内容正文:
题型八 电学实验探究题
实验要点1 电路图的连接及改接
考法一 连电表
(2023·原创)小玉同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,连接电路如图所示。小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω,请你用笔画线代替导线,将图中的实验电路连接完整。
思路点拨:(1)电流表需串联接入,电压表需并联接入。
(2)小灯泡的额定电压为2.5 V,电压表测小灯泡两端的电压,应选用小量程与小灯泡并联。
(3)小灯泡的电阻约为10 Ω,由欧姆定律求出小灯泡的额定电流,从而判断出电流表的量程选择。
【命题专家点拨】
电表的选取及连接
1.电表的连接方法:电压表需并联接入电路,电流表需串联接入电路。
2.根据已知条件,判断量程:
(1)电压表的量程选择
①“电源电压3 V”(图中电源为两节干电池)——电压表选小量程;
②“小灯泡标有2.5 V字样”(额定电压为2.5 V)——与小灯泡并联的电压表选择小量程;
③“小灯泡标有3.8 V字样”(额定电压为3.8 V)——与小灯泡并联的电压表选择大量程;
④被测对象两端最大电压未知,且电源电压大于3 V,为电路安全起见,一般选择大量程。
(2)电流表的量程选择
①“小灯泡正常工作电压为3.8 V,电阻约为12 Ω”——电流表选择小量程(用I=估测);
②“小灯泡额定电压为6 V,额定功率为3 W”——电流表选择小量程(用I=估测);
③题干信息不足时,还可以根据图像或表格中反映的电流值,判断电流表的量程选择;
④题干及图表中都不能判断出量程时,选择大量程。
考法二 连滑动变阻器
在测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻实验中,小明连接的电路图如图甲所示,图乙是小灯泡的UI图像。
请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整。(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮,导线不允许交叉)
思路点拨:实验中电流表和滑动变阻器应串联接入电路中,由图乙可确定电流表的量程,根据滑片向右滑动时,小灯泡变亮,确定滑动变阻器的接线柱,并按“一上一下”连接。
考法三 实物图的改接
有一只阻值未知的定值电阻Rx,如图是用伏安法测Rx阻值的实物电路,电源电压恒为3 V,滑动变阻器的最大阻值为10 Ω。
图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉)。
思路点拨:原电路中,电流表与滑动变阻器串联后再与待测电阻Rx并联,电压表串联在电路中,这些是错误的;电流表应与滑动变阻器串联后再与待测电阻串联,电压表应与待测电阻Rx并联。
【命题专家点拨】
常见的实物图改接类型
1.电表正负接线柱接错:电流表和电压表都需要按“正进负出”方式连接。
2.电表连接方式错误:电压表需并联在待测元件两端,电流表需串联在电路中。
3.电压表测量对象错误:并联电路中,电压表只需满足“正进负出”即可;串联电路中,电压表必须并联在待测元件两端。
考法四 根据电路图连接实物图
(2023·原创)如图甲是小华探究“电流大小与哪些因素有关”实验时的电路图,图丙是某次电流表的读数。请按照图甲电路图,用笔画线代替导线,将图乙实物图连接完整。
思路点拨:根据图甲可知,滑动变阻器右下接线柱连入电路中与电阻R串联;根据图丙可知,电流表选用小量程与电阻R串联;根据电源电压为3 V确定电压表选用小量程,且电压表与电阻R并联。
实验要点2 滑动变阻器规格的选取
(2023·原创)小明在探究电流与电压的关系实验中,用到的实验器材有:电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器(A:“10 Ω 1.5 A”、B:“20 Ω 1 A”、C:“50 Ω 1 A”)、开关、新干电池三节、阻值为10 Ω的定值电阻、导线若干。
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过定值电阻的不同电流值和对应的电压值,如表所示。要测出表格中的实验数据,实验时所用的滑动变阻器规格为______(选填规格的编号)。
思路点拨:根据表中数据可知,通过定值电阻的最小电流和其两端的最小电压,由R滑>可判断滑动变阻器的规格。
(2023·原创)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。
有以下几种规格的滑动变阻器,请你判断,小明在实验中使用的滑动变阻器的规格可能是______。(选填字母)
A.20 Ω 2 A
B.50 Ω 2 A
C.50 Ω 0.4 A
思路点拨:根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压,根据分压原理求出当接入25 Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻,考虑到电流因素(0.