九年级物理总复习——电学实验专题.doc

九年级物理总复习电学实验专题 【专题概述】本套专题包括以下重点实验：探究串、并联电路的电流规律，探究串、并联电路的电压规律，探究影响电阻大小的因素，探究电流与电压、电阻的关系，伏安法测电阻，测量小灯泡的电功率，探究电热多少与哪些因素有关，电流的磁效应，探究影响电磁铁磁性强弱的因素，磁场对电流的作用和电动机，电磁感应和发电机其中特殊方法测量电阻是中考的重点和热点【聚焦考点】考点一 探究串、并联电路的电流规律例1.（2015衢州）甲为探究并联电路电流规律的实验电路图（1）若要测量干路电流，则电流表应串联在甲图中的 处（选填“A”、“B”或“C”）。 （2）若要测量A处的电流，在连接电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示，调整正确后闭合开关，发现指针又偏向图乙位置，其原因是 。位置ABC电流（A）0.180.180.36（3）纠正（2）中错误后，测出A、B、C三处的电流值如上表，由此得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等，这个实验在设计方案上还存在的不足之处是 。点拨：1.连接电路时要注意电流表正负接线柱不能接反；为得出普遍结论，应使用不同规格的小灯泡进行多次实验。2.实验结论：串联电路中电流处处相等；并联电路中，干路中的电流等于各支路电流之和。跟踪练习1.在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时，小明设计实验如图。把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中。（1）实验中两个小灯泡的规格应该是 （选填“相同”或“不相同”）。（2）在拆接电路时，开关必须 。若无法估计电路电路中电流的大小，应用 方法 选择合适的量程。（3）实验中改变电流表的位置，发现电流表的示数 。这说明 。考点二 探究串、并联电路的电压规律例2. （2015莆田）小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。（1）电压表必须 联在被测电路两端。（2）实验中最好选择规格 （填“相同”或“不相同”）的小灯泡。（3）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验，得到的数据记录在图表中。分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是 （用公式表示）。实验次数UAB/VUBC/VUAC/V10.82.23.021.02.03.031.21.83.0（4）小希进行多次实验的主要目的是 （填序号） 寻找普遍规律 减小实验误差。点拨：（1）任何电学实验，在拆接电路时开关都应断开，并将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。（2）为得出普遍规律，应使用不同规格的器材进行实验。（3）串联电路中总电压等于串联电路中部分电压之和，即：UU1+U2 并联电路中各支路两端的电压都等于电源电压，即：UU1=U2=U3=（4）在物理实验中，多次测量的目的有两个：将测量数据取平均值，减 小误差；使规律具有普遍性，避免片面性。跟踪练习2.（2015营口）在图甲的电路中，当闭合开关S后，电路正常工作两只电压表指针位置均如图乙所示，则电阻R1、R2两端电压分别是: ( )A.4.8 V 1.2 V; B.6 V 1.2 V; C.1.2 V 6 V; D.1.2 V 4.8 V.考点三 探究影响电阻大小的因素例3. （2016奉贤区）如表是不同规格的金属线，为了研究导体的电阻与材料是否有关，应选取做实验的金属线是（） 种类长短（米）粗细（毫米2）a锰铜线10.1b锰铜线10.2c锰铜线0.50.2d镍铬线10.1回答下列问题：（1）本实验用到的方法有 和 （2）为研究电阻与材料的关系，应选用 两组导体进行对照；为研究电阻与横截面积的关系应选择 两组进行对照；为研究电阻与长度的关系应选择 两组导体进行对照（3）导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。A。电阻的大小与长度的关系是： B。电阻的大小与横截面积的关系是 【拓展】若有一根合金材料阻将其长度拉长为原来的二倍，则拉长后的电阻将变 ，原因是 。点拨：通过观察电流表示数来判断电阻的变化，实验用到了转换法；导体的电阻与材料、长度、和横截面积有关，实验用到了控制变量法。 跟踪练习3.（2015绍兴）为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。（1）在本实验中电阻R0的作用是 ；（2）小明是通过观察 来判断铅笔芯电阻变化的 （3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示：实验次数1234电流/A0.160.190.210.22由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而 。考点四 探究电流与电压、电阻的关系例4.（2015重庆）小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“202A”字样，阻值分别为5、10、20、50的定值电阻各一个。（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。（2）小彬将5定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是 （写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为 A。（3）将5定值电阻换成10定值电阻，闭合开关，为了保持 表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数。（4）将10定值电阻换成20定值电阻，重复步骤（3）。（5）分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成 比。（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是 。