初中物理总复习之电学实验专题

(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)：
实验步骤： ① 电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路 ②开关S拨到位置1，移动滑片P至某位置，读出电流表示数I1； ③开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电流表示数I2。
他们按此方案测量，发现实验结果与真实 值差距较大，原因：
甲组： 器材：电压表、电流表、变
阻器、开关、电源（电压未 知）、未知电阻Rx、导线 S + A
Rx
A P B
乙组： 器材：已知电阻R0、
电流表、开关、电源 （电压未知）、导线
A R0 Rx
S
设：电流表示数 S断开时为I1； S闭合时为I2 （1）请你写出未知电阻的表达式： I1R0 U I2-I1 甲组:Rx=______ 乙组:Rx=______ I （2）请你对以上两组电路设计作出简要的评价 设： 电压表示数U； 电流表示数I
(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)：
实验步骤： ① 电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路 ②开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1； ③开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电流表示数I2。
I1R I2-I1 先算出灯泡的电阻RL=_________； 再根据P0=U02/RL，计算出灯的额定功率
电功率与电压和电流有关（成正比），与电功的大小及 电功率 P 通电时间无关。P=UI
电热 Q
电流产生的热量与电流的平方、电阻、通电时间成正比。 Q=I2Rt
两表 一器
两表一器
电流表
电压表
变阻器
两表一器
电流表
连 接
读 数
注意问题
特点
电压表
变阻器
两表一器
电流表
连 接
读 数
注意问题
+A -
特点
电压表
R/ Ω
结论
当电压一定时，导 体中的电流跟导体 的电阻成反比。
3、从以上实验进一步分析可以得出，电流、电压、 电阻的关系为：
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比， 跟导体的电阻成反比。 这就是著名的欧姆定律。 I=U/R
4、实验注意事项： （1）连电路时，开关应断开。 （2）滑动变阻器应移到阻值最大处。 5、实验中滑动变阻器的作用分别是： 在研究电流跟电压的关系中，改变电阻的电压和电流。
不同
4、实验中所得到的结 论和图像不同
5、探究欧姆定律和测电 5、测电功率的步骤与其 阻的步骤相同 它两个实验不同
当堂检测：
1、三次实验中滑动变阻器的作用分别是：
实 验
滑动变阻器的作用
第一次实验 第二次实验
1、探究欧姆定律
改变电阻的 电压和电流 改变电阻的
保持更换的电阻 两端的电压不变
2、测电阻
改变灯泡的
灯丝电阻会随着温度的升高而增大
(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)：
实验步骤： ① 电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路 ②开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1； ③开关S拨到位置2，滑片P位置不动，读出电流表示数I2。
仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的 额定功率，只需将上述步骤2改为： S拨到位置1，移动滑片P使电流表示数为 I1=3.8V/R 则：P0=3.8V(I2-I1)
在研究电流跟电阻的关系时，保持电阻两端的电压不变。
达标练习一：
1、小明在探究电流跟电压的关系时，用开关试触，发现电流
表指针超过量程，若电路各部分都正常无损，则产生此现象的 电流表的量程太小 原因是： ；若发现指针左偏，则产生
此现象的原因是 电流表正负接线柱接反 。 2、如果他想探究电流跟电阻的关系，实验中他先后用了10Ω、 20Ω、30Ω三只电阻，则他还要调节滑动变阻器，使其阻值
a
b P
A
S
• • • •
5、测量小灯泡的电功率 滑动变阻器 P=UI ②阻值最大处 滑动变阻器滑片的位置 ③ 低 额定 ④高 额定 • 3.8 1.14 1.24 暗 亮 • ① < = 很亮 ②实际
