电学实验专题（一）探究影响导体电阻大小的因素（参阅九上P79） 示例 小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时，做出了如下猜想：猜想：在温度不变时，导体的电阻与导体的材料有关；猜想：在温度不变时，导体的电阻与导体的长度有关；猜想：在温度不变时，导体的电阻与导体的横截面积有关供她选择的导体如下表所示：图 12-2 她画出了如右图甲所示的电路图（M 、N之间为导体） ，并正确连接了电路请完成下列填空（只填序号） ：（1）要验证猜想，小芳同学应选择的两段导体是_；（2）要验证猜想，小芳同学应选择的两段导体是_；（3）要验证猜想，小芳同学应选择的两段导体是_；（4）电路中， 电流表与小灯泡均可用于显示电流大小，你认为， 两者中， 选用 _效果更好在电路中接入小灯泡还可以起到防止_的作用（5）有同学提出，要探究电阻与温度的关系老师向同学们提供了一个废灯泡的灯芯（图 14-2 乙） ，请用这个灯芯设计一个实验来研究这个问题要求：在图 14-2 乙中补全电路图说明操作、判断的方法和可能的结果（二）探究欧姆定律（参阅九上P89） 示例 如图所示是探究电流与电压、电阻关系的实验电路图。（1）由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了法。（2）实验探究分两步进行：a. 保持 _不变，探究电流与电压的关系；b. 保持_不变，探究电流与电阻的关系。（3）某步骤的实验中，第一次是把15的电阻接入电路，调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.5V ，读取电流表示数；再把15的电阻换成10的电阻，继续进行实验a）请你在下图中连接第一次实验所需的电路；序号材料长度 /m 横截面积 /mm2A 镍铬合金0.8 0.5 B 锰铜0.8 1 C 锰铜0.8 0.5 D 锰铜1.2 0.5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页b）当把 15的电阻换成10的电阻后，闭合开关，电压表的示数将_；按照你连接的电路，详细叙述你接下来的操作过程：_ _ 。（4）在探究过程中，滑动变阻器所起的作用有：a）_ ；b）_ 。（5）右上图是根据实验数据绘制的图像，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图像是 _图（选填“甲”或“乙”） 。（6）综合甲、乙丙图像可得到的结论是_ _ 。（三）测量定值电阻的阻值（参阅九上P96） 示例 做测定电阻Rx阻值的实验。（1）小明根据图甲所示的电路图，将图乙中的实验器材连接成实验电路。同小组的小亮在检查时认为，从实验目的来看， 实验电路上有一根导线连接错了，建议小明改接。请你在接错的那根线上打“”，并另画一根导线，使电路连接正确；如果 不 改 接 这 根 导 线 ，对 实 验 的影响是： _（具体说明是什么影响）. （2）小明将电路改接正确后，合上开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图丙所示，则电压表的读数是V ，电流表的读数是A，被测电阻Rx的阻值是。（3）小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴，准备整理实验器材结束实验. 你认为他们的实验真的结束了吗？你会给他们提出什么建议呢？写出你的建议： _ ；你提出这个建议的目的是_ 。（四）测量小灯泡的电阻（参阅九上P97） 示例 如图所示，小红同学用“伏安法”研究小灯泡发光时的电阻规律（1）小灯泡标有“3.8V ”字样，电阻约为10，则电流表应选用_量程，电压表应选用 _量程；（2）将下图的实物图连接完整（要求滑片P在 A端时小灯泡最亮） ，并在方框内画出电路图；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页（3）在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到_端；（4）实验中，小红同学已经得到了下表的实验数据：实验次数1 2 3 4 5 6 7 8 电压/V 1 1.5 2 2.5 3.8 电流/A 0.16 0.23 0.28 0.31 电阻/ 灯泡亮度非常暗很暗暗稍亮第 5 次实验时， 电流表和电压表的示数如图所示，请将数据填入表格，此时灯泡的阻值为 _从已有数据推测，当电压为3.8V 时，灯泡的亮度将_（更亮 / 更暗） ，灯泡的电阻将 _（更大 / 更小 / 不变） 预期小红将得出的实验结论将是_ _ 。小红准备在实验数据全部测出后，对电阻取平均值，请问她这样做是否有意义？_，理由是 _ （六）测量小灯泡的电功率（参阅九下P10） 示例 某班同学到实验室做 “测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V ，电阻约为10。实验室有如下器材：电源（电压为6V） 、电流表（ 00.6A 03A ） 、电压表（ 03V 015V ） 、开关各一只，导线若干，滑动变阻器三只：R1（50.5A ） 、R2（100.5A ） 、R3（5001A） 。同学们设计的电路如图所示：（1） 电压表应选用挡， 滑动变阻器应选用 （选填“R” 、 “R” 、“R” ） ；在连接电路时，开关应处于状态。（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：故障现象检测故障原因灯泡较暗、两表的示数均较小移动滑动变阻器滑片，现象不变灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数取下灯泡，两表的示数不变（3）下表为某小组的实验记录分析表：实验序号电压表示数 /V 电流表示数 /A 功率 /W 额定功率 /W 1 3.0 0.36 1.08 1.5031.891.521.08额P2 3.8 0.4 1.52 3 4.5 0.42 1.89 老师认为该小组数据处理过程有误，你认为正确测量结果P额=W 。