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电学设计性试验专题

电学设计性试验专题
电学设计性试验专题

电学试验

1.请你设计一个简易实验,证明“电磁铁的磁性强弱与通过的电流大小有关”,写出所用的实验器材、实验步骤,并写出分析与结论.(3分)

实验器材: ; 实验步骤: ;

2 如图17所示,弹簧下挂一铁块,A 为电磁铁。当金属

夹沿粗细均匀的电阻丝向左移动时,电流表示数变大,弹簧的长度变长。根据这个实验请你写出两个实验结论:(4分)

(1)

; (2)

3.一方盒外面有两个小灯泡和—个开关,电源和电路连接在盒内部。闭合开关时两灯泡均亮,断开开关时,两灯泡均熄灭.这两个小灯泡究竟是串联连接,还是并联连接,请写出你的判断方法. 。 (不准打开盒子)。(1分) 4.(3分)现有不同规格的不锈钢丝和铜丝,请你设计实验比较不锈钢和铜这两种材料的导

电性能。

(1)实验中对不锈钢丝和铜丝的选取有什么要求?

(2)试验步骤(可画出相应的电路图加以说明):

(3)如何确定材料导电性能的好坏?

5(6分)如图19所示是一个封闭的盒子,盒内有一电源(电压不变)和一只电阻串联,串联后两个线头露在盒外(看不到盒内元件).请你不要打开盒子,测出电源电压U 和与它串联的电阻R x .提供的实验器材有:已知阻值的定值电阻两个,即R 1 和R 2 ;电流表1个;开关两个,即S 1和S 2;导线若干. (1)将你设计的实验电路图画在方框内.

+ -

A

+ A 图17

(2)你的实验步骤是:

. (3)写出被测的电源电压及电阻的字母表达式. U = ; R x = .

6 如图17所示,为用电流表测电阻的实验器材,请你画出实验电路图并连接实物图。

简要叙述实验方法及R

X

的的计算公式:

________________________________________________________________。

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R X 的值

探究器材:待测电阻R X 、一个标准的电阻箱(元件符号 ),若干开关、干电池、

导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表量程足够大). 设计实验和进行实验:

(1)在右边的方框内画出你设计的实验电路图;(1分) (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: ;

电路图: 图17

R X

R O

第三步: .

(3)写出R X 的表达式: R X = .

8 (6分)如图17所示的实验器材是同学们所熟悉的,小刚同学想测出未知电阻Rx 的阻值,他发现这些实验器材中的电压表已经损坏了。请你在图中选择适当的...器材为小刚同学设计出一种可行的实验。

(1)在虚线框内画出所设计的实验电路图(2分)

(2)写出实验的主要步骤并用恰当的字母表示测定的物理量。(2分)

(3)被测电阻的表达式Rx = 。(2分)

9.实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、秒表一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流及通电时间保持不变时,电阻产生的热量与电阻阻值成正比”。请画出实验电路图,并写出实验步骤。 (1)实验电路图:

(2)实验步骤:

- 3 15 - V

- 3 0.6 - A + -

_- L S 1 S 2 C P

D A B R X

定值电阻R 0

D 图17

10.晚自习时,小明所在教室里的电灯突然全熄灭了.现在请你根据这个现象,完成下列探究:

【提出问题】______________________________

根据已有的知识和经验,你可能提出的猜想和验证猜想的依据是:

猜想一:______________________________;验证猜想的依据是:.

猜想二:______________________________;验证猜想的依据是:.

11.在图 15 所示的电路中,闭合电键 S 灯 L 不亮,电压表 V 有示数。已知电路中各

处均接触良好,除灯 L 和电阻 R 外,其余元件均完好。

(1) 请判断该电路中存在的故障可能是。(请将两种可能填写完整)

(2) 为进一步确定故障,小明同学将一个电流表正确串联在图 15 所示的电路中,闭合电键S, 观察电流表的示数情况。若电流表有示数,说明故障是;若电流表无示数,说明故障是。

(3) 为进一步确定故障,小华同学将图 15 中的电压表 V 正确并联在灯 L 两端,请判断他能否查找出电路的故障,并说明理由。

12在探究导体的导电能力与材料关系的实验时,某小组的

同学选取了导电能力不受温度影响的材料甲和乙,它们的

长度和横截面积均相同,并分别测出了通过它们的电流与它们两端的电压。记录数据如表1和表2所示。

表1 材料甲

数一二三

I/A0.40.81.2

U/V246

表2 材料乙

数一二三

I/A0.10.20.3

U/V246

分析数据发现,每次实验中,通过材料甲的电流与其两端电压的比值I/U都相等,材

料乙的比值也相等。同学们把电流与电压的比值I/U叫做“a”。

(1)“a”值越大,表明导体的导电能力越____________。如果把材料乙均匀拉长,其“a”值将____________。(选填“增大”、“不变”或“减小”)

(2)进一步归纳能得出的结论是:当电压一定时,导体中的电流与“a”的关系是____________________________________。

(3)如果从材料甲、乙中选择一种做输电用的导线,你建议选择材料_________。

13小松在做“连接串联电路”的实验中,不慎把电路中一个灯泡的玻璃外壳打碎了。此时,她惊奇地发现:这个小灯泡几乎不发光,可另一个灯泡不仅没熄灭,反而更亮了。小松对此产生了疑问:

(1)玻璃外壳碎了以后,小灯泡仍有电流通过,灯丝却几乎不发光,那么玻璃外壳究竟起什么作用呢?请说出你的看法。

(2)引起完好的小灯泡亮度变化的原因是什么呢?请你提出一种猜想,并设计一种实验方案来验证你的猜想。

猜想:________________________________________________。

方案:________________________________________________。

14为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系,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字样的小灯泡、一只电流表、一个开关和导线若干。他的实验设想是:首先将实验器材连成如图所示的电路,然后用电流表选择适当的量程分别测出A、B、C三点的电流,分析这次测量中三点的电流的数据,就得出干路与支路的电流的关系。

