


2022年中考物理复习学案---实验专题·电学
展开这是一份2022年中考物理复习学案---实验专题·电学,共22页。
实验专题三
实验一:探究串并联电路中电流的规律
1.电路连接、电路图
2.电流表的使用及读数
3.电流表指针异常偏转分析
(1)若电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反;
(2)若指针正向偏转幅度过小,说明量程选择过大;
(3)若指针正向偏转幅度过大,到达右侧表盘刻度刻度线外,说明所选量程过小
4.该实验换用不同的灯泡多次测量的目的(使实验得出的规律具有普遍性)
5.电路故障分析与判断(闭合开关后,如果灯不亮,有可能是断路或短路; 如果短路,则电流表有示数且很大;如果电流表没有示数,则可能某灯泡烧坏,用导线将灯泡逐个短接,看看接到哪个灯泡两端时另一灯有亮光,则是被短路的这个灯泡断路了)
6.实验数据记录表的设计
7.实验数据的分析
8.实验的评价
9.实验结论∶串联电路中电流处处相等.并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和
1.小明在探究并联电路的电流规律时,电路图如图甲所示。
(1)小明连接电路前使开关处于 状态,他这样做的目的是: 。电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的 (选填“A”、“B”或“C”)。
(2)小明把电流表连入电路前,发现电流表指针位置如图乙所示,出现这种现象的原因是:电流表 。
(3)小明连接的实验电路如图丙所示,开关闭合后,灯泡L1 (选填“发光”或“不发光”).请你改动图中一根导线的位置,使两灯都发光,电流表A1测量灯L1中的电流,电流表A2测干路中的电流,并在改动的导线上打“×”。
(4)实验过程中,小明在电路中换上规格不同的小灯泡多次测量,他这样做的目的是 。
实验二:探究串、并联电路中电压的规律
1.连接电路、电路图
(1)连接电路时开关要断开;
(2)电压表量程选择;
(3)电压表的接法
2.电压表的读数
3.电路故障分析与判断
(1)电压表指针反向偏转——电压表的正、负接线柱接反
(2)电压表指针偏转幅度过小——量程选择过大
(3)电压表正向偏转过大——量程选择过小
(4)闭合开关后,灯不亮(可能是小灯泡断路或短路.若小灯泡断路,电压表有示数,且接近电源电压;若小灯泡短路,电压表无示数)
4.换用不同的灯泡(或改变电源电压)多次实验的目的(保证实验结论的普遍性和正确性)
5.实验数据分析
6.实验评估
7.实验结论;串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,即 U=U1+U2;并联电路各支路两端的电压相等,即U=U1=U2
2.如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端。
(1)请用笔画线代替导线,按如图甲所示的电路图连接实物。要求:电压表测量L1的电压,且导线不能交叉。
(2)小明在闭合开关后,发现电压表的指针偏转如图丙所示,这是因为 ;上述问题纠正后,小明正确操作测出了L1的电压。在测L2两端的电压时,为了节省实验时间,小明采用了以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?答: 。
(3)调节直流电源两端的电压,使两灯泡都正常发光(即灯泡两端的电压均为2.5V)。突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭。
①发生这种故障的原因是什么呢?指导老师经过分析检查,给出下列两种原因供小明选择,你认为可能的是 。
A.一盏灯断路,另一盏灯完好 B.一盏灯短路,另一盏灯完好
②为了检测故障,指导老师又提供了下列四种器材:
A.规格仍为“2.5V,0.3A”的灯泡B.符合要求的电压表
C.符合要求的电流表 D.一根导线
从它们中间每次选择一种器材来检测故障,你认为不适用的有 (填器材前的字母代号),理由是 。
实验三:探究影响导体电阻大小的因素
1.电路连接(连接电路时开关断开,滑动变阻器接入电路中阻值要最大)
2.电流表的使用和读数
3.实验方法
(1)转换法(在电压不变的情况下,通过比较电流表的示数或者通过小灯泡的亮度来判断导体电阻的大小)
(2)控制变量法
①探究导体电阻与导体材料的关系(选取横截面积,长度均相同的不同种材料制成的导体)
②探究导体电阻与导体长度的关系(选取同种材料制成的横截面积相同,长度不同的导体)
③探究导体电阻与导体横截面积的关系(选取同种材料制成的长度相同,横截面积不同的导体)
4.温度对电阻大小的影响
5.电阻大小计算
6.实验数据分析与处理
7.实验结论∶导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关;
3.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝,将金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时金属丝的电阻R= Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是:当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻 (选填“越大”或“越小”)。
L/cm | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 |
R/Ω | 2.5 | 5 | 7.5 | 10 | 12.5 |
(5)在实验中,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫: 。在下列两个电学实验中,应用此方法的是: (选填字母)
A.用伏安法测电阻 B.探究电流与电压、电阻的关系。
实验四:探究电流与电压的关系
- 实验电路图
- 根据电路图连接实物图
①开关断开;
②电压表、电流表量程的选择;
③电压表、电流表、滑动变阻器的使用
3.实物图连接错误的判断及改正
4.闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调至最大
5.滑动变阻器的作用
①调节 R。两端的电压和通过 R。的电流;
②保护电路
6.电流表、电压表的读数
