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【物理】想拿高分?先搞懂伏安法實驗吧!

 小綿羊佩蕾書社 2017-05-25

伏安法實驗是初中電學板塊的重難點,主要考查電路的連接、開關和滑動變阻器的使用、電表讀數(shù)、電路故障分析、歐姆定律及電功率的相關計算等。以下是各地區(qū)伏安法實驗調(diào)研,看看他們怎么說!

七嘴八舌說考情

陜西

伏安法實驗是我們的重點實驗,都是隔年考查,概率極高,上一股風吹得勁太大,近3年伏安法都沒再出現(xiàn),可今年總該回來了吧!

河南

它也是我們的重點實驗哦!從2011年到2015年從未停歇過,這不2016年實在跑不動了休憩了一年,2017年估計會重操舊業(yè),伏安法實驗繼續(xù)走起!

山西

我們山西8年來一次不落地在考,我都想說別考了(內(nèi)心實際是這樣:怎么可能,想得美,我還想拿高分呢)!

河北

那可難說,你看我們不是也連續(xù)考了8年么,可去年就停了一年不考了,O(∩_∩)O哈哈~不過我還是不能饒過它,今年考得可能性還是很大滴!

云南

伏安法實驗那可是我們的必考內(nèi)容,可得把它扎扎實實地掌握住,怎能讓它逃過我的手掌心!

安徽

同上樓,伏安法實驗也是我們的必考實驗哪,怎敢忽視。別發(fā)呆了,下邊那么多題呢,趕緊動起來high!

說來說去還得練

一、測量小燈泡的電功率

1.(河南、山西、云南推薦)小芳在“測量小燈泡的額定功率”實驗中,所用小燈泡上標有“2.5V” 的字樣.

    

第1題圖


(1)請用筆畫線代替導線,完成圖甲實物電路的連接.(要求:連線不得交叉,電壓表量程要正確)

(2)在電路連接過程中開關應處于        狀態(tài);閉合開關前,要把滑動變阻器的滑片移到          (選填“最右端”或“最左端”).

(3)實驗時閉合開關,小芳發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,且電流表無示數(shù),而電壓表有示數(shù),則電路的故障可能是                    .

(4)排除故障后,當燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示為      A,燈泡的額定功率為       W.

1題答案   

2.(河北必做、山西推薦)“測量小燈泡的電功率”的實驗電路圖如圖甲所示,電源電壓恒為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V.


第2題圖


(1)請用筆畫線代替導線將圖乙中的實物連接完整.

(2)閉合開關后,小芳發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表和電壓表均無示數(shù),假設只有一處故障,則電路故障不可能是        (填序號).

  1. 滑動變阻器斷路        

  2. 電流表斷路      

  3. 滑動變阻器短路

(3)實驗過程中要使燈泡變亮,需要把滑動變阻器的滑片向      (選填“左”或“右”)滑動;實驗過程中,測量額定功率時移動滑動變阻器的滑片P 的同時,眼睛應注視          .

(4)完成上述實驗后,小芳又找來了一個阻值為R的電阻和兩個開關.并借助部分現(xiàn)有的實驗器材,設計了如圖丙所示的電路,也測出了小燈泡的額定功率.請完成下列的實驗步驟:


第2題圖丙


①閉合開關S1和S3,移動滑片,當電壓表的示數(shù)為2.5V時,停止移動滑片,然后再斷開閉合的開關;

②保持滑片的位置不動,再閉合開關S1和S2,讀出此時電壓表的示數(shù)為U;

③燈泡額定功率的表達式為             (用已知量和測量量表示).

2題答案   

二、測量定值電阻及小燈泡電阻

3.(山西、云南、安徽推薦)如圖所示“伏安法”測量額定電壓為2.5V小燈泡的電阻的實驗裝置圖(其電阻約為10Ω).


第3題圖


(1)請用筆畫線代替導線補充完成圖甲中的實物電路圖.

(2)測量過程中,某次的電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電流是       A.

(3)換相同規(guī)格的新燈泡,再次測量的數(shù)據(jù)如下表所示,并繪出I-U 圖像如圖丙的所示.依據(jù)表格中的數(shù)據(jù),小明求出小燈泡電阻的平均值,你同意這種做法嗎?                                  .

電壓/V

0.5

1.0

1.5

2.5

3.0

電流/A

0.10

0.16

0.20

0.25

0.27

電阻/Ω

5.0

6.3

7.5

10.0

11.1

平均電阻/Ω

8.1

(4)另外一小組的同學用相同的器材和電路也做了這個實驗,實驗時由于接線錯誤,根據(jù)測量的數(shù)據(jù)繪出的I-U 圖像如圖丙的所示.你認為錯誤的原因可能是                                  .