请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些不足,并提出相应的改进意见。

1.实验器材:电源、电磁铁、电流表、滑动变阻器、开关、导线、大头针 1分

实验步骤:

(1)将电源、电磁铁、电流表、滑动变阻器、开关用导线连成串联电路;

(2)闭合开关,移动滑动变阻器,记录此时电流表的示数I 1,让电磁铁接近大

头针,观察并记录电磁铁吸引大头针的数量N 1;

(3)移动滑动变阻器,使电流表示数增大到I 2,让电磁铁接近大头针,观察

并记录电磁铁吸引大头针的数量N 2;

(4)移动滑动变阻器,使电流表示数增大到I 3,让电磁铁接近大头针,观察

并记录电磁铁吸引大头针的数量N 3; 1分

分析与结论:通过比较N 1、N 2、N 3,由于N 3>N 2>N 1,可以证明“电磁铁的磁性强弱与通过的电流大小有关”,且通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强.

2(1)匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与电流有关。

(2)材料、横截面积一定时导体的电阻与长度有关

3摘下一个灯泡后,闭合开关,如果剩下的一个灯泡发光,说明两灯是并联, 如果剩下的一个灯泡不发光, 说明两灯是串联. 4、(1)长度和横截面积相同;

(2)①按右图所示连接电路,将不锈钢丝接在图中ab 间,读出电压表示数U 1和电流表的示数I 1;②把不锈钢丝取下,将铜丝接在ab 两点间,调节滑动变阻器使电压表的示数等于U 1,读出电流表的示数I 2;

(3)比较I 1和I 2的大小,如I 2较大,说明铜的导电性能好;如I 1较大,说明不锈钢的导电性能好

5 (1)电路如图

(2)实验步骤:①正确连接实验

电路

②只闭合S 1时,电流表A 的示

数为I 1

③只闭合S 2时,电流表A 的示数为I 2 (3)表达式:

2

11

12

2I I I R I R R X --=或122211I I I R I R R X --= ()212112

I I I I R R U --=或()1

22121I I I I R R U --= 6

R 1 R

x A

R 2

S 1

S 2

A 2测通过R 0的电流I 1,A 1测通过RX 的电流I 2 R X =I 2R 0/I

7 (1)如图6所示

(2)第二步:闭合开关S 1,记下电流表的示数; 第三步:断开开关S 1,闭合开关S 2,调节电阻箱,

使电流表指针所指位置与第二步相同,记下此时电阻箱的电阻值为R 0.

8 (1)如图(2分)

(2)1.闭合开关S 1,断开S 2,记录电流表的读数I 1。(1分)

2.闭合开关S 1和S 2,记录电流表的读数I 2。(1分) (3) R X =

01

21

R I I I -(2分) 此题答案不唯一,其它方法只要正确均可得分。

9.(1)实验电路图:……(1分)

(2)实验步骤:

①按电路图将电流表、电压表和六个阻值不同的电阻R 1、R 2、R 3、R 4、R 5和R 6接入电路中,并把这六个电阻的阻值记录在表格中;……(1分)

②闭合开关S ,利用秒表测出一定的通电时间t ,并测出R 1两端的电压和通过R 1的电流

6

A

S 1

S 2 R X

R 0

A

S

R 2 R 3 R 1 V

R 5 R 6 R 4

把数据记录在表格中;……(1分)

③断开开关S ,把电压表连接在R 2两端,仿照步骤②,利用秒表测出相同的通电时间t ,并测出R 2两端的电压和通过R 2的电流,把数据记录在表格中;……(1分)

④仿照步骤③,分别测出电阻R 3、R 4、R 5和R 6两端的电压和相应的电流,并把数据记录在表格中。

⑤利用公式Q =U I t 分别计算出电阻R 1、R 2、R 3 、R 4、R 5和R 6产生的热量Q 1、Q 2、Q 3、 Q 4、Q 5和Q 6,并把数据记录在表格中。……(1分) 10、【提出问题】:教室里的电灯为什么全熄灭了? 2分

猜想一:可能停电了; 验证猜想的依据是:观察教室外的灯是否亮着. 2分

猜想二:可能校园空气开关跳闸了;验证猜想的依据是:观察校园空气开关是否跳闸. 2分

评分意见:本题是开放性试题,猜想与验证猜想的的依据要对应.有其他合理答案,均参照给分.

11、 答案: (1) 灯 L 短路、电阻 R 断路; (2) 灯 L 短路 ;

电阻 R 断路。 (3 ) 不能。在灯 L 短路和电阻 R 断路两种情况下, 电压表 V 均无示数。

12、[解析]解本题重在考查同学们对实验数据进行分析、归纳出规律,然后去解决新的物理问题的能力。能否正确地归纳出规律是解决此类题型的关键,因为科学探究的目的就是寻找规律,而规律的本身与寻找规律的思维、实践过程同样重要。让同学们经历思维探究的过程,有利于提高同学们的科学素养。