额定
拓展讨论题：
1、物理课上，老师请同学 们设计一个测出未知电阻Rx 的电路，各组同学都提出了 自己的设计方案，下面是其 中两组同学的实验方案：
表二：探究 I 跟 R 关系
实验次数 4 5 6 电压U=3V R/Ω 5 10 15 I/A 0.6 0.3 0.2
2
3
2
3
0.2
0.3
图像
I/A
0.3 0.2 0.1 0 1 2 3 U/ V
图像
I/A
0.6 0.3 0.2 0 5 10 15
当电阻一定时，导体 结论 中的电流跟导体两端 的电压成正比。
达标练习二：
1、小刚同学想用伏安法测一段电阻丝R的电阻，已连 接了部分电路，如图所示，请你帮他完成： （1）用笔画线代替导线，将电路补充完整。
(2）当电压表的示数为3.6V时，电流表的示数如下 图所示，这时电路中的电流是 0.3 A，电阻丝的电 阻为 12 Ω。小刚通过改变被测电阻两端的电压， 共测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻 减小误差，使平均值更 的平均值，这样做的目的是：
＋
A
－ （甲） （乙）
＋
A
－
Ｒ１
Ｒ２
两表一器
电流表
连 接
＋
读 数
－
特点 ＋ －
V
电压表
变阻器
V
1、并联在被测导体两端； 2、正确连接电压表的正负接线柱； 3、选择适当的量程；
特点：电压表电阻极大，接在电路中除了测电压外，所另接在电 路中的支路可看成处断路状态，对电路结构不影响。
Ｌ
+Ｖ -
＋
V
－
Ｌ１
（2）接通电路，移动滑动变阻 器的滑片，使电压表示数为3.8V， 此时观察到电流表示数如图， 此时电路中电流大小为 ， 0.2A 此灯的额定功率为 。
0.76W
相同之处 1、电路图相同 2、实物图的连接相同 3、所测的物理量相同 4、实验中的注意事项 是相同的
不同之处
1、实验的表达式
2、数据的处理不同 3、滑动变阻器的作用
U/V I/A 0.1 0.2 0.3
1 2 3
1 2 3
2、换接其他电阻，移动滑动变阻器，记录电流表的示数：
电压U=3V 实验次数 1 2 3 R/Ω 5 10 15 I/A 0.6 0.3 0.2
根据两个表格的实验数据, 分析得出结论
表一：探究 I 跟 U 关系
实验次数 1 电阻R=10Ω U/V 1 I/A 0.1
0.95 比正常发光亮
（1）由以上的实验现象可知： 当U实=U额时， P实=P额，小灯泡正常发光。 当U实<U额时， P实<P额，小灯泡偏暗。 当U实>U额时， P实>P额，小灯泡比正常时亮。
（2）得出的结论是：
小灯泡的亮度由它的实际功率决定的.
达标练习三：
1、某同学要测定一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率， 设计如图所示的电路，请完成下列问题: （1）在连接实物电路的过程中，开关 应处于 断开 状态，原因是 防止短路 滑 动变阻器的滑片移到 阻值最大 处，目 的是 防止电流过大，烧坏电路
变 变大 ，从而保持 电压表的示数不变 ，记下对应的电流值。
实验二：伏安法测电阻
1、测定值电阻：
A S
C R0 L A
P
D
B
2、测灯泡电阻：
根据以下两个表格的实验数据，分析实验结论
表一 测定值电阻
次数 1 2 3
表二 测小灯泡的电阻
次数 U/v I/A R/Ω 1 0.8 0.18 4.4
R/Ω
3、物理升学指导
212-214页 3、4、5（随堂）
215-217页 6 、7、8、9 （课后作业）
3、正 反 U=2.4V I=0.48A 猜想假设
●
●
• • • • • •
4、 电流 电压 R=U/I 滑动变阻器 断开 阻值最大处 1.2V 0.48A 2.5Ω 组合法
4、5题图
V
● ●
S
A
C
R0 A
P B
D
电 学 实 验
探究欧 姆定律
I→U I→R 测R 测电阻 测R 测小灯泡 电功率 测 电功率P
S
A
C R0 A
P B
D
L
实验一：探究欧姆定律
电路图： 实物图：
S
A C R0 A
P
B
D
方法与步骤：
1、连好电路，移动滑动变阻器，并记下几组电压和电流的值：
电阻R=10Ω
实验次数
②
本专题学习之后
1、学会画探究欧姆定律、伏安法测电阻、测 量电功率的电路图及会连实物图。 2、掌握探究欧姆定律、伏安法测电阻、测小 灯泡的电功率的原理及实验步骤。 3、能够绘制实验表格及数据，会根据原实验 数据分析归纳得出结论。 重点：1、画电路图、连实物电路
2、分析数据的过程及方法
