读数I===0.00096A=0.96mA>0.6mA,R1符合要求,同理可得R2、R3不符合要求,故选R1。

⑵电路接通后,通过R1的电流I1=,则通过电压表的电流为I2=I-I1=I-,所以电压表的内阻RV==

【备考提示】本题涉及实验器材选取和电路设计等,对考生的分析综合能力提出了较高要求,解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材,由仪表的选择原则和基本规律为分析的入手点。

【变式题】

例8(2006年全国Ⅱ)现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡(图中用表示)的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1V~4V。

A2

A1

V

现有器材:直流电源E(电动势4.5V,内阻不计),电压表

(量程4.5V,内阻约为4×104Ω),电流表

(量程250mA,内阻约为2Ω),电流表

(量程500mA,内阻约为1Ω),滑动变阻器R(最大阻值约为30Ω),电键S,导线若干。

如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是,下面两个电路应该选用的是。

A2

【解析】在测量小灯泡的伏安曲线时,由于题目要求电压范围为0.1V~4V,因此滑动变阻器采用分压式接法。根据估算通过小灯泡的额定电流为I=0.4A,因此电流表应该选用

。在伏安法测量过程中,由于

临界电阻大于小灯泡电阻,因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量。

测电动势和内阻

(1)测量电路如图

(2)测量方法

第一、计算方法

测两组端电压U和电流I值,然后通过以下式子求解。

E=U1+I1r

E=U2+I2r

第二、作U——I图象方法

通过调节滑动变阻器,取得多组(U,I)值,然后在坐标中描点,连成直线

用图象处理问题,须注意以下几点:

①连直线的方法:让尽可能多的点在直线上,直线两则分布的点的个数大致均匀偏离直线较远的点舍去。

②纵轴截距的含义:电动势E

③横轴截距的含义:短路电流I0

④斜率的含义:电阻。求解方法:r=或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。

(3)实验误差分析

(1)偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U—I图象时描点不很准确。

(2)系统误差:系统误差来源于未计电压表分流,近似地将电流表的示数看作干路电流。实际上电流表的示数比干路电流略小。如果由实验得到的数据作出图中实线(a)所示的图象,那么考虑到电压表的分流后,得到的U—I图象应是图中的虚线(b),由此可见,按图所示的实验电路测出的电源电动势,电源内电阻。

说明:①外电路短路时,电流表的示数(即干路电流的测量值)等于干路电流的真实值,所以图中(a)、(b)两图线交于短路电流处。②当路端电压(即电压表示数)为时,由于电流表示数小于干路电流,所以(a)、(b)两图线出现了图中所示的差异。

(4)特殊方法

(一)即计算法:画出各种电路图

(一个电流表和两个定值电阻)

(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)

(一个电压表和两个定值电阻)

例9、用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:

(a)

电流表(量程0.6A、3A);

(b)

电压表(量程3V、15V)

(c)

定值电阻(阻值1、额定功率5W)

(d)

定值电阻(阻值10,额定功率10W)

(e)

滑动变阻器(阴值范围0--10、额定电流2A)

(f)

滑动变阻器(阻值范围0-100、额定电流1A)

那么

(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择

V,电流表的量程应选择

A;

R0应选择的定值电阻,R应选择阻值范围是的滑动变阻器。

(2)引起该实验系统误差的主要原因是。

II.答案:

(1)3,0.6,1,0~10。(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。

解析:由于电源是一节干电池(1.5V),所选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。

关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测

例10、某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材:

A.待测干电池

B.电流表G(0~3mA,内电阻r1=20Ω)

C.电流表A(0~0.6A,内电阻r2=0.20)D.滑动变阻器甲(最大阻值10Ω)

E.滑动变阻器乙(最大阻值100Ω)

F.定值电阻R1=100Ω

G.定值电阻R2=500Ω

H.定值电阻R3=1.5kΩ

开关、导线。

由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量。

①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用

。(填写定值电阻前的序号)

②若某次测量中电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2;改变滑动变阻器的位置后,电流表G的示数为I1′,电流表A的示数为I2′。则可知此电源的内电阻测量值为r=,电动势测量值为E=。

【解析】

干电池的电动势和内阻的测量,一般需要电流表和电压表。由于题中没有电压表,故需要将电流表G改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到1.5V,则总电阻为,故定值电阻应选用的序号为G的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D;