[参考答案](1)“a ”值越大,表明导体的导电能力越强。如果将材料乙均匀拉长,其电阻R 将变大,由于a R

1

,所以“a ”值将减小。 (2)进一步归纳可知:当电压一定时,导体中的电流与“a ”成正比。 (3)选择“a ”值大的材料甲做输电用的导线。

13\[解析]本题主要考查同学们的猜想、假设和设计实验方案的能力。让同学们动脑去构建新的问题和寻求解决新问题的方案,有利于培养同学们的实验能力和科学探究的能力。

[参考答案](1)灯泡外壳破碎,由于散热更快使灯丝温度降低,达不到白炽状态而无法发光,所以玻璃外壳的作用是减少散热,使灯丝达到白炽状态。

(2)猜想:完好的小灯泡亮度发生变化,可能与损坏的小灯泡电阻的变化有关。 方案:a. 将外壳破碎的小灯泡与完好的小灯泡串联在电路中,用电流表测出电流I 1,用电压表测出其两端电压U 1,计算出外壳破碎的小灯泡的电阻为R 1;

b. 用一个新的小灯泡(规格与外壳破碎的小灯泡相同)将其换下,采用与a相同的方法测出此灯泡电阻R2;

c. 比较R1与R2:若R1≠R2,则完好小灯泡的亮度与损坏的小灯泡电阻大小的变化有关;若R1=R2,则无关。

14 [解析]本题主要考查同学们对探究方案的评价。解答时应看到得出结论的研究方法的不足之处,又要考虑实验器材选取的科学性和合理性。

该实验存在三个不足:①电源的电压与灯泡的额定电压不相配;②只选择了一组规格相同的灯泡;③只根据一次测量数据得出结论不适当。改进措施:①增加一个滑动变阻器;

②选用多组不同的灯泡做实验;③分析多次测量的实验数据并得出结论。

高中物理电学实验

高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表,即 R V=∞,R A=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢? 若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。 2、误差分析 (1)、电流表外接法

由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出,此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R) ( 2)、电流表内接法 其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和, 故:R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即" 大内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。 3、电路的选择 (一)比值比较法

浅析高考电学设计性实验

浅析高考中的设计性实验题 山东省沂源县教研室郑继义(邮编256100)随着高考命题改革的不断深入,试题在考查学生的实验能力方面,提出了更高的要求。理科综合能力测试目标,明确提出“理解实验原理、实验目的及要求,了解材料用具,掌握实验方法步骤,会控制实验条件和使用仪器,会处理实验安全问题,会观察、分析和解释实验中产生的现象、数据,并得出合理的实验结论”;“能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的实验问题”。 从近几年物理实验题来看,试题在电学实验的考查方面,已经涉及了设计性实验的考查。怎样应对设计性实验题呢,下面就结合近几年的试题作简要分析。 一、近几年出现的设计性实验题 1、设计实验电路:根据给出的器材和实验提出的目的要求, 选出器材、画出或补全实验电路。 例1. 某电压表的内阻在20千欧~50千欧之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材: 待测电压表V(量程3V) (量程200μA ) 电流表A 1 (量程5mA) 电流表A 2 电流表A (量程0.6A) 3 滑动变阻器R(最大阻值1KΩ) 电源ε(电动势4V) 电键K。

(1)所提供的电流表中,应选用_______________________(填写字母代号)。 (2)为了尽量减小误差,要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)。 该题就是利用课本上的实验器材、原理而非课本原实验的设计性实验新题。课本上有伏安法测电阻实验,但测量电压表的内阻对考生来说却是个新问题,要想解决测电压表内阻这一问题,就必须对电压表读数的本质有正确的理解(电压表测量的是本身两个接头间的电压,亦即加在其内阻两端的电压),对伏安法测电阻的实验原理非常熟悉,并结合题目所给的器材才能设计出合理的实验。 例2. 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表的内阻要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。 器材(代号)规格 电流表() 电流表() 电压表(V) 电阻() 滑动变阻器()电池(E) 电键(K) 导线若干量程10mA,内阻待测(约)量程500μA,内阻 量程10V,内阻 阻值约,作保护电阻用 总阻值约 电动势1.5V,内阻很小 (1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。 (2)若选测量数据中的一组来计算,则所用的表达式为=__________________,式中各符号的意义是: ________________________________________________________ ______。

电学实验一测定金属的电阻率教学设计及学案

电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)教学设计 一、教学目的 1、掌握一种测定金属电阻率的方法 2、会使用螺旋测微器进行读数 3、培养理论联系实际的能力 二、学情分析: 学生对实验的兴趣较高,但往往缺乏认真的态度,同时初中的思维习惯还在头脑中作怪,把电表都当作理想的,这会成为学生正确连接电路以及分析数据的障碍,也会对实验中的误差分析形成干扰,因此在高三的实验复习中只要正确的引导,抓住学生对实验课的热情,有针对性地不断向学生强化各个电学实验的要点和注意事项。 三、教学方法 1、主体引导法:高三的实验复习课没有大多的时间给学生从基础开始复习实验,所以老师作为实验复习课的主体引导学生从知识的体系去复习。 2、讨论法:测量金属电阻率的实验电路设计有四种,通过讨论复习电流表的“内接法”、“外接法”、滑动变阻器的“分压式”、“限流式”接法,通过学生的讨论,加深学生对电路设计的掌握程度。 四、教学重点和难点 重点:伏安法测电阻 难点:实验电路的设计 五、教学过程 详见下页《电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)学案》 六、教学流程图

默写电阻定律公式,并提出问题:如何求电阻率 根据学生回答问题引出测量电阻率的原理。 根据原理,引出需要的准备知识。 根据原理设计电路图,确定实验步骤。 学生动手实验,并进行数据处理与误差分析。 例题讲解。 课后练习。 七、板书设计 电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器) 1、实验目的 2、实验原理 螺旋测微器、游标卡尺的使用和读数 3、实验步骤 4、数据处理、误差分析 5、注意事项 一、实验目的: (1)掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法,掌握滑动变阻器在电路中的两种常用的连接方式。 (2)学会使用螺旋测微器,并会读螺旋测微器的读数. (3)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差. (4)间接测定金属的电阻率. 二、实验原理: 由电阻定律R= 可知,金属的电阻率为ρ= ,因此,由金属导线的长度l、横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻R= ,便可求出制成导线的金属的电阻率ρ = . 三、实验前知识准备 1、螺旋测微器的构造原理及读数

