内容正文:
实验3 用电流表和电压表测量电阻
【图·过实验】
项目
测定值电阻的阻值
测小灯泡的阻值
电路图
实验原理
R=
器材
作用
电压表
用电压表测量定值电阻(或小灯泡)两端的电压U
电流表
用电流表测量通过定值电阻(或小灯泡)的电流I
滑动变
阻器
1.保护电路;
2.改变定值电阻(或小灯泡)两端的电压
实验
关键
多次测量
的目的
获得多组实验数据,求电阻的平均值,减小实验误差
研究小灯泡的电阻随温度变化的规律
I-U图像
是一条直线,I与U成正比关系
是一条曲线,灯丝的电阻随温度的升高而增大
评估
1.测量小灯泡的电阻时不能求平均值的原因:小灯泡的电阻随温度的升高而增大,求电阻的平均值没有意义。
2.数据呈现出“电流随电压的增大而减小”的原因:电压表接在了滑动变阻器两端。
版本互
鉴·改
进创新
教科版
优点:由实验电路图引发思考、讨论,改进实验设计,提高学生发现问题、解决问题的能力
创新
操作:借助电阻箱,利用“等效替代法”测出待测电阻Rx的大小。
优点:操作方便,能直接读数,误差较小
【全·通考点】
典题5 科技小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值。
基础点
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:滑片P向B端移动时,电压表示数变小。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳同学将另一只完好的电压表接在电阻R两端时,电压表无示数;接在滑动变阻器两端时,电压表有示数,则电路故障可能是 。
(4)改正错误后,闭合开关。将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 。
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(5)实验数据记录在表格中:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1
0.2
2
2
0.42
3
2.5
①第3次实验时,电流表的指针位置如图乙所示,此时电流表的示数为 A。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 ,本次测得电阻R的阻值应为 Ω(结果保留一位小数)。
能力点
(6)该小组想利用现有器材继续测量一个阻值约为500 Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 。
(7)小霞用图丙所示的电路测未知电阻时,闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,老师告诉她故障只有一处,发生在开关或滑动变阻器上,小明帮她提出两种检测故障的方案。
方案一:互换电流表和电压表的位置,闭合开关后观察电表的示数;
方案二:把电压表拆下来并联在开关的两端,闭合开关后观察电压表的示数。
你支持方案 ,根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障 。
典题6 物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时,准备了以下器材:小灯泡(额定电压为2.5 V)、电流表(0~0.6 A,0~3 A)、电压表(0~3 V,0~15 V)、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。如图甲为该小组连接的实物图。
基础点
(1)请指出实物图连接的两处错误:
① ;
② 。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,这说明在实验操作上存在的问题是 。
(3)排除以上问题后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片置于某位置时,电流表和电压表的示数如图乙所示,电流表示数为 A,则小灯泡电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,记录下不同时刻的电压值和电流值,并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值,数据处理表格如表所示,其中有一处是不恰当的,这一处是 ,原因是 。
实验
次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均
电阻/Ω
1
0.5
0.14
3.6
6.8
2
1.0
0.17
5.9
3
1.4
0.18
7.8
4
1.8
0.22
8.2
5
2.0
0.23
8.7
(5)小明 (选填“能”或“不能”)用本实验器材探究电流与电压的关系。
能力点
(6)小明在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素,分析产生这一现象可能的原因是 。
(7)在某次测量中,当电压表示数为0.3 V时,电流表示数为0.01 A,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 。
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第六讲 电学重点实验
第六讲 实验1 探究串、并联电路中电流和电压的规律
【图·过实验】
项目
探究串、并联电路中电流的规律
探究串、并联电路中电压的规律
电路图
实验
关键
小灯泡的选择
选用不同规格的灯泡,便于得出普遍规律(串联时小灯泡两端电压不同,并联时通过小灯泡电流不同)
电路的连接
(1)根据电路图按照一定的顺序连接实物图,连接电路时导线不能交叉
(2)连接电路时、拆除电路前开关应断开
电表测量范围的选择
被测电流(或电压)不能超过电表选择的测量范围,可采用“试触法”选择合适的测量范围
实验结论
串联电路中,电流处处相等,总电压等于各部分电路两端的电压之和,即
,
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,各支路两端的电压相等,即
,
评估
闭合开关后电表指针异常偏转
现象
原因
改正
电表指针反向偏转
电表正、负接线柱接反
断开开关,对调电表的正、负接线柱或电源正、负极
电表指针偏转角度较小
电表选用的测量范围太大
断开开关,改接小测量范围
电表指针偏转角度较大
电表选用的测量范围太小
断开开关,改接大测量范围
改进
创新
方案
优点
一次完成实验,减小因改接电表位置带来的实验误差
【全·通考点】
典题1 小欢和小乐一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
基础点
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路。
①在连接电路时,开关应处于 状态;