7.实验方法——控制变量法
(在研究电流与电压的关系时,控制 R0的电阻不变,通过调节滑动变 阻器的滑片,改变 R两端的电压)
8.电路故障分析与判断
9.实验数据记录、分析,并会用I-U 图象进行描述
10.多次测量的目的(获得多组数据,找出电流随电压的变化规律,使得出的规律具有普遍性)
11.导体电阻的计算
12.动态电路分析
13.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.小慧用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中的电路连接完整。
(2)如表是她通过实验得到的几组数据,其中第5组有明显错误,原因是 。
数据序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 |
电流I/A | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.32 | 2.00 | 0.48 |
(3)实验中,她所选择的变阻器是 。(选填字母)
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 1A D.50Ω 0.5A
(4)实验过程中,发现电流表的示数几乎为零,电压表的示数接近3V.导线及连接处完好,则电路发生故障的原因是 。
(5)老师接下来让同学们用如图乙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。器材有一个电源(电压未知且恒定不变),一个量程合适的电流表,一个最大阻值为R0的滑动变阻器。请你写出简要的操作步骤及需要测量的物理量 。并用测量的物理量写出Rx的数学表达式:Rx= 。
5.小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器R′的规格是“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示是小薇画出的电路图,小亮进行实物连线如图乙所示,请你在虚线框内把电路图补画完整(要求所补画的元件与实物电路对应)。
(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左端,如图丙所示,其原因是 (选填“A”或“B”)
A.电流表没调零 B.电流表正负极接反了
(3)确认电路无误后,闭合开关进行实验,4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丁所示,记为 V;他们记录的数据如表所示,老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第 组(填写实验序号),理由是 ;
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ |
电压/V | 0.5 | 1.2 | 1.8 |
|
电流/A | 0.10 | 0.24 | 0.34 | 0.5 |
(4)排除有拼凑嫌疑的数据后,分析数据可以提到的结论是:在 不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(5)小薇利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为 Ω(结果保留一位小数);
(6)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是 。
A、探究影响滑动摩擦力大小的因素 B、探究杠杆的平衡条件 C、刻度尺测物体的长度。
实验五:探究电流与电阻的关系
- 实验电路图
- 根据电路图连接实物图
①连接电路时,开关断开;
②电压表、电流表量程选择;
③电压表、电流表连接正确;
④滑动变阻器的接法正确
3.闭合开关前,应将滑动变阻器调至阻值最大位置
4.滑动变阻器的作用
①调节电阻两端的电压和通过它的电流;
②保护电路
5.电压表、电流表的读数
6.实验方法——控制变量法(在研究电流与电 阻关系时,控制电压表示数不变,该实验是通过调节滑动变阻器来实现的)
7.实验数据记录、表格设计、实验数据分析,并用 I-R 的图象描述.将图象变曲为直的改进方法(绘制
图象)
8.电路故障分析
9.更换不同电 阻 多次测量的目的(使得出的规律具有普遍性)
10.更换大阻值定值电阻后,滑片移动方向的判断(移动方向应使滑动变阻器接入电路中的阻值变大,控制电压表的示数始终保持不变)
11.实验结论∶在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
6.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω,20Ω,50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 端(选填“左”或“右”)。
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 。
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为 V。
(5)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是( )
A.滑动变阻器的阻值太大 B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验。利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是 。
7.某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关后,同学们发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 。
(4)排除故障后,先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示,为 A。
(5)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。再更换20Ω定值电阻继续实验,实验数据记录在表格中。由实验数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
