内容正文:
专题十五 三大电学实验
一、教学目标
1. 通过实验探究电流、电压和电阻的关系
2. 学会用伏安法测电阻
3. 学会用伏安法测量小灯泡的电功率
二、合作探究
实验名称
探究I与U、R的关系
伏安法测电阻
伏安法测小灯泡电功率
测定值电阻
测小灯泡电阻
电路图
实验方法/原理
滑动变阻器
的作用
电路连接
注意事项
多次测量的目的
实验结论
三、课内反馈
例1 甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”)。
(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,期中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线。
(2)甲小组探究“电流与电压的关系”进行实验得到的数据如表(一),由此可得到的实验结论是 .该实验过程中需要选择的滑动变阻器规格为 。
(3)乙小组探究“电流与电阻的关系” 数据如表(二)所示
①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,并记下相应的电流值。再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻,此时滑片应向________(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为 V,移动滑动变阻器的目的是 。
②为了完成用四个定值电阻进行实验,应选择滑动变阻器的规格是 。该实验可以得到的结论是 。
③该小组用一个30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中正确的是___________。
A.将电压表的量程换为0~15V
B.换成电压为12V的电源
C.更换最大阻值大于或等于60Ω的滑动变阻器
D.可将定值电阻两端的电压调为1V
提升: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6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论:电压一定时,___ __。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是__ ____,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为______V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器。
例2(1)下图小明是用伏安法测电阻的实物图和电路图,所用滑动变阻器的规格是“20 Ω 1A”,电源电压为6V,待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
①用笔画线代替导线在右图中完成实物电路连接。
②小明改变Rx两端的电压和电流,测得的电阻值分别为R1=10.1Ω,R2=10.2Ω,R3=10.3Ω根据以上三次实验数据,最后得出Rx=______Ω。
(2)小亮在做“测量小灯泡的电阻”的实验中,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。正常发光时阻值约为10Ω。
①下图是小亮未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整。
②电路连好后,小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值,记录在表格中。则:小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。小亮从数据中发现,小灯泡的电阻是变化的,你认为影响电阻变化的主要因素是 。
③则I与U的关系图象正确的是( )
提升:小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的实物图。
(1)闭合开关前,应向______端(选填“A”或“B”)调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小。
(2)小张测的数据如下表格,并绘出U-I图象如图丙的A所示。
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10