高考物理电学设计性实验

高中物理巧学妙解王 第二章 高频热点剖析 ---179--- 十九、定值电阻在电学设计性实验中的巧用 设计性物理实验是近几年高考试题中的一个新亮点,也是高三复习教学的重点之一;它要求学生对课本实验原理、方法有较为透彻的理解,能正确使用实验中用过的仪器,并能正确运用在这些实验中学过的方法综合分析解决新的实验问题。设计性实验主要以电路设计为主.电路设计经常要用到定值电阻,定值电阻如何使用往往是学生最感困惑的地方,也是教学的薄弱环节.鉴于此,本专题将对电学实验设计的基本原则和基本思想特别是定值电阻在其中的巧用进行系统的介绍,并对相应问题归类分析。 一. 基本原则 1. 安全性:保证不损坏实验器材。 2. 精确性:电表指针偏转要明显,尽可能减小实验误差,并测得多组数据。 3. 方便性:在保证实验正常进行的前提下,选用的电路和器材应便于操作,所得的实验数据便于处理。(又称可“操作性”) 以上原则是必须遵循的原则。另外有一个附加要求,即在同时满足以上原则的基础上,尽可能地节省器材,节约能源。(在平时练习中,若题目无特别说明,一般不予以考虑。) 二. 基本思想 1. 分压、限流电路的选择 根据分压、限流电路的特点和制约电路的几种因素,有以下选择: (1)若负载电阻的阻值远大于滑动变阻器的总电阻,因滑动变阻器限流作用弱,如果采用限流电路,电表指针在滑动变阻器阻值改变后偏转不明显,无法测得多组数据,故应采用分压电路。 (2)如果负载电阻的阻值与滑动变阻器的总电阻相差不大,分压、限流电路都可。 (3)若要求负载上电压或电流从零开始连续变化,须用分压电路。 (4)两种电路均可的情况下,若要求电源消耗功率小,须用限流电路。(证明从略) 2. 其它设计思想 (5)若知道电压表的量程和阻值,则电压表兼有电流表的功能。 (6)若知道电流表的量程和阻值,则电流表兼有电压表的功能。 (7)根据电压表的构造可知,可以用电流表和电阻串联作电压表使用 涉及知识: 1.伏安法测电阻 2. 半偏法测电阻 3.电流表电阻的测量 4.电压表电阻的测量 5.伏安法测电源的电动势和内电阻 6.电表的改装 一、定值电阻作为保护电阻 定值电阻作为保护电阻,是定值电阻最常见的应用,这类问题的关键是弄清题目的设计原理,根据提供的数据进行必要的估算,确定好保护电阻在电路中的位置. 串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用,利用定值电阻的这种作用,可以用定值电阻来保护电表、待 测元件、电源、滑动变阻器等器材的使用安全,这种做 法遵循的是电学实验中的“安全性原则”. 【例1】测量电源B 的电动势E 及内阻r (E 约为4.5V ,r 约为1.5Ω). 实验器材:量程3V 的理想电压表V ;量程0.5A 的电流表A (具有一定内阻);定值电阻4R =Ω;滑动变阻器'R ;电键K ;导线若干. (1)画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出. (2)实验中,当电流表读数为1I 时,电压表读数为1U ;当电流表读数为2I 时,电压表读数为2U ,则可以求出E = ,r = .(用1212I I U U 、、、及R 表示) 〖解析〗(1)测量电源电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律.电压表用来测路端电压,电流表用来测干路中的总电流.当电路中电流达到最大值(电流表的量程) 0.5A 时,路端电压最小值为 (4.50.5 1.5)U E Ir =-=-?V 3.75=V ,大于电压表量程,故电压表不能直接用于测量路端电压.若将题中的定值电阻与电源串联,便组成一个等效电源.等效电源的内阻为R r +,最小路端电压为 '()[4.50.5(4 1.5)]U E I R r =-+=-+V 1.75=V , 小于电压表量程,故可以保证测量的安全.实验电路原理图如图1所示. (2)由闭合电路欧姆定律可得,11()E U I R r =++,22()E U I R r =++,两式联立解得: 211221I U I U E I I -= -,1221 U U r R I I -=-- 【例2】利用下面适当的实验器材,设计一电路来测量电流表1A 的内阻1r ,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测出多组数据. A.电流表1()A 量程0~10mA 、内阻1r 待测(约40Ω); B.电流表2()A 量程0~500μA 、内阻2750Ωr =; C.电压表()V 量程0~10V 、内阻3=10k Ωr ; D.定值电阻1()R 阻值约100Ω、做保护电阻用; E.滑动变阻器2()R 总阻值约为50Ω; F.电源()E 电动势1.5V 、内阻很小; G.开关()S 、导线若干. (1)画出电路图,标明所用器材的代号. (2)若选测量数据中的一组来计算1r ,则所用的表达式为1r = ,说明式中各符号的意义. 〖解析〗 由1A 的量程和内阻值可知,其两端的最大电压大约为30101040V 0.4V U -=??=<10V .为便于测量的精确度尽可能高,10V 的电压表不能选用,要测量1A 的内阻值1r ,由伏安法测电阻原理必须知道它两端的电压1U 和其中的电流1I ,而电流1I 可由其读数读出,把电流表2A 和电流表1A 并联起来,电流表2A 的读数为2I ,则22I r 即为电流表1A 两端的电压,在这里电流表2A 当作 图 1

高中物理电学实验专题总结

高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线: 二、电流表和电压表的改装: 三、测定电源电动势和内阻: 四、测定金属电阻和电阻率: 五、器材选择: 六、电路纠错: 七、示波器的使用: 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理:欧姆定律IR U= 处理方法:内接和外接(都有误差) 例1、某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图Array 为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实 验室备有下列器材:

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号) ②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。 二、电压表和电流表 (1)电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g (2)半偏法测电流表内阻Rg : 方法:合上S1,调整R 的阻值,使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2,调整R ′的阻值(不可再改变R ),使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,可以认为Rg = R ′。 条件: 当 R 比R ′大很多 (3)电流表改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n = g U U ,则根据分压原理,需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。