点拨：注意结论成立的“条件”，如：电流跟电阻两端的电压成正比的条件是电阻R一定。跟踪练习4.（2015揭阳）小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5、10、15、20、25（1）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变 ，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得出结论：_（2）在上述实验中，某同学在读取完电流表示数后，直接拆下阻值为5的电阻，改换成阻值为10的电阻，请你指出他在操作中的错误：_；在读取电流表示数之前，他应进行的操作是：向_移动滑片，使电压表示数_ V。（3）若在实验过程中出现电流表示数几乎为0，电压表的示数为6V，则电路出现的故障可能是_。（4） 小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为她的实验方案可行吗？_（选填“可行”或“不可行”），你的理由是_。考点五 伏安法测电阻例5（2015张家界）某同学用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电阻： 甲 乙 （1）请你帮他用笔划线代替导线连接实物电路，导线不允许交叉（2）该同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的指针几乎不偏转，电压表有示数，接近电源电压，你认为该电路故障可能（3）该同学排除电路故障后，完成实验并将实验数据绘制成图像，如图乙所示 ，当小灯泡两端的电压为2.0V时，小灯泡的电阻为 。（4）该同学提出在测定值电阻的实验中，绘制的图像是一条直线，而本实验得到的是曲线，你认为原因可能是 。点拨：1.伏安法测小灯泡电阻时，不可求平均值，因为灯丝的电阻会随温度的升高而增大。2.伏安法测电阻的五种变式方法：(1).伏阻法：用电压表和已知阻值的定值电阻R0测量未知电阻的阻值，电路如图1所示步骤：闭合开关、S1，读出电压表的示数1；断开开关1，测出电阻R两端的电压2；表达式：R=图1 图2(2).伏滑法：用电压表和已知最大阻值的滑动变阻器R0测量未知电阻的阻值，电路如图2所示步骤：闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移到最左端读出电压表的示数U1；将滑动变阻器的滑片P移到最右端，读出电压表的示数U2；表达式：R=图3 图4(3).安阻法：用电流表和已知阻值的定值电阻R0测量未知电阻的阻值，电路如图3所示步骤：闭合开关、S1，读出电流表的示数I1；断开开关S1,读出电流表的示数I2；表达式：(4).安滑法：用电流表和已知最大阻值的滑动变阻器R0测量未知电阻的电阻值，电路如图4所示步骤：闭合开关，将滑动变阻器滑片P调至最左端读出电流表的示数I1；将滑动变阻器滑片P调至最右端时，读出电流表的示数I2;表达式：(5).等效替代法：此法是用已知电阻来代替未知电阻，其电路形式多种多样，一般需用电阻箱，以图5为例介绍 图5步骤：闭合开关S、S1，调节R使电流表的示数指在一个适当的位置，记录下此时电流表的示数I；断开S1，保持R不动，将开关S2闭合，调节电阻箱的阻值使电流表的示数仍为I，记下电阻箱的阻值，这时电阻箱所显示的示数就是待测电阻Rx的阻值跟踪练习5.（2015泰安）实验室中有一个热敏电阻R，其电阻值随温度变化的图象如图1所示。要测量热敏电阻在任意温度时的电阻值，现有下列实验器材：一节旧干电池，两个开关S1、S2，导线若干。另外，还有再可供选择的以下器材：A。电流表A（量程：00.6A，03A）；B。电压表V（量程：03V，015V）；C。定值电阻R1（阻值：5）；D。定值电阻R2（阻值：150）。（1）请你从A、B、C、D四种实验器材中选择2种器材准确测量出当温度在32时热敏电阻R的阻值，并根据要求完成下列问题。选择的2种器材是 （填写器材前面字母序号）。选择电表的量程 。在图2现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。按照电路图2连接电路，写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量。用测量的物理量和已知物理量表示R= 。（2） 若准确测量当温度在98时热敏电阻R的阻值，可选择的2种器材是 （填写器材前面字母序号）。跟踪练习6.（2014泰安）在电学实验中，往往认为电压表对测量的电路没有影响，事实上电压表有大的电阻值（简称内阻Rv），在电路中有很小的电流通过电压表，电压表的示数就是这很小的电流与其内阻Rv的乘积。现在要测量一个未知电阻Rx（大约2k3k）的阻值，物理实验室中已有实验器材：2节干电池（电压未知）、未知电阻Rx、开关多个、导线若干。另外，提供可选择的实验器材有3个：a。电流表A1（O0.6A，分度值0.02A）b。电流表A2（O5mA，分度值0.1mA）c。电压表V（03V，Rv=3k）请你利用已有实验器材，参与题目中给出的信息，再从提供可选择的3个实验器材中选择2个或者1个器材设计两个实验方案，准确测量未知电阻Rx的阻值。方案一：（1）选择的2个实验器材： （填器材的序号）。（2）在方框1中画出实验电路图（实验中不拆接仪器）。（3）按照电路图连接电路，写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量。（4）用测量的物理量和已知物理量表示Rx= 方案二：选择的1个实验器材： （填器材的序号）。（2）在方框2中画出实验电路图（实验中不拆接仪器）。（3）按照电路图连接电路，写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量。（3） 用测量的物理量和已知物理量表示Rx= 跟踪练习7.“曹冲称象”的故事流传至今，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果（船体浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石头的重。人们把这种方法叫“等效替代法”。请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题。