R/Ω | 5 | 10 | 20 |
I/A |
| 0.2 | 0.1 |
(6)该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0,测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S和S1,此时电流表的示数为I1。
②闭合S断开S1,此时电流表的示数为I2。
③请用已知量R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式,则Rx= 。
实验六:伏安法测电阻
1.实验原理∶
2.电路图∶
- 连接实物图
①开关断开;
②电流表、电压表量程选择;
③电流表、电压表接法;
④滑动变 阻器接法
4.闭合开关前,将滑动变 阻器的 阻值调至最大
5.滑动变 阻器的作用(①调节待测电阻两端的电压;②保护电路)
6.电压表、电流表的读数
7.实验步骤的补充
8.电路故障分析
9.动态电路分析
10.实验数据或实验的图象分析,实验数据,记录表的设计
11.电阻值的计算或待测电阻表达式
12.温度对小灯泡电阻的影响(小灯泡的电阻随着温度的升高而增大)
13.多次测量的目的(求平均值,减小误差)
14.其他特殊测电阻的方法的设计或特殊测电 阻方法的步骤的补充
8.小军利用图1电路探究电流与电阻的关系,所用器材规格已在图中标明。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向左移动时,滑动图变阻器接入电路的阻值增大;
(2)完成连接后进行实验。闭合开关前,滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)实验中,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数为零,电压表示数始终为3V.经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是 (选填导线编号);
(4)测量结束后,应先 ,拆除 两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材;
(5)将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2.小军根据实验数据绘制的I与之间关系的图线如图2所示。
①根据图2可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ”的实验结论;
②在图3的选项中,能正确反映I与之间关系的是 ,你的理由是: 。
实验七:测量小灯泡的电功率
1.实验原理∶P=UI
2.电路图∶
3.实验器材的选取(重在考查滑动变阻器的选取)
4.根据电路图连接实物图
①开关断开;
②电压表灯泡两端,根据电源电压或小灯泡,正进负出,并联在小灯泡两端,根据电额定电压确定量程;电流表正进负出,串联在电路中,选择合适的量程;
③滑动变阻器“一上一下”接入电路
5.闭合开关前,将滑动变阻器的
关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处
6.滑动变阻器的作用(①调节小灯泡两端的电压;②保护电路)
7.实验操作步骤的补充和设计
8.电流表、电压表的读数
9.实验数据或 U-I 图象的分析
10.电路故障分析(闭合开关后小灯泡不亮:①断路;②短路;③可能是由于滑动变阻器连入的阻值最大,导致电路中的电流很小,小灯泡不亮。)
11.电功率的计算
12.小灯泡电阻的计算
13.灯泡的亮度与实际功率的关系,实际功率越大,灯泡越亮
14. 实验误差的分析
15.多次测量的目的(研究小灯泡实际电功率与电压的关系,以及实际电功率与亮度的规律)
16.小灯泡电阻变化的原因(小灯泡的电阻随温度的升高而增大)
17.不能求出电功率的平均值作为小灯泡额定功率的原因(电压改变,功率也改变)
18.其他方法测小灯泡功率的实验设计
9.小久利用电压恒为6V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡,10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器,电压表电流表,开关,导线完成了下列电学实验。
(1)探究电流与电阻关系。
①他设计的电路图如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最 (填“左”或“右”)端。他将10Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V读出电流表示数。保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端移动。
②他将定值电阻分别单独接入电路中,保持定值电阻两端电压为4V,最多可以完成 次实验。通过实验可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
(2)测量小灯泡额定功率。
①小久设计了如图乙所示的电路。闭合开关,观察到小灯泡不发光,电流表无示数,则电压表示数为 V。
②小久检查电路时,发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线。
③排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则电流表示数为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(3)小久找来额定电压为2.5V的小灯泡和开关,利用上述实验用过的电压为6V的电源和“20Ω 1A”的滑动变阻器,设计了如图丁所示的电路,测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。请帮他将实验过程补充完整:
①闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光。
②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V。
③ (填所有开关的闭合或断开状态),读出电压表的示数为5V。
④小灯泡的额定功率P额= W.
