内容正文:
押题实验题4—— 电学实验(电流与电压电阻的关系、电阻和电功率的测量、电热)
分析辽宁省样题及模拟题,省样题考察的是测量小灯泡电阻。省模拟题考察的是定值电阻的测量。电学常考实验有电流与电压电阻的关系(控制变量法),测量电阻和电功率(测量性实验),以及电流产生的热量的影响因素(控制变量法)。
必备知识
需要学生掌握电学实验中的实验探究方法,探究步骤。
知道器材如何选择,选择器材的目的,器材如何组装,这样组装的原因。
知道实验步骤,会正确使用测量工具,能够正确读数并记录数据。
能够根据实验数据或实验数据图像分析得出实验结论。
知道实验的基本方法,能够说出实验的目的。
会进行一定的实验评估,知道如何改进实验,能够找到实验中的错误和误差产生的原因并进行改正和改进。
解题技巧
滑动变阻器作用:保护电路,改变电路电流和部分电路两端电压,控制部分电路两端电压不变
电阻和电功率的测量:注意小灯泡的电阻随温度的升高而变大,求小灯泡的电阻和电功率没有意义。定值电阻的电阻和电功率要做3次实验,求平均值,目的减小误差。
注意实验结论不要前置,不知道实验结论不能用实验结论解题,例如,并联电路中干路电流表的量程选择要用大量程试触。
1.某小组利用如图(a)所示的装置测电阻。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电流表指针偏转,电压表指针不偏转,若故障只有一处,可能是待测电阻 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片进行三次实验,把测量数据和计算结果依次填写在表格中;
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.00
0.10
10.00
2
1.60
0.16
10.00
3
2.10
0.20
10.50
求出电阻的平均值是 Ω(计算结果保留两位小数),多次测量求平均值的目的是 ;
(4)该小组拟进行一次创新实验,通过改变电压表表盘的刻度示数和单位,以达到从表盘直接读出待测电阻阻值的目的。该小组设计了如图(b)所示的电路,A、B间接入待测电阻。若电源电压恒为3V,电阻R0=50Ω,电压表量程为0~3V,则图(c)所示电压表表盘上“1”对应的阻值为“ ”Ω;表盘上从左到右对应的电阻值逐渐变 。
1.小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,电压为3V的电源以及规格为“10Ω,0.5A”的滑动变阻器等器材探究电流与电阻的关系。
(1)首先将5Ω的定值电阻连入图甲电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关时发现,此时电压表和电流表均无示数,他判断产生此现象的原因是 (选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数U0为 V。
(3)把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (选填“大于”“小于”或“等于”)U0,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到U0,记录电流表的示数。
(4)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
(5)小明分别将5Ω和10Ω的电阻接入电路进行实验时,在电压表示数不变的情况下,滑动变阻器消耗的电功率之比为 。
(6)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在2V~ V之间。
2.小林用图甲所示的实验器材探究电流与电阻的关系,电源由三节新干电池串联而成,定值电阻R的阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,除图甲中的实验器材之外,还有阻值分别为10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻可供选用。
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.48
2.4
0.16
0.12
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑片时,电路中电流变大,注意不能与其他导线交叉)
(2)小林实验时记录的实验数据如上表所示:由表可知该探究过程中应保持定值电阻R两端的电压为 V不变;当小林用10Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验时,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动。
(3)分析表1中的数据可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”)。
(4)为使实验结论更具普遍性,小林又找来一个阻值为30Ω的