第十八章电功率专题五 电学实验专题课件2023-2024学年人教版初中物理九年级全册

第一部分 课时训练 专题五 电学实验专题 1 串并联电路电流、电压的特点 【例1】 如图所示，在“探究并联电路的电流特点”的实验中，小明设计了 如图甲电路进行实验： 2 （1）实验中，小明应该选择两个小灯泡规格是________（选填“相同”或 “不相同”）的。 不相同 [解析] 实验中，为得出普遍性的规律，选择两个小灯泡的规格应该是不相同的。 3 （2）请用笔画线代替导线，按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完 整（导线不得交叉）。 [答案] 4 [解析] 由图甲知，、并联，电流表与 串联，故连接如下： 5 （3）小明在连接电路时，开关应处于______（选填“闭合”或“断开”）状态。 断开 [解析] 为保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。 6 （4）小明先将电流表接在所在的支路上，闭合开关，观察到灯 发光， 但灯 不亮，电流表的示数为零，电路可能在的故障是__________ （选填“灯断路”或“灯 短路”）。 灯断路 [解析] 灯不发光，电流表的示数为零，可能是灯泡 短路或断路造成的， 灯发光，说明电路故障是 断路。 7 （5）排除故障后，他测出了支路上的电流 ，然后他把电流表依 次接入电路分别测量出支路电流、干路电流 ，两次测得的结果都如图丙 所示，则_____A、 ___A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和 各支路电流的关系是___________（写关系式即可）。 0.2 1 [解析] 干路电流大于支路电流，说明测量干路电流 使用了大量程，测量 支路电流使用了小量程，大量程的分度值是 ，小量程的分度值是 ，因此干路电流为，支路电流为 ，则有 ， 由此得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 。 8 （6）本次实验的不足之处是__________________________________________。 仅由一组实验数据，得出的结论不具有普遍性 [解析] 本次实验只测了一组数据就得出结论，结论不具有普遍性，应更换灯 泡测出多组实验数据，得出普遍性的结论。 9 1.掌握串并联电路中电流和电压的特点，串联分压，并联分流。 2.熟悉电学实验操作规范，连接电路时，开关应处于断开的状态，注意 电压表与电流表接入电路的方法，不要将电压表、电流表正负接线柱接反。 3.为了避免实验的偶然性，使结论更具有普遍性，实验中应选择不同规 格的小灯泡进行实验，并在获得一组实验数据后换用不同规格的灯泡或电阻 进行多次实验。 易错提醒：注意正确判断题目中的电路是串联电路或是并联电路、电流 （压）表测的是谁的电流（压）。 10 1.(2023·广州期中)实验小组在“探究串联电路的电压特点”的实验中，连接 好了如图甲所示的实物电路，请你协助完成以下过程： 乙 11 （1）在图乙的虚线框内画出与图甲相对应的电路图。 [答案] （2）连接电路时，开关应处于______状态，实验中应选择规格______ （选填“相同”或“不同”）的小灯泡。 断开 不同 12 （3）闭合开关后，学生发现、均不发光，电压表有示数且大小接近 ， 则电路中出现的故障可能是________（选填“短路”“断路”“ 短路” 或“ 断路”）。 断路 （4）排除电路故障后，学生按照图甲连接好电路，闭合开 关，电压表示数如图丙所示，为了使实验结果更准确，接下 来该同学应该____________________________。 断开开关，换用电压表小量程 13 （5）为了寻找规律的普遍性，他们换用定值电阻做实 验。他们觉得拆装电压表操作过于麻烦，于是设计了如 图丁所示的电路图，利用单刀双掷开关 ，认为不用拆 接电压表就能测出和 两端的电压，你认为他们的设 计是否合理？________（选填“合理”或“不合理”）， 不合理 测量其中一个电阻两端的电压时正负接线柱接反 原因是_____________________________________________。 14 电流与电压、电阻的关系 【例2】 “探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，准备的电学器材如下： 电源、电流表、电压表、滑动变阻器标有“ ”、定值电阻 、 、 、 、开关、导线若干。 15 （1）“探究电流与电压的关系”实验。 ①某同学______开关，按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现：电流表 指针向零刻度线左侧偏转，如图乙所示，则电路连接出现的错误是________ _______________。 断开 电流表正负接线柱接反 [解析] 在连接或拆解电路时，为了保护电路，开关必须要断开。开关闭合后， 小阳发现电流表指针在零刻度线左端，其原因是电流表正负接线柱接反了。 16 ②纠正错误后开始实验，应将滑动变阻器滑片 向____（选填“左”或“右”） 滑动，使电阻两端电压由逐渐增大到、 ，读出所对应的电流值。 