内容正文:
九年级物理实验考点方向
实验一、探究不同物体吸热能力的实验
【实验目的】: 比较不同物质的吸热能力
【实验器材】: 相同的酒精灯2个 、 烧杯(80ml、分别盛60g的水和食用油)2个、 温度计2 支 、 铁架台2个、 石棉网2个 、 火柴、 机械停表
【实验装置】:
【实验步骤】:
①在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯,调好铁圈的高度,将石棉网放在铁圈上。
②将盛有等质量的水和食用油的烧杯分别放在石棉网上。
③将两支温度计分别挂在铁架台的支架上,并将玻璃泡全部浸入液体中,读出此时水和食用油的初温度,填入表中。
④点燃酒精灯,同时对水和食用油加热,加热时间均为6分钟,停止加热前分别读出水和食用油的末温度,填入表中。
物质种类
质量/g
初温/0C
末温/0C
升高的温度/0C
加热时间/min
水
60
20
45
25
6
食用油
60
20
68
48
6
【实验结论】:质量相同的水和食用油吸收相同的热量,__食用油__的温度升高的较大。
【考点方向】:
1、实验方法:控制变量法 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱;)
2、实验液体的选择:质量相同的不同液体
3、选择相同的热源目的是:以保证相同加热时间释放的热量相同。
4、使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
5、实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
6、描述物体吸热能力的物理量是:比热容
7、结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量后升高的温度不同,比热容大的升高的温度低。
8、做哪些实验还能用的此实验器材?答:水的沸腾实验;焦耳定律(探究电流产生的热量与哪些因素有关)
【经典例题】:【母题】:某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的;该实验方法叫 。
(2)实验过程中该同学使用玻璃棒轻轻地搅拌液体目的是: ;温度计在放置时玻璃泡要与液体 。
(3)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是: 。并说出生活中利用此性质的可以作为 使用。
(4)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图象,能正确描述该实验真实情况的图象是 (选填序号)。
(5)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是 。
(6)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的是 。
【答案】(1)秒表;加热时间长短;转换法。(2)使液体受热均匀;充分接触。(3)质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同(或质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸热的热量多;把水作为冷却液使用。(4)C;(5)酒精灯的火焰大小不同;(6)在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
实验二、探究电阻大小的影响因素的实验。
【实验目的】: 探究影响电阻大小的因素有哪些
【猜想假设】影响导体电阻大小的因素可能是,导体的材料、长度、横截面积等。
【实验设计】:(1)在几个因素中,如何研究其中的一个因素是否影响电阻的大小,常用的方法是控制变量法。
①保持材料和横截面积一定,研究电阻与导体长度的关系。
②保持材料和长度一定,研究电阻与导体横截面积的关系。
③保持长度和横截面积一定,研究电阻与导体材料的关系。
(2)已经提供了如图所示的几种导体,还需要的器材有:电源、电流表、开关、导线
(3)电路图:【实验过程】:①探究电阻大小跟导体长度的关系应选择A、B两根电阻丝。
结论:导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻越大。
②探究电阻的大小跟导体横截面积的关系应选择A、C两根电阻丝。
结论:导体的长度、材料一定时,导体的横截面积越小,导体的电阻越大。
③探究电阻的大小跟导体材料的关系应选择A、D两根电阻丝。
结论:导体的电阻与材料有关。
【考点方向】:
1、结论可总结成公式 ,其中ρ叫电阻率,与导体的材料有关。假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。
2、研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变,只改变材料,看电流表示数的变化,从而得出电阻与材料有关的结论。
3、该实验用到了两个实验探究方法:控制变量法和转换法。
4、该实验中 “转换法”的使用体现把电流表示数的变化情况来表示电阻的大小。
5、实验中用其中一个规格的材料实验时,发现刚闭合开关电流表的读数和过一段时间后第二次电流表的读数有明显的不同,说明电阻的大小还受温度的影响。
6如果实验过程中,电流表发生故障而不能使用,只用小灯泡是否可以完成实验,
7、实验中选用电流表时,选择小量程(“大量程”或“小量程”)的电流表,理由是:为了提高测量的精度,应该使用更灵敏的电流表。
【创新母题】:如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同; a、b、d长度相同,根据实验回答下列问题。
(1)该实验是通过观察________的示数间接比较导线电阻的大小;此种研究方法是: 。
(2)电流表使用时选用小量程的原因是: 。
(3)如果实验时发现电流表有故障可以选用 来代替,粗略地比较电阻大小,从而来完成实验。
(4)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的________有关。
(5)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的________有关;其具体关系是: 。
(6)选用导线________分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
(7)导体的电阻大小除了与上述因素有关外,还可能跟________有关;如果探究其中的具体关系,应该采用 法来研究。
【答案】:
(1)电流表;转换法;(2)提高电流表测量的精度,使实验现象更为明显。
(3)小灯泡;(4)材料;(5)长度;导体的材料和横截面积相同的情况下,长度越长,电阻越大。
(6)b、d;(7)温度;控制变量法。
实验三、探究电流与电压的关系实验
【实验目的】:探究导体电流与电压的关系
【实验器材】:若干节干电池、开关、电压表、电流表、两个不同导体、若干导线等。
【实验电路】:
【实验步骤】:
①按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处,实物图。
②保持电阻R1=5不变,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。 R1=5Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
③改变电阻,使R2=10不变,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。 R2=10Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
④根据数据画出I-U图像。
【实验结论】:
1.同一导体,电流与电压成正比。
2.同一导体,电压和电流的比值为定值。
3.不同导体,电压和电流的比值不同。
【考点方向】:
1、该实验采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;
2、电路在连接过程中,开关要 断开 ,
3、实验结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与导体两端的电压成正比;
4、电路连接注意事项:开关断开,滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
5、在移动滑片时,发现电压表和电流表的示数始终没有任何变化,
其原因是: 在连接滑动变阻器时没有按照一上一下的原则连接 。
6、检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,电流表几乎无示数,电压表接近电源电压。
7、电表异常偏转原因:①指针反向偏转,原因是正负接线柱接反;②正向偏转幅度过小,原因是量程选择过大;③正向偏转幅度过大超过最大刻度,原因是量程选择过小。
8、滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变电阻两端电压。
9、调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是:滑动变阻器的最大阻值过小。
10、换不同规格的电阻多次测量的目的是:得出普遍规律,避免实验的偶然性。
11、此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
12、若使用灯泡代替电阻,那么在画出的I-U图像中,其图像是一条 曲 线。
13、考虑到电压表的电阻对电路的影响,每次电流表的示数比测量时通过待测电阻的实际电流_偏大_(选填“偏大”或“偏小”)。
实验四、探究电流与电阻的关系实验
【提出问题】:电流和电阻之间有什么样的关系?
【猜想假设】:电流与电阻成反比。
【设计实验】:使用控制变量法,即保持定值电阻两端的电压不变,研究电压不变时,电流与电阻的关系。
【实验步骤】: ①按图接好电路。注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处,实物图如下所示。②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数,填入表格。 U=3V
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5Ω
0.6
2
10Ω
0.3
3
15Ω
0.2
③根据数据画出I-R图像。
【得出结论】:电阻两端的电压一定时,电流与电阻成反比。
【考点方向】:1、滑动变阻器的作用:①保护电路;②使电阻两端电压保持不变。
2、在闭合开关前滑动变阻器应将滑片置于 阻值最大 端。
3、该实验中利用多个不同阻值电阻测出多组不同的数据,其目的是避免实验偶然性,得出普遍规律。
4、更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值:应使滑动变阻器的阻值变大,滑动变阻器分担的电压变大,保证定值电阻上分的的电压不变。
5、连接电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R发生了断路。
6、为了避免来回更换电阻,带来的麻烦,我们可以使用 电阻箱 来替换定值电阻。
7、电阻箱阻值改变后,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是电阻箱的阻值调得太大(或滑动变阻器最大阻值太小)。
8、电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法:UR/R=(U-UR)/RX。
9、实验方法:控制变量法:保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
10、结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【创新母题】:某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
(1)请在方框内画出对应的电路图(电阻箱符号为)
(2)连接电路时,开关应 ,其目的是 。
(3)连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和 。
(4)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使 ,并记录相应数据。
(5)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(4)中的要求,引起这种情况的直接原因是 。
(6)重复步骤(4)多次实验,其目的是 。根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U0= V。
(7)进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是 。
(9)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示,你认为图象不同的原因是 。
【答案】:(1)(2)断开;保护电路,避免因电路中电流过大,而损坏电器元件。
(3)电阻箱的阻值;(4)电压表的示数仍为U0;(5)电阻箱的电阻调得太大了;(6)一组数据具有偶然性,多组数据可以避免实验偶然性,得出普遍规律;6;(7)当电压一定时,电流与电阻成反比;
(9)这两个小组所控制的电阻箱两端电压不相同。
实验五、探究串并联电路电压规律的实验
(一)串联电路电压规律
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
(二)探究并联电路电压规律
【数据分析】并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系。
【实验结论】并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
【考点方向】
1、以上两种实验结论用到的探究方法是“归纳法”。
2、实验过程中全部测量完一次后,再更换不同规格的灯泡再次测量目的是什么?