高中物理电学实验专题知识讲解

物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,器材代号 规格 电流表(A 1) 量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω) 电流表(A 2) 量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V ) 量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1) 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2) 总阻值约50Ω 电池(E ) 电动势1.5V ,内阻很小 开关(K ) 导线若干 (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′ R 1 R 0

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

高中物理-突破电学设计性实验的思路和方法

高中物理-突破电学设计性实验的思路和方法 电学设计性实验题能有效地考查学生的实验技能和创造性思维能力,在高考中的考查频率很高.不少学生面对这类题感到无从下手.实际上,只要做到“三个明确”“三个选择”,问题便可迎刃而解. 一、明确题目的要求 认真审清题意,看清题目的要求.即审题时要看清题目要求测定什么物理量,验证、探究什么物理规律,或者要求设计达到何种标准的电路等. 二、明确实验原理 解决设计型实验题的关键在于选择实验原理.如果实验需要测定某些电学量,应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得,与哪些物理量有直接联系,可用哪些物理量定量地表示,用何种方法测定相关量,进而得出待求量. 三、明确设计电路的原则 设计电路一般应遵循“安全性”原则、“精确性、方便性”原则,兼顾“运用仪器少,耗电少”等三条原则.1.安全性原则 选用仪器组成电路,首先要保证实验正常进行.例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程,滑动变阻器、被测电阻不得超过其额定电流(额定功率)等. 2.精确性、方便性原则 “精确”是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差,提高精确度.例如所用电流表、电压表的指针应有较大的偏转,一般应使指针偏转在满刻度的1/3以上,以减小因读数引起的偶然误差.“方便”是指实验中便于调节控制,便于读数.例如应根据电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器.对大阻值的滑动变阻器,如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压有很大变化,则不宜采用.对于滑动变阻器,还要权衡用分压式电路还是限流式电路. 3.运用仪器少,耗电少原则 在达到实验目的,各项指标均符合要求的前提下,还应注意运用的仪器尽量少和节约电能.例如控制电路有限流式与分压式两种调节电路,若这两种调节电路均能满足要求,从消耗功率小,节约电能的角度,则应选用限流式电路. 四、控制电路的选择 滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据: 1.负载电阻电压要求变化范围较大,且从零开始连续可调,应选分压电路. 2.若负载电阻的阻值R x远大于滑动变阻器总阻值R,应选分压电路. 3.若负载电阻的阻值R x小于滑动变阻器总阻值R或相差不多,且没有要求电压从零可调,应选限流电路.4.两种电路均可时限流电路优先,因为限流电路消耗的总功率小. 五、测量电路的选择 伏安法测电阻有两种电路,如图所示.可根据阻值比较法或试触法选择. 六、实验器材的选择 1.安全因素 通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流. 2.误差因素 选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的 1 3~ 2 3);使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近. 3.便于操作 选滑动变阻器时,在满足其他要求的前提下,可选阻值较小的. 4.关注实验的实际要求. [“伏伏法”测电阻](2016·陕西西工大附中适应性训练)用以下器材可测量电阻R x的阻值. A.待测电阻R x,阻值约为600 Ω B.电源E,电动势约为6.0 V,内阻可忽略不计 C.毫伏表V1,量程为0~500 mV,内阻r1=1 000 Ω D.电压表V2,量程为0~6 V,内阻r2约为6 kΩ E.电流表A,量程为0~0.6 A,内阻r3约为1 Ω F.定值电阻R0,R0=60 Ω

天津电学实验设计题

单电压表测电阻 单刀双掷开关简介 实物图:符号: 使用方法:单刀双掷开关由动端“刀”和不动端“1”“2”两个触电组成,使用时可将“刀”掷向“1”或“2”触点,起到双控的作用。

4.现有一个阻值为30Ω的定值电阻R0,一个电压约为12V的电源,一个只有0~3V量程的电压表,一个最大阻值为200Ω的滑动变阻器,开关及导线若干。请你设计一个实验,比较精确地测出一个约为20Ω的未知电阻R x的阻值(电路可重组),要求: (1)画出实验电路图; (2)写出主要实验步骤和需要测量的物理量; (3)写出待测电阻R x的数学表达式(用已知量和测量量表示). 5.某课外科技小组要测量某定值电阻的值,提供的实验器材有:电源、一个最大阻值为R0滑动变阻器、两只开关、一只电压表(符合实验要求),待测电阻R x,导线若干,请在方框内画出实验电路图(连接电路后不得拆改电路),写出实验步骤和电阻R x的表达式。 6.物理实验课上,老师让同学能测一只位置电阻Rx的阻值,Rx的阻值约为5。除待测电阻外,老师提供的器材有:两节干电池,(电压约为3V),一块电压表,(量程0~3V,分度值为0.1V)一个阻值为20的定值电阻,一个最大阻值为20的滑动电阻器,若干开关导线。请你合理选用器材设计一个实验,测出未知电阻Rx的阻值。要求: (1)画出实验电路图(电路不可重组); (2)写出主要实验步骤和需要测量的物理量; (3)写出待测电阻R x的数学表达式(用已知量和测量量表示). 测小灯泡功率 7.小灯泡的额定电压为2.5 V,其电阻为10 Ω左右,要测定小灯泡的额定功率.现有器材如下:电源1个(电压6 V),导线若干,开关多个,电流表1个或电压表1个,2.5 V小灯泡1个,10 Ω的定值电阻R01个,滑动变阻器1个.请你选择器材用两种不同的方法测小灯泡的额定功率.每种方法只能用一种电表,只连接一次电路,要求画出电路图并简要说明实验方法.