探究目的粗略测量待测电阻RX的值探究器材待测电阻RX、滑动变阻器R、标准的电阻箱R1（可以读数的可变电阻，其元件电路符号：为 ）、单刀双掷开关S1、普通开关S各一个，一个刻度不准确但灵敏度良好的电压表（电压表量程足够大），干电池和导线若干。设计实验和进行实验（1） 在方框内画出你设计的实验电路图；（2）将下面的实验步骤补充完整，并用字母表示需要测出的物理量；第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；第二步： ；第三步： ；第四步：读出此时电阻箱的示数R1。（3） 若正确的实验操作后，电阻箱R1上各旋钮的位置如图所示，其读数为 ，则待测电阻RX的阻值应为 。（4）在科学研究中经常用到“等效替代法”，下面四个研究实例中，采用了这种研究方法的是( )A.探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，保持压力一定B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻C.用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱D.探究液体内部的压强时，用U型管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小。跟踪练习8.请你利用电流表、电源、已知阻值的电阻R0、开关、导线，测量待测电阻RX的阻值。（1）在方框内画出实验的原理图。（2）写出实验步骤和所测量的物理量。（3）用所测量的物理量写出RX的表达式RX= 。考点六 实验：测量小灯泡的电功率例6（2015桂林）学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10 2A”、“50 1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节1.5V的干电池、开关、导线。（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整。（2）按图连接实物电路图时，开关S应该 ；（3）小明更换器材后完成实验，应用实验数据作出“U-I”关系图象如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为 W，该小灯泡 （选填“符合”或“不符合”）制造规格；（4）由“U-I”关系图象可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻 ；进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它 两端电压的升高而升高 （选填“增大”、“减少”或“不变”）。点拨： （1）要注意电表量程的选择，如灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10，即暗示电流表应选用00.6A；电压表应选用03V（2）滑动变阻器的选用：应选用最大阻值与小灯泡阻值接近的滑动变阻器，目的是方便调节小灯泡两端的电压（3）不求平均值的原因：在不同电压下，灯泡的功率是不同的，只有在额定电压下，灯泡的功率才是额定功率，计算电功率的平均值没有意义 （4）实验结论：用电器的实际功率随其工作电压而变化：（1）当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，用电器正常工作；（2）当实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率，用电器不能正常工作；（3）当实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率，用电器不能正常工作，而且有可能被烧坏跟踪练习9. （2006荆州）额定电压为2.5V的小灯泡接在下列四个电路中，不能测出小灯泡额定功率的是（）A。B。C。D。跟踪练习10.（2016北海）同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答：（1）连接电路时，开关应 （选填“闭合”或“断开”）；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 处（选填“A”或“B”）；（3）实验中，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 。（4）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I-U关系图象。根据图象可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡正常发光时的电功率为 W。考点七 探究电热多少与哪些因素有关例7. （2015临沂）如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b （1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过观察 判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究 和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与 大小的关系。（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲 R乙时，可以比较不同物质的吸热能量。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲 c乙。点拨：实验方法（1）转换法 通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少。 （2）控制变量法跟踪练习11.如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是 ( ) A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法B. 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系D.乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大考点八 电流的磁效应例8(2015梅州)丹麦物理学家_首先发现了电流周围存在着磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。小周同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示。当开关S接_(填“a”或“b”)点时，电磁铁的A端是N极。点拨：电流有热效应和磁效应；安培定则要求（1）由线圈中电流方向判断螺线管磁极；（2）由螺线管磁极方向判断线圈中电流方向；（3）由磁极方向知道螺线管的绕线 跟踪练习12.(2015通辽)图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后 （ ）A.两线圈左右分开 B两线圈向中间靠拢C两线圈静止不动D两线圈先左右分开，然后向中间靠拢跟踪练习11.(2015滨州)如图所示，通电螺线管附近的小磁针处于静止状态，则螺线管A端是 极，电源的D端是 极。考点九 探究影响电磁铁磁性强弱的因素例9.如图所示，为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。（1）为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：通过观察 ，来判断电磁铁磁性的强弱。通过比较 两种情况，可以验证猜想A是正确的。通过比较 两种情况，可以验证猜想B是正确的。通过比较d中甲、乙两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充 。（2）本实验中用到了多种研究方法。如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，下列实验的研究方法和这种方法不同的是 A 研究电流大小和电压、电阻的关系B.研究影响电阻大小的因素C.用电流表测量串联电路中的电流本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是： A.在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率。B.研究电热和那些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少。C.研究动能大小和那些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小。（3）本实验进行了多次实验，多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是 。A伏安法测量定值电阻的阻值B.探究并联电路电流规律C.测量小石块的密度。点拨：实验方法：转换法、控制变量法 实验结论：（1）通电时有磁性，断电时无磁性； （2）电磁铁的电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强； （3）电磁铁的线圈的匝数一定时，电流越大，磁性越强； （4）有铁心时磁性强，无铁心时磁性弱跟踪练习12.(2015长沙)法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现，在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中，指示灯明显变暗，下列说法正确的是（）A.电磁铁的左端为N极 B.流过灯泡的电流增大C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小D.巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系考点十 磁场对电流的作用和电动机例5(2015 广州)如图所示，使线圈位于两磁极间：(1)通电后，图1中ab段导线的电流方向是_(填“由 a 到 b”或“由 b 到 a”)。图 104中 ab 段导线所受磁场力的方向向上，请用箭头标示出图 2中 ab 段导线所受磁场力的方向。(2)线圈转过图 3 所示的位置时，用_ 的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈(3)若把图中的电源换为电阻，快速转动线圈，则电阻发热。此过程中机械能先转化为_ 能再转化为_能。图1 图 2 图 3点拨：通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向两个因素有关 跟踪练习13 .(2015邵阳)如图所示的4个实验中，能说明电动机工作原理的是（ ）考点十一 电磁感应和发电机例11。如图所示的是“探究怎样产生感应电流”的实验装置，ab 是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两个接线柱上。(1) 本实验中，如果_，我们就认为有感应电流产生。(2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路 (填“有”或”无) 感应电流产生。 (3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据图所示的实验装置，帮助小李设计实验来验证他的猜想，你设计的实验做法是： 点拨：感应电流的有无可以通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断，感应电流的大小可以通过观察灵敏电流计的指针偏转角度来判断。在探究感应电流的大小跟导体切割磁感线运动的快慢的关系时，一定要体现控制变量的思想。跟踪练习14.(2015菏泽)刷卡机广泛应用于银行、超市等。如图所示的POS刷卡机读出信息的原理是：当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息。下列装置的工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是 （ ）15.关于下列四幅图的说法正确的是 （ ）A.甲图的实验说明磁场能产生电流B.乙图的实验所揭示的原理可制成发电机C.丙图是演示电磁感应现象的实验装置D.丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用九年级物理总复习电学实验专题 第 16 页 共 16 页