初中物理电学实验总结 第6篇

一、影响电阻大小因素:

1、实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)

2、实验方法:控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”

3、结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。 4、结论理解:

⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。

⑵结论可总结成公式R=ρL/S,其中ρ叫电阻率,与导体的材料有关。记住:ρ银<ρ铜<ρ铝,ρ

锰铜

镍隔

。假如架设一条

输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。

二、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。

实验电路图:

三、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/R

3、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

变阻(“一上一下”) 滑动变阻器 “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

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。

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5、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。 ⑶如图是两电阻的伏安曲线,则R1>R2

四、伏安法测灯泡的额定功率: ①原理:P=UI ②电路图:

③选择和连接实物时须注意:

电源:其电压高于灯泡的额定电压

滑动变阻器:接入电路时要变阻,且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。 +”接线柱流入,“-”接线柱流出。

根据额定电压选择电压表量程。

“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。

根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。

《初中物理电学实验》复习题

一、串、并联电路的电流、电压、电阻关系

1、为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系,小明同学选择的实验器材是: 3节干电池串联作电源、两个

标为2.5V 字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干.

他的实验设想是:首先将实验器材连成如图所示的电路,然后用电流表选择恰当的量程分别测出A、B、C三点的电流,分析这一次测量中三点电流的数据,就得出干路与支路的电流的关系. 请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些的不 足,并提出相应的改进意见.1、用电器不要选择同一种规格的,要有所区别; 2、要加变阻器,以改变不同的干路电流和电压; 3、要测量多次,以求找出规律。

2、下列是某实验中的三个电路图,请仔细观察后回答.

(1)该实验探究的问题是______________________________________________

(2)你的结论是_________________________________________________________;

(3)夏荷同学探究出的结论是:串联电路中的总电压大于任何一个用电器两端的电压。秋宁同学的结论是:串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和。对他们的结论,你如何评估答:(1)第一图是测串联电路的总电压,第二、三图是分别测了用电器两端的电压,可探究串联电路的总压和和各用电器两端电压间的关系;

(2)通过实验得到结论:串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和;

(3)秋宁同学的结论较为完整,能定量的说出了串联电路电压的关系.夏荷同学的结论不够完整,只是简单的说出了总电压与分电压大小的关系. 3、研究串联电路电阻:

小刚学习了“串联电路中电流的规律”和“串联电路中电压的规律”觉得不过瘾,在学习了欧姆定律后他就想探究“串联电路中电阻的规律”,请思考后回答下列问题。(5分)

(1)小刚进行探究“串联电路中电阻的规律”的实验原理是___________________。

(2)该探究实验除电源、导线、6个阻值不同的定值电阻(每次实验用2个电阻)外还需要_____________。 (3)帮助小刚画出实验电路图。

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(4

观察分析上表数据可知“串联电路中电阻的规律”是_________________________________。 二、探究影响电阻大小的因素

1、如图所示,在M、N之间分别接入横截面积相等而长度不同的镍铬合金线AB和CD,AB比CD长.当开关闭合后,发现接

入AB时,电流表示数比较小,这说明导体的电阻跟导体的________有关,其关系是______________.

2、如上图所示,用酒精灯给细铁丝制的线圈加热,则电流表的示数会变________,表明导体的电阻在变____________,可

见导体的电阻还与__________有关.

3、在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,下表是“方博科技实验小组”在实验中所用导体的相关物理量的记录:

请问:

(l)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用A与 两根导体; (2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用A与 两根导体。 (3)以上研究问题的科学方法是采用了“ 法”。

解:①要探究导体电阻大小与长度是否有关,应控制材料和横截面积一定.故选AD ②要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应控制材料和长度一定.故选AC ③本实验中采用的是物理学法中的控制变量法. 故答: (1)D; (2)C;

(3)控制变量

4、小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图22中的A、B两点间接人待研究的电阻丝,电源电

压恒定,忽略灯丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如下: (1)他们应选择序号为的两根电阻丝来探究;

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(2)正确选择后,他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间,闭合开关,通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接人电路的电阻丝

的阻值 (选填“较大”或“较小”),同时小华发现第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是(3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到,以下描述中能体现这种方法的是( )

A.水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流 B.根据物质在常态下的形状和体积是否固定,可将物质分为三态

C,通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小,可比较运动物体动能的大小 D.研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应控制接触面粗糙程度相同

(4)科学研究表明:在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下,导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论请用欧姆定律加以解释。

(5)若电流表损坏,换用一只电压表,仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比,请画出一个能反映该实验原理的电路图。(电阻丝用电阻符号表示,导线根数不限。 解:(1)要保持导体的材料、横截面积一定,探究导体电阻大小与长度关系.2、4两根导线材料和横截面积一样,可探究电阻与长度关系.