其中第二次电流表示数如图丙所示为_____A。实验数据如表所示。 实验次序 1 2 3 1.5 2 2.5 0.15 0.25 左 0.2 [解析] 和串联，电阻两端电压由逐渐增大， 的阻值要变小，滑 片要向左滑动。 由图丙知道，电流表选用小量程，分度值为，其示数为 。 17 ③分析数据，得出结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成____比。 正 [解析] 探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需控制电阻不变，结 论是当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 18 ④善于预习的小辉，分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为____ 。 [解析] 根据欧姆定律知道，定值电阻的阻值 19 （2）“探究电流与电阻的关系”实验 ①将 的定值电阻接入、两点间，调节滑动变阻器的滑片 ，使电压表 示数为 ，读出电流表示数。 ②接下来用 的电阻替换 的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑 片，使电压表示数______（选填“大于”“小于”或“等于”） 时，读 出电流表示数。 ③将实验器材中______（选填“ ”或“ 定值”）电阻接入、 两 点间，无论怎样移动滑片 都无法完成实验。 等于 20 [解析] ①探究电流与电阻的关系实验中应控制电阻两端的电压不变，使电压 表的示数为 。 图中电源电压为，当、间换成 的电阻时，电路的电流为 根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器两端的电阻为 21 即变阻器的最大阻值至少为 ，所以当、间换成 的电阻时， 无论怎样移动滑片 ，都无法完成实验是因为滑动变阻器的电阻太小了。 22 探究电流与电压、电阻的关系实验需要用到控制变量法。注意探究电流 与电压的关系时应控制电阻大小保持不变，探究电流与电阻的关系时应控制 电阻两端电压保持不变。滑动变阻器的作用是保护电路和改变电阻两端电压 或控制电阻两端电压不变。 易错提醒：电压（流）表读数时注意量程和分度值。 23 2.(2024·广州模拟)小王在做“探究电 压一定时，电流与电阻的关系”实验 时，连接了如图甲所示电路。 （1）请在图乙的方框中，画出图甲对应的电路图。 [答案] 24 （2）画完电路图，小王发现此时电路中有一根导线连接错误，请在图甲中 错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，重新画一根导线，将电路连 接正确。 [答案] （3）正确连接电路后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最____ （选填“左”或“右”）端。 左 25 （4）闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数。若电路只有一处故 障，其原因可能是____________（选填“开关处断路”“滑动变阻器短路” 或“电压表短路”）。 电压表短路 （5）排除故障后，更换不同的定值电阻进行实验，并测得电流表的示数如 下面表格所示（读数准确），通过分析小王的数据，可以发现小王的实验操 作存在的错误是________________________________。 实验序号 1 2 3 4 电阻/ 5 10 15 20 电流/A 0.20 0.14 0.12 0.10 没有保持定值电阻两端的电压不变 26 测量小灯泡电功率 【例3】 某小灯泡的额定电压为 ，图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。 27 （1）请用笔画线代替导线，将电压表正确接入电路。 [答案] 28 [解析] 电压表与灯泡并联接入电路，如图所示： 29 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最____（选填“左”或 “右”）端。 右 [解析] 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最右端。 30 （3）当电压表示数调至 时，电流表示数如图2所示，小灯泡的额定功率 为______ 。 0.75 [解析] 电流表接入电路的是小量程，分度值为，示数为 ，小灯 泡的额定功率 。 31 （4）用图3所示电路来测量另一只额定电压为 的小灯泡的额定功率。 ①仅闭合，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为 ； ②在保持______________________的情况下，仅闭合，调节电阻箱 使电 压表示数为___，此时接入电路的阻值为 ； ③该小灯泡的额定功率为_____ 。 