期末专题四 与电学相关的实验探究题精做-2023-2024学年九年级全一册物理同步精剖细解讲义（人教版）

期末专题四 与电学相关的实验探究题2精做 知识点1：伏安法测量小灯泡的电功率 【实验原理】 【实验器材】 电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。 【实验电路图】 【实验步骤】 ①按电路图连接实物。 ②检查无误后，闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。 ③调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。 ④调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。 【实验表格】 次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况 1 2 3 【注意事项】 ①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大； ②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程； ③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路； ④本实验的3次测量与电阻的3次测量不同。测电阻的3次测量是为了求平均值减小误差，而本实验测电功率的3次测量是为了测不同电压下的实际功率并比较灯泡的亮度，故在本实验中不能取平均值。 知识点2：其它方法测量小灯泡电功率 【测量原理】 在没有电流表时，将已知电阻R0 与未知电阻 Rx串联，用电压表测出已知电阻两端的电压 U0 ，根据公式 求出通过已知电阻的电流I0，则通过未知电阻Rx的电流Ix=I0;测出未知电阻两端电压Ux，然后根据 求出未知电阻阻值。
 方法一 【实验器材】 电压表、小灯泡、已知阻值的电阻R0 、电源、开关、滑动变阻器、导线若干。 【电路图】 【实验方法】
 闭合开关S，移动滑片使电压表示数为U额；保持滑片P不动，再将电压表接在定值电阻R0两端，测出电压为U0，此时电流I＝ 【Px 的表达式】 P额＝U额· 方法二 【实验器材】 电源、开关、电流表2个、小灯泡、已知阻值的电阻 R0 、导线若干、滑动变阻器。 【电路图】 【实验方法】
 闭合开关S，移动滑片P使电流表A1示数为I1＝；读出电流表A2的示数I2 【Px 的表达式】 P额＝(I2－)U额 3、串并联电路的电流规律 串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 并联电路中电源两端的电压等于各支路用电器两端的电压。 知识点3：探究影响电流通过导体产生热量的因素 【实验目的】 研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ 【实验原理】 Q=I2Rt 【实验器材】 密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。 【实验方法】 1.控制变量法 ①在探究热量的多少与电流的关系时，应控制两个电阻丝的阻值相同，应采用并联多一个相同阻值的电阻；②在探究热量的多少与电阻的关系时，应控制通过两个电阻丝的电流相同，应采用串联的方式。这里就应用了控制变量法。 2.转化法 实验中电流产生的热量不能直接观察到，但热量的变化可以用温度的变化来感知。通过温度计升高的示数或者U型管的高度差间接知道电流产生的热量的多少，这是转化法。 【实验示意图】 【实验步骤】 ①电流产生的热量与电阻的关系 如甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。 两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。 ②电流产生的热量与电流大小的关系 如乙所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。 【实验结论】 在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，电阻产生的热量越多。 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。 【实验考点】 （1）实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快；而且是绝缘体。 （2）被加热材料选用空气的原因：空气受热易膨胀，实验现象更明显。 （3）选用加热材料的要求：质量、初温、材料相同。 （4）探究电热与电流的关系是需控制电热丝的电阻和通电时间相同，采用在其中一个电阻的两端多并联一个电阻的方式。探究电热与电阻的关系是需控制电流和通电时间相同，采用串联的方式；探究电热与通电时间的关系时需控制电阻和电流相同，通过改变通电时间的长短的方式。 （5）通过温度计升高的示数或者U型管液面的高度差来比较热量的多少. （6）U型管没有明显的高度差的原因