(2)当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,所以电流大的,电阻小,电流小的,电阻大;且灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,灯泡越暗,灯泡的实际功率越小;

(3)导体电阻的大小是通过电流的大小来反映的,这在物理学中称之为“转换法”.而A属于“类比法”,B属于归纳法,C属于“转换法”. 故答案:(1)2、4、(2)较大、灯的实际功率太小、(3)C. 三、研究电流跟电压、电阻的关系

1、下面是某组同学采用控制变量法来研究电流与电压、电阻关系的实验:

(1)、根据电路图连接实物图。

(2)、以下是该小组的实验数据的记录,请将数据不全部分补全。

表1 U=___V恒定不变。(实验中更换电阻R1) 表2R=___Ω恒定不变。

(3)、分析表1 数据可得结论________________________________________________; 分析表2 数据可得结论____________________________________________________; 在表1的实验中滑动变阻器的作用是________________________________________; 在表2的实验中滑动变阻器的作用是________________________________________。

2、我们已进行过“科学探究欧姆定律”,

(1)请你在右边空白处画出该实验的电路图。

(2) ①由于电路中电流的大小受多种因素的影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,必须保持其它因素不变,即采用了 法。

②图10是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图像,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图像是 图;表示电阻不变时,电流随电压变化的图像是 。(选填“甲”或“乙”) (3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是和 。

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(4)实验的结论是.① 。

② 。

解:(1)电路图如右图所

10

(2)①电流的大小与电压和电流有关,所以在探究与其中一个因素的关系时,必须保持另一个因素不变,这就是控制变

量法;

②由图可知:甲图为I-R图象,乙图为I-U图象;

(3)滑动变阻器在该实验中的作用:一是通过改变连入电阻变化改变电路中的电流,使电压重新分配,改变电阻两端的电压,二是分压保护电路;

(4)由实验数据、图象可得结论:①保持电阻不变时,电流跟电压成正比;②保持电压不变时,电流跟电阻成反比. 故答案为:(2)①控制变量法②甲,乙;(3)保持电阻不变时电流跟电压成正比,保持电压不变时电流跟电阻成反比 3、孙楠同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、B

两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。

问:(1)该实验中选错了什么器材?请你说出应换用的器材。 (2)为保证实验正确进行,还需要什么仪器? 解:(1)实验中选择了两个定值电阻串联,没有选择滑动变阻器,不能保证定值电阻两端的电压不变,因此应该把电阻R′换成滑动变阻器;

答:该实验中选错了电阻R′,应用滑动变阻器替换R′;

(2)定值电阻两端的电压不变,是通过与其并联的电压表的示数体现的,因此应将一只电压表并联在定值电阻两端,也就是接在A、B之间.

答:为保证实验正确进行,还需要一只电压表,接在A、B之间. 4、在探究“电阻上的电流跟电压的关系”中:

(1)我们首先会提出什么问题? ; (2)你或同学们有什么猜想?请说出来: ;

(3)在设计实验时,需改变电压,你和同学们在实验中是采用什么办法的?(说出所用的器材和方法);

(4)通过分析记录数据,你得出的结论是: 。 解:(1)如果知道一个电阻值,还知道加在它两端的电压,能不能计算出它的电流呢?或电流与电阻、电压之间有什么定量关系呢?(1分)

(2)此为开放题,只要合理猜想即可.(1分)

(3)根据实验条件通常有下列三种办法:电池组:增减电池个数;学生电源:调节调压旋钮.滑动变阻器:移动滑片.(2分)

(4)电流I、电阻R、电压U的关系可用公式表示为I=U/R.(1分) 5、为了探究电流与电压的关系,小华设计了图13所示的实验电路图.

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