滑动变阻器滑片不动 4 32 [解析] ①仅闭合，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，调节滑动变阻器 滑 片至某一位置，使电压表示数为 ，达到灯泡的额定电压，此时灯泡正常发 光。 ②在保持滑片位置不动的情况下，仅闭合 ，滑动变阻器和电阻箱串联接入 电路，调节电阻箱使电压表示数为 ，此时电阻箱相当于正常发光的灯 泡，此时接入电路的阻值为 ，即灯泡正常发光时阻值也为 。 ③该小灯泡的额定功率 。 33 1.测量小灯泡电功率实验的原理是 ，这种方法被称为“伏安法”。 2.测量小灯泡额定功率的方法：调节滑动变阻器，当小灯泡两端电压等 于小灯泡额定电压时，读出此时通过小灯泡电流的大小，就可以求出小灯泡 的额定功率。 3.小灯泡的亮度和灯泡的实际电功率有关系，在小灯泡不被烧坏的前提 下，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 易错提醒：区分测量小灯泡电功率实验和测量小灯泡电阻实验。 34 3.如图所示，小明同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源 (电压恒为、小灯泡(额定电压为，正常发光时灯丝电阻约为 、 电流表、电压表、开关各一个，规格分别为和 的 滑动变阻器各一个，导线若干。 35 （1）连接电路时，滑动变阻器应选____（选填“”或“ ”）。 （2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表 无示数，电路故障原因是______________。 小灯泡处短路 （3）排除故障，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为 ， 若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___（选填“”或“ ”）端移动。 通过实验绘制出小灯泡的 图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 ________ 。 0.625 36 （4）小华同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率 (已知灯泡的额定电压为， 阻值已知。 ①断开开关，闭合开关、，调节滑动变阻器滑片 ，使得电流表示数为 _ ___（用字母表示），此时灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关，闭合开关、 ，记下电流 表的读数为 ； ③小灯泡额定功率的表达式_ ___________（用字母、、 表示）。 37 1.(2024·广州模拟)小宇用的学生电源，定值电阻的阻值分别为 、 、 、 、 ，探究“电流与电阻关系”实验。 38 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑动变阻 器的滑片向右移动时，电流表示数变大，导线不能交叉）。 [答案] （2）将 定值电阻接入电路，实验过程中，小宇发现电压表示数接近 ， 电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是______________。排除电路故障 后，当电压表的示数为 时，电流表示数如图乙，电流表示数为______A。 定值电阻断路 0.30 39 （3）接着小明用 电阻替换 电阻，滑动变阻器接入电路中的电阻应 该______（选填“变大”“变小”或“不变”），才能保持定值电阻两端的 电压不变。 变大 （4）将 定值电阻接入电路后，为了使定值电阻两端的电压不变，所用 滑动变阻器最大阻值至少为____ 。 25 40 2.图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡额定电压为 。 （1）小明按电路图连接实物，刚接上最后一根导线，看到电流表指针立刻 有偏转。若电路连线正确，造成这种异常现象的原因是__________________ _________。 连接电路时，开关没有断开 41 （2）实验中，调节滑动变阻器，分别记录电压表和电流表的示数如下： 测量次序 1 2 3 4 5 电压 1.8 1.5 1.0 ________ 0.3 电流 0.32 0.30 0.26 ________ 0.18 ①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电 压是_____ ，通过它的电流是______A。 ②小灯泡正常发光时的电阻是___ 。 0.6 0.22 5 42 ③第5次测量中，小灯泡不发光。小明断定是灯丝断了。这个判断是______ （选填“正确”或“错误”）的，理由是 _____________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________ 。 错误 若是小灯泡灯丝断了，那么电压 表将串联在电路之中，此时电压表的示数将接近于电源电压，电流表的示数 接近于0，根据表格中的数据可知，与实际情况不符，所以不是小灯泡灯丝 断了，故小明的判断是错误的 43 $$