V
3、在测定小灯泡额定功率的实验中 (所用灯泡的额
定电压U0=3.8V)： （1）王强小组采用图(18)所示的方案，这种测量方 伏安法 法叫做_________；测量时发现闭合开关后，无论怎 样移动滑片P，灯都不亮，电流表示数始终为0，电 压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是： L断路 ___________；排除故障后，调节滑动变阻器，直到 电压表的示数为3.8V，此时电流表示数如图(19)所 1.14 示，则小灯泡的额定功率为_______W；
S
Байду номын сангаас
A
C
R0 A
P B
D
香店中学物理组
电学物理量 物 理 量 电流（ I ） 电压（U） 电阻（R） 电功（W） 基 本 概 念 电荷的定向移动形成电流 是使导体中自由电子定向移动形成电流的原因 导体对电流的阻碍作用 电流做功，消耗电能，电能转化为其它形式能的 过程
电功率（ P） 反映电流做功快慢，单位时间电流所做的功。 电热（Q） 电流的热效应，电流通过导体产生的热量
2 1.0 0.20 5.0
3 2.1 0.30 7.0
U/v
I/V R/Ω R/Ω
1
0.1 10
2
0.2 10 10
3
0.3 10
图像
图像
R/Ω
R/Ω
U/V
I/A
t/
0
C
电阻的阻值不随导 结论 体的电流和电压的 改变而改变
小灯泡的电阻随温 结论 度的升高而增大
实验中滑动变阻器的作用分别是： 改变电阻的电压和电流 1、在测定值电阻时： 改变灯泡的电压和电流 2、在测灯泡电阻时：
（甲）
（乙）
Ｌ２
当CD接入： R = 0 AB接入： R 为最大值 CA（或DA）： 0—R大 DB（或CB）： 0—R大
C
D
A
B
注意：1、滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来 改变电阻值，从而控制电路的作用；2、要“一上
一下”选择接线柱连接；3、知道变阻器最大阻值，
当 P 处 A、B 或中点等特殊位置时则可知道电阻 值。 4、不要将变阻器直接接在电源上。
电压和电流
3、测电功率
电压和电流
改变灯泡的电压和电流
2、小刚在“测量小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为6V， 小灯泡L的额定电压为2．5V． (1)请你用笔划线代替导线，完成电路．
(2)电路连接好后，闭合开关，向右移动 变大 变阻器的滑片P时，电压表的示数将_________， 变大 电流表的示数将__________． (3)闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮, 且电压表有示数、电流表示数始终为零。造成这种故障的原 因是： 灯丝断了或灯的接线柱接触不良 (4)实验过程中，若不小心造成灯泡短路，则电路中可能出现 的现象是(说出两条) 电压表示数为零 灯泡不亮 ① ______________________；② ______________________． （或电流表示数较大）
接近真实值
实验三：测灯泡的功率
S
A
C
P
D
A L
B
以下是伏安法测量一额定电压为2.5V，额定功率为0.5W的 小灯泡的电功率的数据表格:
次 数 U/V 1 2 3
U实=U额
2.50
U实<U额
2.00
U实>U额
3.50
I/A
P/W 发光情况
0.20
0.50 正常发光
0.15
0.30 比正常发光暗
0.27
变阻器
A
R
1、串联在被测电路中；2、正确连接电流表的正负接线柱； 3、选择适当的量程； 4、不能用导线直接连在电源上。
注意：为防止短路或电流超量程，连接电路时要 ：1、开关要断开； 2、变阻器滑片处最大值；3、可以试触以确定量程。特点：电流表电 阻为零，接在电路中除了测电流外，仅相当在电路中连接一段导线， 对电路结构不影响。
物 理 量 的 关 系
物理量 电流 I 电压 U 电阻 R 电功 W 物 理 量 之 间 的 关 系
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通过导体的电流的大小决定于导体两端的电压及导体自 身的电阻 I = U／R
电压的大小与电源有关，其大小与电流、电阻无因果关 系，在数值上等于电流和电阻的乘积。
电阻的大小决定于其自身的因素：材料（电阻率）、长 度（成正比）和横截面积（成反比）。R=U/I 电功的大小决定于电压、电流及通电时间，在电路不变 时，电功与时间成正比。W=UIt