（七）探究影响电热的因素（参阅九下P14） 示例 在如图所示的实验电路中，R1、R2是两个电阻圈，R1的阻值大于R2的阻值，电阻圈上各夹一根火柴. 接通电路，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页一会儿观察到两电阻圈上的火柴先后被点燃，这说明电流通过电阻时会产生热，将能转化为能。若继续进行以下实验：（ 1）断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使变阻器接入电路的阻值较大。接通电路，经历时间t1，R1上的火柴先被点燃. 这说明，在电流和通电时间相同的情况下，_越大，产生的 _越多。（ 2）断开开关，待两个电阻圈完全冷却，再重新各夹一根火柴，使变阻器接入电路的阻值较小。 接通电路， 经历时间t2，R1上的火柴先被点燃，比较发现t2小于t1. 由此推理，在电阻和通电时间相同的情况下，_ 越大，产生的 _越多。（八）电磁感应现象（参阅九下P45） 示例 如图所示，在磁场中悬挂一根导体ab，把它的两端跟电流表连接起来。依次进行如下实验，在空白处填写“偏转”或“不偏转”。（ 1）导体ab不动，闭合开关，电流表的指针；（ 2）闭合开关，使导体ab在磁场中上、下运动，电流表的指针；（ 3）闭合开关，使导体ab在磁场中左、右运动，电流表的指针；（ 4）实验得到的结论是_ _ 。练习1你能用几种方法判断一蓄电池能否供电？又怎样判别它的正、负极？画出示意图，并说明道理（至少说出五种）。2小林用如图所示的电路研究串联电路特点，闭合开关S 后，发现灯L1较亮，灯L2较暗。他对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯L1、灯 L2，电流逐渐变小，所以灯 L1较亮，灯L2较暗。小欢认为小林的解释是错误的，她只利用图18 中的器材设计了一个实验，并根据实验现象说明小林的解释是错误的。请你完成下列问题：（ 1）在右侧虚线框中，画出小欢所设计的实验电路图。（ 2）根据实验现象简要说明小林的解释是错误的：_ _ 。3 为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流之间的关系，小明同学选择的实验器材是：3 节干电池串联作电源，两个标有 “2.5V”字样的相同小灯泡，一只电流表， 一个开关，导线若干。他的实验设想是：先将实验器材连成如图所示的电路，然后用电流表选择恰当的量程分别测出A 、B、C三处的电流，分析这一次测量中三处电流的数据，就可得出干路的电流与支路的电流的关系。请你分析说明小明同学的这一实验方案存在哪些不足之处（至少两点） ：第 2 题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页（ 1）_ ；（ 2）_ ；4以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段。根据题意回答或者解决有关问题。实验器材：学生电源（电压限取6V 挡） 、规格为“ 2.5V 、0.25A”的小灯泡、规格为“20、 2A”的滑动变阻器、开关和若干导线，另有各种规格的定值电阻可供任意选用（均标注电阻值和允许通过的最大电流值）。制作要求：亮度可连续调节；在调光的整个过程中，灯两端的电压不超过2.5V。活动过程：（ 1）计算出小灯泡正常发光时的电阻为_（保留两位小数） 。（ 2）相互交流时，小强实验桌上的情景如图甲所示。不少同学认为该调光灯不符合制作要求。请你指出不符合要求之处：_ 。（ 3） 小玲同学认为： 可在小强的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R0（如图乙所示）就能符合要求。请你根据题意和有关计算，确定R0的规格。（ 4）还有同学提出另一种改进方案：如果不串联定值电阻，可以在滑动变阻器的适当位置上做标记（或加一个限位装置）限制它的调节范围，也能符合要求。请你说明，还需增加什么电学器材，这个改进方案才能实施；并说明，如何运用增加电学器材来达到你的目的。5小明设计了如图甲所示的电路图，做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验。电源电压U恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响，在 A、 B间接入下表中待研究的电阻丝（电阻丝用电阻符号表示） ：（ 1）小明选择序号为的两根电阻丝来探究，实验采用的方法叫。（ 2）他正确选择后，将电阻丝分别接入A、B间，闭合开关，观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数大于第二次的示数，说明第一次接入的电阻丝阻值(填“较大”或“较小”) ；其中第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是_ _ 。（ 3）小明继续用上述电源设计了图乙所示的电路图，来探究导体电阻大小还与什么因素序号材料长度横截面积1 锰铜合金丝L S 2 镍铬合金丝L S 3 镍铬合金丝L 2S 4 镍铬合金丝2L S 第 4 题甲乙第 5 题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页有关（温度、导体长度因素除外）。他应选择序号为的两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置。请你简述小明选择的原理。6为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线（表面涂在绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其它实验器材做了如图所示的实验。