10.如图甲所示,在“测量小灯泡电功率“的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整;
(2)闭合开关后,发现无论怎么移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (写出一种即可)。
(3)排除故障后,移动滑片P到某位置,电压表示数如图乙所示,示数为 V;要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。
(4)移动滑片P,记录多组对应的电压表和电流表的示数,给制成I﹣U图像。根据图丙所给的信息,计算出小灯泡的额定功率是 W。
(5)小红在实验室选择合适的实验器材,设计如图所示的四个电路测量Rx的阻值,其中R0为已知阻值的定值电阻,则不能测出未知电阻Rx的电路是 。
(6)小红同学在家找到两个外观一样,额定电压均为220V的普通白炽灯,其铭牌已经模糊,看不出额定功率,但是可以直接通过观察灯丝比较出两只灯泡的额定功率,请你判断:两只灯泡中,额定功率较大的是 灯;若将两只灯泡串联起来,接在220V的电路中,两灯的亮暗情况是 (选填“甲灯更亮”,“乙灯更亮”或“两灯一样亮”)。
实验八:探究电流的热效应
- 实验电路图的连接
- 实验探究方法
(1)转换法(实验通过温度计的示数或U形管液面的高度的变化反映产生热量的多少)
(2)控制变量法
①被加热物质相同,质量相同,初温相同
②在研究电流的热效应电阻的关系时,控制两加热电阻的电流相同(两电阻串联)和通电时间相同
③在研究电流的热效应与电流的关系时,控制电阻相同,通电时间相同
3.被加热物质的选择(选择空气,原因是其比热容小,实验耗时短,效果明显)
4.电阻大小比较
5.实验结论
(1)电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关
(2)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
(3)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
6.利用电流的热效应解释日常生活
11.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如图的实验器材,其中R1>R2
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系
(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整;
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制 ;电阻丝放出热量的多少,通过 来进行判断;
(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝R1加热的煤油温度升高了△t1,用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2,那么△t1 △t2(选填“大于”,“等于”或“小于“)。
实验二:探究电流产生的热量与电流的关系
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高量△t1’(或△t2’) 2△t1(或2△t2)(选填“大于”,“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流 正比例关系。
(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是 。
12.某物理实验小组采用如图的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”,两个透明容器中封闭着等量的空气,将两个容器中的电阻丝R1和R2串联接到电源两端,将容器外部的电阻丝R3和R2并联。
(1)接通电源,瓶内的空气被加热后膨胀,实验中通过观察 来比较瓶内电阻丝产生热量的多少。
(2)该装置是探究电流通过导体产生的热量与 的关系,通电一段时间 瓶(选填“左”或“右”)内的电阻丝产生的热量多。
(3)某小组在实验中观察到左侧U形管中液面很快出现高度差,右侧U形管中液面高度差为零,原因可能是电阻丝 断路。(选填“R1”、“R2”或“R3”)
(4)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少,此时该装置是探究电流产生的热量跟 的关系,一段时间后电阻丝产生的热量 (选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”)多。