九年级物理全一册（专题训练）专题5 电学实验（人教版）（原卷版）

/专题05专题05电学实验知识导航知识导航方法点拨方法点拨1．影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度、横截面积和温度，在探究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要探究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其他量不变。2．“伏安法”测电阻实验是百色物理中考考查的高频实验，题位为第25题，其中的第(3)小问或第(4)小问常考查电路故障问题，还常常考查电流表、电压表的使用与读数。有时候会在最后一小问涉及特色方法测电阻，在缺少电流表或电压表，多一个已知电阻时，测量未知电阻或小灯泡正常发光的电阻，设计实验不管是“安阻法”还是“伏阻法”，都是“伏安法”衍生出来的方法，其基本原理都是R＝eq\f(U,I)。比如，在缺少电压表时，我们就要利用“并联等压”的方法间接测出电压。题型训练类型一探究电阻的大小与哪些因素有关1．在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，a、b、c是镍铬合金制成的三根导线，a、b长度相同但粗细(横截面积)不同，a、c粗细相同而长短不同，导线d由锰铜合金制成，长短、粗细与导线b相同。（1）实验中电流表的示数越大，对应的导线电阻。（2）将导线a接在M、N之间，闭合开关，电流表示数如图乙所示，此时电流为A。（3）依次将导线b、c、d替换导线a接入电路，电流表对应的示数如下表所示：导线代号abcd电流表的示数－1.3A2.2A2.7A①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与粗细(横截面积)的关系；探究导线电阻的大小与材料的关系，应选用的两根导线是(填写导线代号)；②由此可知：导线电阻的大小与材料有关，用相同材料制成的导线长度越长，。（4）若想进一步用“伏安法”测量导线a的电阻，除了如图甲所示的器材外，至少还需要在此电路接入一个电压表和，连好电路后，经多次测量，绘得导线a的U­I图像如图丙所示，则其电阻为Ω。2.小青同学在家里发现了一个废弃的定值电阻，把它带到学校实验室，检查完好后，再对它进行电阻的测量．（1）连接电路时，开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态．（2）如图，完成电路连接后，闭合开关，发现电压表的指针反向偏转．请指出造成该现象的原因是__________________．（3）改接电路并检查无误后进行实验，下表是记录的实验数据．通过计算，该定值电阻的阻值约是________Ω.(计算结果保留一位小数)实验次数123电压(V)11.52.0电流(A)0.200.280.36（4）在上一小题的计算中，小青同学发现三次算得的电阻阻值并不相同，这种情况下是因为持续通电使电阻的________(选填“长度”“横截面积”或“温度”)发生变化，影响了它的阻值大小．3.现要测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx(约5Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干．甲乙（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小．（2）正确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变．若电路中只有一处故障，可判断该故障是______________．（3）排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50A，电压表的示数如图乙，该示数为______V，则Rx＝________Ω.（4）某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0～999.9Ω)和电流表(指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清)等器材，测电阻Rx的阻值，设计的电路如图丙．完成下列实验步骤：①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④电阻Rx＝________．(用测得量的符号表示)4.小明欲测量一个阻值标识模糊的定值电阻，图甲所示是他设计的测量电路，图乙是未完成连接的实验电路．（1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，帮助小明把滑动变阻器和电压表正确连入图乙所示的实验电路；丙（2）小明将电路连接正确后，闭合开关调节变阻器的滑片，按照正确的操作测得数据如下表所示．实验序号电压U(V)电流I(A)电阻R(Ω)11.00.1010.021.50.1212.532.00.2010.042.50.2410.452.80.28根据表中数据，第5次测量的电阻值R5＝________Ω.（3）图丙中已经把前4次测得的电压U和电流I的值对应点描出，请你在图丙中补描出第5次测量的电压U和电流I值对应的点A，并依据所描的点在图丙中作出该定值电阻的U－I图像．类型二“伏安法”测电阻1.小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值(约为20Ω)。实验器材有：定值电阻Rx、电压表(量程0～3V和0～15V)、电流表(量程0～0.6A和0～3A)、滑动变阻器(20Ω1A)、开关、学生电源各一个，导线若干。（1）“伏安法”测电阻的原理是。（2）如图a所示是“伏安法”测电阻的实验电路图，图中甲、乙为两个电表，其中甲为。（3）本实验电源电压选用V，电压表应该选用V量程，电流表选用A量程；连接如图b所示的电流表时，应该使电流从“”接线柱流入电流表。（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6V，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数为零，则发生故障的元件是。（5）排除故障后，接通电路，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图b所示时，通过电阻Rx的电流大小是A。（6）经多次测量，小明由实验数据绘制得如图c所示的U­I图像，由图像可知，电阻Rx＝Ω(保留一位小数)。（7）在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是(填字母)。A．用刻度尺测量物理课本的长与宽B．探究杠杠的平衡条件C．测量小灯泡的电功率2.“伏安法测电阻”的实验中，小明同学连接了如图甲所示的电路(电路元件完好，接线柱接线牢固)．(1)在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将________，电压表的示数将________．(选填“发生变化”或“保持不变”)(2)检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)．(3)纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如下表.实验次数123电压U/V1.52.12.8电流I/A0.100.14电阻R/Ω15.0第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为________A．第2次实验后，算出的电阻值是________Ω，第3次实验后，算出的电阻值是________Ω，待测电阻值为________Ω.3.在“伏安法测电阻”实验中，某小组的实验电路如图甲所示．