答:避免实验存在偶然性,使实验结论具有普遍性。
3、实验时发现在连接电路闭合开关前,发现电压表指针向逆时针偏转原因是什么?
答:电压表正负接线柱接反。
4、连接实验电路时,开关应断开;电压表应并联在被测电路中。
5、连接好电路后,要先用开关试触,观察电压表的指针偏转情况,确认无误后,再闭合开关,观察示数。
6、用电压表探究串联电路电流规律得出的结论是:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
7、闭合开关前,发现其中一个电表指针没有指在零刻度上,出现这种现象的原因是 没调零 。
8、闭合开关后,电压表指针示数较小,说明选择的量程偏大,为了使实验结果更准确,接下来他应该先断开开关,然后选用小量程;
9、该实验中小灯泡的作用是:用电器,防止出现电源短路。
10、读数时,要客观、精确,视线与刻度线垂直,读数完毕,先断开开关,切断电源,再拆卸线路,整理好仪器;。
11、电压表的量程选择得过小,会使指针偏转过大,损坏电表;选择得过大,会使指针偏转过小,测量不准确。一般来说,选择的量程,应使指针偏转到刻度盘的三分之一到三分之二之间。
实验六、探究串并联电路电流规律的实验
(一)串联电路电流规律
【实验结论】 串联电路的电流规律IA=IB=IC
(二)并联电路电流规律
【实验结论】并联电路的电流规律IA=IB+IC。
【考点方向】
1、以上两种实验结论用到的探究方法是“归纳法”。
2、实验过程中全部测量完一次后,再更换不同规格的灯泡再次测量目的是什么?
答:避免实验存在偶然性,使实验结论具有普遍性。
3、实验时发现在连接电路闭合开关前,发现电流表指针向逆时针偏转原因是什么?
答:电流表正负接线柱接反。
4、电流表测电流时,应与被测电路 串 联。
5、在连接电路时,为保护电路,开关必须 断开 ,连接完成检查无误后,再闭合开关。
6、用电流表探究串并联电路电流规律得出的结论是:串联电路中各处电流相等。
7、闭合开关前,发现其中一个电表指针没有指在零刻度上,出现这种现象的原因是 没调零 。
8、闭合开关后,电流表指针示数较小,说明选择的量程偏大,为了使实验结果更准确,接下来他应该先断开开关,然后选用小量程;
9、该实验中小灯泡的作用是:用电器,防止出现电源短路。
10、选择使用电流表量程时先使用 大 量程进行试触 。
11、用电流表探究串联电路电流特点时,更换不同规格的小灯泡进行实验来是实验结论更具普遍性,小明感觉操作较为麻烦,只要增加一样器材而不使用灯泡就可以完成测量多组数据,小明添加的器材是:滑动变阻器。
12、科学探究活动的大致程序是:提出问题→猜想与假设→设计实验→进行实验→分析与论证→评估与交流。
13、灯泡发光证明有 电流 通过。
实验七、伏安法测电阻的实验
【实验原理】:R=U/I
【考点方向】:1、原理:欧姆定律变形式R=U/I。
2、滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变电阻(或灯泡)两端的电压和通过电阻的电流
3、电压表量程的选择:看电源电压,一般电压表量程稍大于电源电压。
4、电流表的量程选择:I=U/R最小值 (定值电阻) I=P额/U额
5、滑动变阻器规格选取:1、看电流 2、计算电阻:R滑=(U-U额)/I额
6、使小灯泡正常发光的操作:移动滑动变阻器使电压表示数等于小灯泡额定电压。
7、测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减小实验误差。
8、测小灯泡阻值,它不需求平均值,因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值失去意义。
9、测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
10、如果在实验中,无论如何移动滑动变阻器,电压表,或电流表的示数没有任何变化,那么可能的原因是:滑动变阻器接法错误,可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱。
11、闭合开关后,如果发现灯泡不亮,接下来的操作是:移动滑动变阻器,观察小灯泡是否会发光。
12、通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了的I﹣U图象,发现其图像并不是一条直线,是因为:小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。
【创新母题】:小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5 Ω.