3題答案   

4.(陜西、云南推薦)在“伏安法測電阻”的實驗中,小華同學連接了如圖所示的電路(電路元件完好,接線柱接線牢固),其中電源電壓為6V,滑動變阻器標有“20Ω  1A”字樣.

         

第4題圖


(1)在未檢查電路連接是否正確的情況下,閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,電流表的示數(shù)將        ,電壓表的示數(shù)將           .(均選填“發(fā)生變化”或“保持不變”)

(2)檢查電路,發(fā)現(xiàn)有一處連接錯誤,請指出連接錯誤的導線是        (選填“a ”、“b ”、“c ”或“d ”).

(3)電路連接正確后,閉合開關,滑片置于某一位置時,電壓表示數(shù)突然變?yōu)?,而電流表示數(shù)不變,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是             .

(4)下表5組數(shù)據(jù)中有一組數(shù)據(jù)不是本實驗測得的,它是第       (填寫表格中表示序號的數(shù)字)組,你判斷的依據(jù)是                        .

序號

1

2

3

4

5

U/V

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

I/A

0.10

0.19

0.30

0.40

0.51

4題答案   

三、探究電流與電壓、電阻的關系

5.(陜西、云南推薦)小明和小華在探究“電流與電壓、電阻的關系”實驗中,老師提供了以下器材:電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、電源、定值電阻R(分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、導線若干.

(1)本實驗應采用的研究方法是        .

(2)小明探究“電流與電壓的關系”,該實驗中滑動變阻器的作用除了保護電路外,其作用主要是                           .

(3)實驗中,所測的數(shù)據(jù)如表一所示:

表一

R=10Ω

電壓/V

1.5

2

2.5

電流/A

0.15

0.2

0.25

表二

U=2V

電阻/Ω

5

10

20

電流/A

0.4

0.2

0.1

由表一數(shù)據(jù)可得出的結論為:                    .  

(4)小華探究“電流與電阻的關系”,所測得數(shù)據(jù)如表二所示.請根據(jù)表格和電路圖分析,將AB 間電阻由5Ω 換成10Ω,閉合開關進行實驗,應向(選填“左”或“右”)移動滑片P,使電壓表的示數(shù)保持        V不變.


第5題圖

5題答案   

6.(陜西、云南推薦)小芳同學用如圖甲所示的電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”.實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω.


第6題圖


(1)閉合開關,移動滑動變阻器,小芳發(fā)現(xiàn)不論怎樣移動,電流表和電壓表均有示數(shù),但示數(shù)不發(fā)生變化,且示數(shù)都較小.你認為電路中出現(xiàn)的故障原因可能是           ;

(2)排除電路故障后,小芳多次改變的阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖乙所示的電流隨電阻變化的圖像.

①由圖像可以得出結論:電壓一定時,       .

②上述實驗中,小芳用5Ω 的電阻做完實驗后,接下來的操作是        ,然后將10Ω的電阻接入電路,閉合開關,移動滑片,使電壓表示數(shù)為     V時,讀出電流表的示數(shù).

(3)借助圖甲還可以測出定值電阻的阻值,若將燈泡取代定值電阻,還可以進行的實驗是                 .

6題答案   

專家秘招趕緊看

1

實驗原理圖


2

電路連接

開關:連接電路時,開關應該處于斷開狀態(tài) ;

滑動變阻器

  1. 開關閉合前,滑動變阻器的滑片應移至阻值最大處;

  2. 連接:“一上一下”的原則接入電路;

電表

  1. 連接:電流從正接線柱流入,負接線柱流出電流表與被測元件串聯(lián),電壓表與被測元件并聯(lián);

  2. 量程選擇:電壓表的量程由被測元件的額定電壓及電路電壓決定;電流表的量程由決定.

3

電路故障分析

電表示數(shù)有無的原因

  1. 電表指針左偏(電表正負接線柱接反);

  2. 電流表無示數(shù) (電流表兩接線柱到電源兩極間某處發(fā)生斷路);

  3. 電流表指針滿偏(與電流表串聯(lián)的電路發(fā)生短路);

  4. 電壓表無示數(shù)(與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生短路);

  5. 電壓表示數(shù)接近電源電壓(與電壓表并聯(lián)的電路發(fā)生斷路).

燈泡不亮的原因

  1. 電路完好,燈不亮(滑動變阻器選擇了大阻值或滑動變阻器接入電路的阻值太大,接下來的操作是移動滑動變阻器滑片觀察燈泡是否發(fā)光);

  2. 電路故障,燈不亮(燈泡短路或斷路,根據(jù)電表示數(shù)來確定);

  3. 閉合開關,燈泡先變亮后熄滅(滑動變阻器接入電路的阻值太?。?

滑動變阻器滑片移動時電表示數(shù)不變的原因:滑動變阻器同時接兩上或兩下接線柱.

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