(1)本实验是根据________算出电阻Rx的阻值；(2)由两节新干电池串联成的电源两端电压大约是________V；(3)闭合开关前，应将变阻器滑片放在其最______端(选填“左”或“右”)．闭合开关后，发现两个电表中只有一个电表有示数，初步检查确认：接线完好和两个电表无故障，则发生故障的元件应是________(选填“电源”、“电阻Rx”或“变阻器”)；(4)排除故障后，经过多次测量得到的实验数据如下表所示数据序号12345电压U/V0.751.01.52.02.5电流I/A0.090.140.220.280.32①为减小实验误差，小明依据多次测量取平均值的做法进行了如下的运算：Rx＝eq\f(\f(0.75V＋1.0V＋1.5V＋2.0V＋2.5V,5),\f(0.09A＋0.14A＋0.22A＋0.28A＋0.32A,5))≈7.38Ω由此得电阻Rx＝7.38Ω.这样的算法是________(选填“合理”或“不合理”)的；②小芳把表中的数据在坐标系中描点、连线，得到如图乙所示的U－I图像，由图可得电阻Rx＝______Ω.(5)由于没有电压表，小红设计了如图丙所示的电路图，其中电阻R0＝20Ω，电流表、为两个完全相同的电流表，连接好电路后，闭合开关，发现两个电流表指针均偏转了相同的角度，如图乙所示．则通过电阻Rx′的电流是________A，Rx′＝________Ω.类型三测量小灯泡的电功率1．小明用如图甲所示的电路来测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的电功率。(1)本实验电源由两节新干电池提供，一节新的干电池两端电压大约是V。(2)在闭合开关前，变阻器的滑片应放在变阻器的(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关，调整变阻器滑片，小灯泡始终不发光，小明用另一个电压表分别测量电路中A与C、A与D、C与E、D与E间的电压，发现：UAC＝UDE＝0，UAD＝UCE≠0，则电路中故障是。(4)排除故障后，闭合开关，小灯泡发光，此时通过小灯泡电流的方向是(选填“C→D”或“D→C”)。(5)实验中，当电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压是V，为了能测出小灯泡正常发光时的功率，应将变阻器的滑片往变阻器(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为V。(6)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，此时通过小灯泡的电流是A，小灯泡的功率是W。2.在“测量小灯泡的功率”的实验中．(1)小明设计了如图甲所示的电路图，按照电路图，已完成部分实物电路连接(如图乙所示)，根据图乙中的信息，电压表量程应选0～____V;若开关闭合后，向左移动滑动变阻器滑片P，能使电路中电流变大，应将开关右侧接线柱与滑动变阻器的________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱相连．(2)正确连接好电路，闭合开关后发现，小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压．经检查，电流表是完好的，仅滑动变阻器或小灯泡存在故障，则电路中的故障是________________．排除故障后，闭合开关，仍发现小灯泡不亮，电流表指针偏转很小，要使该小灯泡发光只需____________________________．(3)观察小灯泡在不同电压下的亮度，读出电压表、电流表示数，实验记录见下表：实验序号电压U/V电流I/A小灯泡亮度实际功率P/W120.18偏暗0.3622.50.2正常发光0.533偏亮①由表格可知，该小灯泡额定电压为________V.②当小灯泡两端电压为3V时，小灯泡偏亮，小明担心灯丝会烧断，于是立刻断开开关，未读取电流表示数，同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图丙所示，则通过小灯泡的电流为________A，小灯泡的实际功率为________W.(4)本实验电路除了能测出小灯泡的功率，小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值．小华认为还能探究电流与电压的关系，你认为________同学的观点是错误的，理由是：____________________________________________________________________________________.3.实验室购买了一批规格为“2.5V0.8W”的小灯泡，为检测所购灯泡是否合格，小刚利用其中一只灯泡来做测量小灯泡电功率的实验．(1)在检查仪器时，发现电流表的指针如图甲所示，则需要对电流表进行的操作是____________________________________________________________________________．甲乙(2)正确操作后，如图乙所示是小刚连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并在图中改正(导线不许交叉)．(3)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他最应该进行的操作是________________________________．(4)小刚设计的实验记录表格如下表，请你指出表格中的问题：________________________________________________________________________________________.实验次数电压/V电流/A电功率/W电功率的平均值/W123小刚又根据实验数据绘制成了U－I图像(如图丙)，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电功率是__________W，如果生产这种小灯泡的钨丝长度是一定的，则这个小灯泡的钨丝的横截面积比合格产品________(选填“粗”或“细”)．图丙(5)小刚的同学小明选择另一个灯泡，想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小．聪明的小刚根据小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大的规律，没有通过实验也比较出了它们的大小是P1________P2(选填“大于”“小于”或“等于”)．(6)若小刚想接着研究电流与电压的关系．需要补充的实验器材是________．4.同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为6V，灯泡的额定电压U0＝3.8V，额定功率在1～1.5W的范围内．(1)按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整．(2)小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)；同时观察到小灯泡的亮度将变________(选填“亮”或“暗”)．(3)另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是________A，电压表的示数是________V；经分析造成这种现象的原因是________________________________________________________．(4)小张同学重新调整电路连接后，继续探究小灯泡在额定功率时的亮度，但发现无法准确读出额定电压，他用第(3)小问中所测数据先算出灯泡的电阻RL，再根据P0＝eq\f(Ueq\o\al(2,0),R