②图乙中电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)接入电流表后,闭合开关,他们看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图丙所示现象,原因是 。
(4)排除电路故障再做实验,电流表在A处的示数如图丁所示,请你帮小欢把该示数填入表格中空格处。然后小欢把电流表分别接入电路中的B、C两处测电流,并把电流表的示数记录在表格中。
A处的电流
IA/A
B处的电流
IB/A
C处的电流
IC/A
0.16
0.26
小欢分析表格中的数据认为:并联电路中干路电流等于 。
(5)小乐认为小欢的结论不合理,原因是 。
(6)于是小乐和同学们讨论了以下三种改进方案:
方案一:在图甲的基础上,反复断开、闭合开关,测出A、B、C三处的电流。
方案二:在图甲的基础上,只改变电源电压,测出A、B、C三处的电流。
方案三:在图甲的基础上,在其中一条支路换上规格不同的灯泡,测出A、B、C三处的电流。
①以上三种方案,你认为不可行的是方案 (选填“一”“二”或“三”)。
②小乐选择上述可行方案之一,做了三次实验,并把实验数据填入表中。分析表中数据可知,小乐选择的是方案 (选填“一”“二”或“三”)。
实验
次数
A处的电流
IA/A
B处的电流
IB/A
C处的电流
IC/A
1
0.12
0.18
0.30
2
0.14
0.21
0.35
3
0.20
0.30
0.50
能力点
(7)实验过程中,小欢将电流表接入图甲的A处,闭合开关S后,发现小灯泡L1不亮,L2亮,电流表无示数,产生这种现象的原因可能是 。
(8)小乐利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可以得出三处电流的关系。请在虚线框内画出电路图。
(9)完成实验后,小欢选用两个不同的小灯泡组成如图戊所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如表。在分析数据时,发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是 。
Ia/A
Ib/A
Ic/A
0.16
0.15
0.14
A.可能是测量误差造成的
B.没有对电流表调零造成的
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
典题2 小博和小文同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
基础点
(1)连接电路前,小博发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 。
(2)小博根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 (写出一种即可)。
(3)排除故障后,小博完成了实验,并把数据记录在表格中。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压 各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小博和小文互相交流,小文指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是 ,另外,小博的实验在设计方案上还存在一个不足之处是 。
(5)小博和小文还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 。
(6)在许多实验中都需要进行多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 。
A.测量物体的长度
B.伏安法测电阻
C.探究重力大小与质量的关系
能力点
(7)小博在用电压表测量灯泡L2两端的电压时,连接如图丙所示的电路。图中有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确。
(8)小博换用两个不同规格的灯泡L1、L2进行实验。实验发现,灯泡L1比L2亮,则灯泡L1的电阻 灯泡L2的电阻;若两灯泡灯丝材料、长度均相同, 的灯丝更细。
(9)在探究并联电路的电压规律的实验中,为了获得多组不同的实验数据,小文在如图丁所示的电路图基础上,在不改变原有器材的前提下,提出只需提供一种器材便可达到实验效果,这个器材是 ,请在方框中画出小文实验方案的原理图。
1.(2024·苏州中考)探究串联电路中电流的特点
(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小;
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在 故障;
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA= A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是 的;
(4)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出IA=IB=IC;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程: 。
2.(2024·成都中考)在“探究并联电路中的电流特点”实验中,图甲是某小组同学设计的电路图。
(1)图乙是该小组连接的电路,闭合开关S,电流表测通过 的电流;
(2)该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验,用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如表所示。
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.30
0.22
0.50
2
0.22
0.28
0.50
3
0.24
0.22
0.46
4
0.28
0.30
0.28
分析表中数据,以下说法不合理的是 ;
A.四次实验中电流表选用测量范围为0~0.6 A
B.表中的数据均在误差范围内
C.此实验还可测量更多组数据
D.通过多次实验,可避免偶然性
(3)小成同学测量通过灯泡L1电流时,L1正常发光,L2忽亮忽灭,他接下来的操作应该是 。(写出一条即可)
3.(2024·广东中考)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于 状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录如表;
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 。
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