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端,这样操作的目的是: 。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小芳利用另一个完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数.如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是____ ________________.
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻Rx的I-U图象,如图丙所示.
由图象可得Rx=________Ω.由该图像你还可以得出结论: 。
(5) 小芳的同学小华此时在利用该装置,进行测量小灯泡的未知电阻实验,测量几组数据后,发现同一个小灯泡得出的每一组数据,计算得出的阻值都不同,原因是: 。
(6)聪明的小芳说不使用电压表也能完成实验,又设计了一种方案,测出了Rx的阻值.电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变.测量步骤如下:①当开关______________________________________时,电流表读数为I1;②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;③待测电阻Rx=____ ____.(用已知和测出的物理量符号表示)
【答案】(1)如下图:(2)B ;降低电流,保护电路 ; (3)滑动变阻器断路;(4)4;导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比; (5)小灯泡电阻丝的阻值会随着温度的变化而变化。(6)①S1闭合、S2断开;③(I2-I1)R0/I1
实验八、电流产生的热量与哪些因素有关的实验
【实验原理】:
根据煤油在玻璃管里(温度计示数变化)上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。
①电流产生的热量与电阻的关系
【实验结论】:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
②电流产生的热量与电流大小的关系
【实验结论】:
在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
【实验结论】:
在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
【考点方向】: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:是绝缘体 。
2、被加热材料选用煤油或空气的原因:利用煤油比热容小升温明显;空气热胀冷缩明显。
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。探究电热与电阻的关系是需控制电流和通电时间相同;探究电热与通电时间的关系时需控制电阻和电流相同,改变通电时间的长短。
5、两个烧瓶串联的目的:使通过电流相同。
6、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
7、该实验成败的关键是:确保密闭容器的密封性良好。
8、如果两个容器中不是气体,而是液体,可以将U形管替换为温度计,也可以完成实验。
8、计算公式:Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:Q =UIt= U2t/R=W=Pt
【创新母题】:如图所示小刚同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端.
(1)实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少.这种实验方法叫 .下面实验也用这种实验方法的是 。
A.认识电压时,我们用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉来接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
D.用斜面和小车来研究阻力对物体的影响
(2)装置中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器.
(3)甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间, (选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多。
(4)乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间, (选填“c”或“d”)容器中电流产生的热量多。
(5) 实验过程中发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是 。
(6)英国物用学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的 成正比,跟 成正比这个规律叫做焦耳定律,其表达式为 。
(7)小刚同学认为将乙图中d容器外侧的电阻丝改为5Ω的小灯泡,也可以得出(4)中的结论,你同意他的看法吗,理由是: 。
【答案】:(1)液面高度;转换法;C;(2)不是;(3)电阻;b;(4)电流;c。(5) 透明容器密闭性不好(透明容器漏气、对应电阻丝短路)。(6) 电阻;通电时间;Q=I2Rt。(7)同意;因为改为小灯泡以后,流过d中瓶子的电阻丝的电阻并没有发生变化,还是5Ω,通电时间和电阻相同,只有电流不同,利用控制变量法仍可以探究产生热量与电流的关系;
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