根据 b、 c、d 中观察到的情况，完成下面填空：（ 1）通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断它_不同。（ 2）通过比较 _两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。（ 3）通过比较d 中甲、乙两个电磁铁，发现外形结构相同的电磁铁，通过相同的_时，线圈匝数越_，磁性越强。7小华学了有关电磁方面的知识后, 设计了如图所示的甲、乙两个装置。（ 1）为了探究电磁感应现象, 小华应选用 _装置进行实验. （ 2）小华选用甲装置探究有关知识时, 进行了如下的操作：让直线ab 静止在磁场中；让导线 ab 在磁场中左右运动；让导线ab 沿竖直方向上下缓慢运动. 其中能使电流表指针发生偏转的是_。 （填序号）（ 3） 如果在乙装置的实验中, 当开关闭合时, 发现直导线ab 向左运动 , 若要使导线ab 向左运动 , 你采取的措施是_ ； 在这个实验中 , 电能转化为_能。（ 4）甲、乙两图的原理分别用于制造_和_。8如图甲所示，若再闭合开关S1，则电磁铁的磁性将_（增强 /减弱 / 不变） 。如图乙所示，当S闭合后，弹簧的长度将_，如果变阻器的滑动片P向右移动，弹簧的长度又将 _（变长 / 变短 / 不变）。9右图是 _机的结构示意图，其中A是 _，B是_，C是_。若第 6 题甲乙第 7 题第 9 题第 8题乙甲精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页将小灯泡换成干电池，它_（能 / 不能）持续转动，原因是_。10用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻， R 为电阻箱，s 为单刀双掷开关，R0为定值电阻某同学用该电路进行实验，主要步骤有：A把开关 S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I；B读出电阻箱的示数R；C把开关 S接a点，读出电流表的示数为I ；D根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；（ 1）上述步骤的合理顺序是_。（ 2）步骤 A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为_若已知 R0的阻值为 1O ，则待测电阻的阻值为（ 3）本实验所采用的物理思想方法可称为_( 选填“控制变量法”或“等效替代法” ). 11学完焦耳定律后， 小红和小亮想利用如图所示的装置比较铝和锰铜这两种材料的导电性能。（ 1）他们应该选用_、_都相同的铝丝和锰铜丝。（ 2）小红想在两个烧瓶中分别装入等质量的煤油，而小亮建议用水代替煤油。小亮的建议不妥的原因是_ 。（ 3）按小红的想法进行实验，接通电路后，他们发现甲烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中煤油的温度升高得慢，说明_丝的导电性能较强。12 小刚同学由 “金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”联想到：铅笔芯也是导体，铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢？于是，小刚和几位同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验。（ 1）实验思路：保持铅笔芯两端的电压不变，给铅笔芯加热，测出不同_时通过铅笔芯的电流， 根据电流的变化情况， 得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系。其依据是：电压一定时，电阻越小，电流_。（ 2）小刚设计了如图所示的电路。（ 3）主要实验过程：先将 H型铅笔芯接入电路，闭合开关，测量并记录通过它的电流；用酒精灯给铅笔芯加热，使铅笔芯的温度逐渐_，每隔 10s测量并记录通过它的电流；再分别将 HB 型、 2B型铅笔芯接入电路，重复以上实验过程。（ 4）下表是小刚他们记录的实验数据：第 6 题第 11 题加热时间 / s 0 10 20 30 通过铅笔芯的电流 / A H 0.150 0.160 0.175 0.185 HB 0.265 0.270 0.285 0.295 2B 0.320 0.340 0.360 0.370 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页分析表中数据可以初步得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而_。（ 5）你认为小刚他们的实验存在什么不足，写出其中一条。13一只标有“ 220V 40W ”的电烙铁，为了使电烙铁工作时，能正常消耗40瓦的功率，而在不工作时，只消耗10瓦的功率，使之不致于完全冷却，但又节约了电能，现在有额定电压是 220伏，额定功率分别为15 W、 25 W、40 W、60 W和100 W的灯泡，开关以及足够的导线可供使用，请设计并画一个能满足上述要求的电路图，并对你设计的电路图作简要说明。请注意将你选用的灯泡规格标注在电路图上。（电烙铁的符号可用电阻符号代替）14小星在用电炉烧水时发现电炉丝热得发红，而与它相连的导线却几乎不发热小星猜想电阻大的，发热功率大而小亮在用电炉烧水时观察到：将两个电阻不同的电炉分别接到家庭电路中时，电阻小的电炉发热快些，相同时间内产生的热量多些小亮猜想电阻小的，发热功率大现有电阻分别为5和 10的镍铬合金丝各一根、两个相同的烧瓶中装入质量和温度相同的煤油、温度计、两个相同的电池组、开关、导线等实验器材（ 1）请你利用以上器材分别设计实验电路，验证小星和小亮的猜想 （只要求画出相应的电路图）（ 2）小星与小亮观察到的现象似乎有矛盾，这是怎么回事？请你分析说明精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页