最新电学实验专题复习教案设计二

电学实验专题复习(2) 林锦君 2011年3月13日 教材分析:近几年中考物理试题中实验的数量和分值呈上升趋势,进一步 体现新课程理念,电学实验较多,包括演示实验、探究实验、学生分组实验等,都是电学实验基础。增大实验在中考中的比例,是方向!实验复习课不能简单 重复教材内容,应该遵循“新中有旧,旧中有新”的基本复习原则,引导学生在 第一轮复习的基础上,针对“新”并非引入新知识新内容,而是对已学过的知识、规律进行再认识,启发学生可以从不同的角度重新审视、分析探究以前学过的 实验,学生产生新异感,激发学生进一步学习的兴趣和欲望,达到对原有知识 的内化、综合、系统和深化。正是基于此指导思想,在第二轮的专题复习中, 选择对电学三个实验对电学三个实验“电流与电压、电阻关系”“伏安法测定值电阻”“测小灯泡功率”进行先分类后整合,让学生从三个实验中感悟到三个实验的 共性及不同点,先对比再概括,学生经过反思发现经过这堂课的学习学到了知 一反三的方法,并能提高自己的分析问题、解决问题的能力。 课程地位:三个电学实验概括提升、掌握解题方法 学情分析:复习完一轮后,学生如果能够在这节课对比三类实验后,对物 理电学实验题就可以灵活应变 教学流程设计: 科学探究:欧姆定 律

第7 周星期 5 第 2 节2011 年 4 月 1 日课题电学实验专题复习二 教学目标知识与技能 ◎熟悉三个实验的共同点和不同点; ◎能够熟练电学实验的操作步骤,滑动变阻器的使用,欧姆定律、电功率的计算 ◎能够设计实验的表格并分析得出结论 过程与方法 ◎通过复习第一个实验可以做到举一反三,灵活应变。 ◎灵活使用控制变量法进行实验 ◎从举一反三实验中学会对比并概括。 情感、态度与价值观 举一反三的方法迁移到学习生活中去,体会物理并不难,体会到学习的快乐。 重点对比分析实验的异同点,并设计实验的表格难点实验表格的设计 教学策略教法选择交流讨论法、启发讲授法 学法引导学习时,注意对比分析,学会举一反三 教具演示投影仪(三个实验的实验报告——表格式) 学生人手一份表格(三个实验报告) 学生做题 老师讲评 学生评估 归纳总结 测小灯泡电功率 “伏安法”测电阻

大学物理实验设计性实验方案

普通物理实验设计性实验方案 实验题目:简单显微镜的设计 班级:物理学2011级(2)班 学号:2011433175 姓名:唐洁 指导教师:陈广萍 凯里学院物理与电子工程学院2013 年3月

简单显微镜的设计 要求: 1. 了解显微镜的基本光学系统及放大原理,以及视觉放大率等概念; 2. 学会按一定的原理自行组装仪器的技能及调节光路的方法; 3. 学会测量显微镜的视觉放大率; 4. 简单显微镜的放大率为31.8; 5. 物镜与目镜之间的距离为24cm ,即光学间隔为1 6.6cm 。 序 言 显微镜是最常用的助视光学仪器,且常被组合在其他光学仪器中。因此,了解并 掌握它的构造原理和调整方法,了解并掌握其放大率的概念和测量方法,不仅有助于加 深理解透镜的成像规律,也有助于正确使用其他光学仪器。 一、实验原理 (一)、光学仪器的视觉放大率 显微镜被用于观测微小的物体,望远镜被用于观测远处的目标,它们的作用都是 将被观测的物体对人眼的张角(视角)加以放大。显然,同一物体对人眼所张的视角与 物体离人眼的距离有关。在一般照明条件下,正常人的眼睛能分辨在明视距离处相距为 0.05~0.07mm 的两点。此时,这两点对人眼所张的视角约为/1,称为最小分辨角。当 微小物体(或远处物体)对人眼所张视角小于此最小分辨角时,人眼将无法分辨,因而 需借助光学仪器(如放大镜、显微镜、望远镜等)来增大物体对人眼所张的视角。这是 助视光学仪器的基本工作原理,它们的放大能力可用视觉放大率Γ表示,其定义为 w w tan tan / =Γ (1) 式中,w 为明视距离处物体对眼睛所张的视角,/w 为通过光学仪器观察时在明视距离 处的成像对眼睛所张的视角。 (二)、显微镜及其视觉放大率 最简单的显微镜是由两个凸透镜构成的。其中,物镜的焦距很短,目镜的焦距较 长。它的光路如图所示,图中的o L 为物镜(焦点在o F 和/o F ),其焦距为o f ;e L 为目镜, 其焦距为e f 。将长度为1y 的被观测物AB 放在o L 的焦距外且接近焦点o F 处,物体通过 物镜成一放大的倒立实像//B A (其长度为2y )。此实像在目镜的焦点以内,经过目镜放

电学设计性实验应做好的三个选择

电学设计性实验应做好的三个选择 一、控制电路的选择 滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据 a .负载电阻电压要求变化范围较大,且从零开始连读可调,应选分压电路. b .若负载电阻的阻值Rx 远大于滑动变阻器总阻值R ,应选分压电路. c .若负载电阻的阻值Rx 小于滑动变阻器总阻值R 或相差不多,且没有要求电压从零可调,应选限流电路. d .两种电路均可时限流电路优先,因为限流电路总功率小。 e .特殊问题要具体问题具体分析 二、测量电路的选择 倍率比较法: 当R X <V A R R 时,采用电流表外接法; 测量结果:R 测<R 真 当R X >V A R R 时,采用电流表内接法.测量结果:R 测>R 真 三、实验器材的选择 ⑴安全因素:通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流. ⑵误差因素:选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的1/3 ~ 2/3之间);使用欧姆表选档时让指针尽可能在中值刻度附近 ⑶便于操作:选滑动变阻器时,要考虑其允许通过的最大电流和其电压调节范围,又要操作方便. (4)实验的实际要求 例题:有一个电阻Rx,其阻值大约为10Ω,要测量其阻值.请选择适当的器材, 合理设计,并画出实验电路图. 可供选择的器材如下: 电源E (电动势为4.5V ,内阻不计) 电压表V 1(量程为5V ,内阻为10K Ω) 电压表V 2(量程为3V ,内阻为6K Ω) 电流表A 1(量程为300mA ,内阻为4Ω) 电流表A 2(量程为500mA ,内阻为2Ω) 滑动变阻器R 1 (最大阻值20Ω,额定电流1.5A) 滑动变阻器R 2 (最大阻值500Ω,额定电流0.5A ) 开关和若干导线 变化1:有一小灯泡(4.5V 2W), 要描绘其伏安特性图线.请选择适当的器材, 合理设计,并画出实验电路图. 可供选择的器材如下: 电源E (电动势为4.5V ,内阻不计) 电压表V 1(量程为5V ,内阻为10K Ω) 电压表V 2(量程为3V ,内阻为6K Ω) 电流表A 1(量程为300mA ,内阻为4Ω) 电流表A 2(量程为500mA ,内阻为2Ω) 滑动变阻器R 1(最大阻值20Ω,额定电流1.5A) 滑动变阻器R 2 (最大阻值500Ω,额定电流0.5A ) 开关和若干导线

初中物理电学实验专题.

初中物理电学实验专题 一、仪器使用 (一电流表 1、观察电流表 (1电流表的表盘上有一个字母____,用此表测量的电流值的单位是________. (2常用的电流表有三个接线柱.其中“-”是公用接线柱,“0.6”或“3”是“+” 接线柱.当使用“-”和“0.6”接线柱时,量程为________,最小分度值为______; 当使用“-”和“3”接线柱时,量程为________,最小分度值为______. 2、使用方法 (1校零:检查电流表的指针是否对准零刻度线,如有偏差,进行较正; (2串联:电流表必须串联在电路中,使电流从标有“0.6”或“3”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出电流 表; (3不允许把电流表直接连到电源的两端; (4使被测电流不超出电流表量程:在已知电路中电流大小时,直接选择合适的量程;若不能判断,则先试用大量程, 然后进行选择.

注:“试触“时,应使用用大量程,且只能把一个接线柱接好,用另一根导线头迅速试触另一接线柱,观察电流表指针的反应…… 3、读数 上图中,若使用的是小量程,示数为________;若使用的是大量程,示数为 ________。两次读数之比为________。 4、理解 电流表本身的电阻很小,通常将电流表看成一根导线,电流表两端的电压忽略不计。 [典型例题] 甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处. 当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况. 请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上. 甲同学的问题:________________________________________; 乙同学的问题:________________________________________;

初中物理电学实验题精选(含标准答案)

初中物理电学实验题精选(含答案)

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1、在学习欧姆定律之后,老师请同学们设计一个测未知电阻R x的电路,其中小明同学设计的电路如图1所示.R0为已知阻值的电阻,当s1闭合s2断开时,电流表读数为I;当s1、s2 都闭合时,电流表读数为I1. (1)请你写出小明同学测R x的表达式.R x= (2)小红设计了一种不同于小明同学设计的测量电路,如图2所示.请你将图3中的器材按图2电路连接起来(用笔连线表示导线),要求滑动变阻器的滑片P处于最右端时,连入电路的阻值最大. (3)比较两个电路图,请你说一说小红设计的电路的优点. 2、(1)在验证欧姆定律实验中,所连接的电路如甲图所示,当E、F间接入的电阻R0保持不变时,移动滑动变阻器R的滑片P,读出三组不同电压下的电流值,可探究出:当电阻一定是,电流与电压成比.调节变阻器的滑片P,使电压表的示数为U,再依次将E、F间的电阻R0换成定值电阻R1、R2,且R2>R1>R0,要使E、F间的电压表示数保持U 不变,应将滑动变阻器的滑片P逐渐向(选填“A”、“B”)端移动,可探究电流与电阻的关系. (2)在测小灯泡的电功率时,将E、F间的电阻换成一只额定电压是“3.8V”的小灯泡.在乙图电路中,当滑动变阻器的滑片P向(选填“A”、“B”)端移动,灯泡L逐渐变亮,电压表的示数逐渐变大,电流表的示数逐渐(选填“变大”、“变小”),通过比较还发现,在灯泡逐渐变亮的过程中,电压表示数与电流表示数的比值在增大,造成这一比值增大的原因是.当小灯泡两端电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图丙所示,则电流表的示数为A,小灯泡的电功率为W.最后归纳时,老师告诉同学们,电压表的内阻很大,它并联在电路中时,只有极小的电流通过电压表,可以忽略不计,我们就是用上述方法测量小灯泡电功率的,假如考虑了电流通过电压表

高中物理电学实验专题讲义题目和答案

1、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材:读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。 ⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。 ⑵写出主要的实验操作步骤。 2、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为; 电压表V 1,量程为,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。 3、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下: 电流表A 1(量程250mA,内阻r 1为5Ω);标准电流表A 2(量程300mA,内阻r 2约为5Ω); 待测电阻R 1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω); 电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω);单刀单掷开关S ,导线若干。 ⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1=________。4、有一电阻R x ,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为。要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:

安培表A 1,量程为50mA,R A 1 =100Ω 安培表A 2,量程为1A,R A 2 =20Ω 电压表V 1,量程为5V,R V 1 =10kΩ 电压表V 2,量程为15V, R V 2 =30kΩ 变阻器R 1 ,变阻范围0~20Ω ,2A 变阻器R 2 ,变阻范围0~1000Ω,1A 9V电源,电键,导线。 ⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是:。 ⑵画出所用实验电路图。 5、从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1 ,要求方 法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。 ⑴在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。

专题 电学重要实验的创新设计

电学实验的电路设计 与数据处理 益阳市十六中贺禹祥 ◇◆考情分析 从近几年的高考试题来看,70%的实验题目是电学实验,而电学实验中电路实验又占了很大的分量。因为电学实验容易出灵活题,从其他知识出灵活性题目比从电学实验中出灵活题要难一些。所以考试中围绕电学出题的几率高。题目以设计性实验和仪器选择类实验题为主,如2009年广东、江苏、山东、宁夏等高考试卷,都有电学实验题出现。 ◇◆复习指导 电学实验都是在基础知识之上,巧妙结合电路特点综合命制而成的。所以在复习时要掌握好基本的知识,以不变应万变。具体要做到:一、掌握电学基本原理,熟练应用伏安法测电阻,灵活处理电流表的接法,熟练掌握滑动变阻器的两种接法。二、熟悉仪器的选择依据,灵活选择实验仪器。注意从安全性、精确性和方便性这三个方面考虑。 三、加强实际操作能力和观察能力的培养。尽可能把《考试大纲》中要求的实验亲手做一遍,提高 动手能力。四、立足教材,适度扩展。对《考试大纲》规定的实验加以改造和翻新是近几年高考电学实验题的主要形式,在复习时要展开开放式的讨论和研究,激发创新精神。 一、实验原理的迁移及电路设计 例1:2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。 若图甲为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线,其中R B 、R 分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B,需先测量磁 敏电阻处于磁场中的电阻值R B 。请按要求完成下列实验。 (1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场的磁感应强度大小约为~,不考虑磁场对电路其他部分的影响)。要求误差较小。 提供的器材如下: A.磁敏电阻,无磁场时阻 值R =150Ω

初中物理电学实验与探究题例析

初中物理电学实验与探究题例析 双凤中学周永红 苏科版物理教材已经不再设有独立的实验章节,取而代之的是“活动”这一呈现形式。据笔者统计,苏科版教材中电学部分安排有这样的“活动”34个(其中第13章11个,第14章8个,第15章6个,第16章9个),另外,在九下的教材中还有三个引导式的实验,分别是:“电流通过电热器所产生热量的多少与哪些因素有关?(第13页)”;“小电动机为什么会转呢?(第44页)”;“安装直流电动机模型(第49页)”。 在上述的这些“活动(或实验)”中,有认识仪器作用的,如“活动13.5 观察电流表”;有介绍仪器用法的,如“活动14.4 学习使用滑动变阻器”;有作引出物理概念之用的,如“活动16.1 认识磁体”。但更多的活动则是以探究为目的,让学生在探究的过程中积累经验,认识物理现象,揭示物理规律,渗透研究物理问题的思想方法等等。 把问题的归宿落脚在中考上,在电学实验与探究的考查方面,我想我们最关心的莫过于以下三个问题。 一、电学实验考什么? 1.考实验原理:如伏安法测电阻的原理是____,伏安法测电功率的原理是____。 2.考实验器材:包括①基本实验(即教材中的常规实验)所需要的器材②因某一仪器欠缺而改进后的实 验所需器材③提供足量的器材供你选择 3.考电路图的设计和电路的连接:包括画电路图、连接或者补画电路、电路纠错等等。 4.考实验操作过程:如步骤的重排,遗漏步骤的补充,错误步骤的修正,操作细节的考查以及实验步骤 的概括, 5.考实验所运用的思想方法:如控制变量的思想、等效替代的思想、转化思想等等 6.考数据处理与结论归纳 二、电学实验怎么考? 从考题涉及的知识点看,可以是单一的实验考查,也可以是几个实验的巧妙融合;可以是蜻蜓点水式的点一到为止,也可能是对同一实验的层层推进式的考查,还可以是要求运用所学课本知识解决实际问题、归纳新的结论的拓展性测试。从题目出现的形式上看,可以是填空,也可以是选择的形式;可以是问答的形式,还可以是方案设计或者对结论的合理猜测。从取材的手段来看,可以是用教材中原来的实验,也可以是对实验探究中常见问题的单独检测;可以是对教材原有实验的改编,还可能是教材中或常见练习中几个实验的融合。 三、为什么电学实验中以“测量电阻”和“测量电功率”这两个实验为最重要? 这是因为这两个实验比较全面地覆盖了电学部分基本知识点――从基本概念到重要原理、规律,从单一仪器的作用到多种仪器的同时使用,从实验手段到思想方法,从知识运用到思维拓展等等。总之,电学里的这两个实验不仅帮助我们解决了实际问题,更重要的是其中所蕴含的研究总是的“方法论”思想,对我们今后继续学习物理甚至走上工作岗位灵活地解决实际问题都将是十分有益的。 为了帮助同学对电学实验与探究问题的考查有真切的感受,我们来看下面的几道例题。 例1.小明同学测量2.5V小灯泡的电阻时,连接的电路如图: ⑴小明实验的方法名称叫______ ⑵这个实验依据的原理是______ ⑶检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导 线上打“×”,若没有发现错误,闭合开关,会出现现 象.在图中补画出正确的连线. ⑷改正错误的连接后,小明按正确的操作测得的数据如下表: 则第1次测得的小灯泡的电阻为;分析表一中的数据

初中物理电学实验专题练习

初中物理电学实验专项练习 一、串、并联电路电流、电压的规律 1.小明利用如图1所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“. (1)探究串联电路中电流的关系. ①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中.(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉) ②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数.于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数.电路中的故障是.小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等. (2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系. ①各开关的连接情况是(填写各开关断开或闭合). ②分析实验中各电流表的读数(如图2所示),可知并联电路中电流的关系是:. ③电阻R1:R2=. (3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:. 【拓展】在电源电压不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大:P最小=.2.小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验. (1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是(选填“A”“B”或“C”)处的电流. (2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流.在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路.移动后电流表测量的是(选填“A”“B”或“C”)处的电流. (3)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论:(只写表达式).小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验.操作方法是:.

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