初中电学实验

初中电学实验

1、下面三个电学实验：a、探究电流与电压的关系；b、探究电流与电阻的关系；c、伏安法测电阻都要用到滑动变阻器，关于滑动变阻器，下列说法错误的是（）

A．三个实验中，它都起保护电路的作用

B．三个实验中，它都起改变部分电路两端电压的作用

C．三个实验中，它都起完成多次测量求平均值的作用

D．三个实验闭合开关前，滑片都要调到最大阻值处

2、如图所示，甲图为电路图，把乙图中的实物按照甲图连接起来，已知开关S闭合后L1中的电流为0.3A，L2中的电流为0.5A。

3、小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。

他们准备在图中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待测电阻丝的规格如下：

（1）他们应选择序号为_____________的两根电阻丝来探究。

序号材料长度横截面积

1 炭钢合金丝L S

2 镍铬合金丝L S

3 镍铬合金丝L 2S

4 镍铬合金丝2L S

（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值_____________(选填“较大”或“较小”)，同时小华发现第二次实验时灯泡不亮，你认为原因是_______________。

（3）以上判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是（）A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流

B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态

C．通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小。

D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同

（4）科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述方案能否得到这个结论？请用欧姆定律加以解释。

（5）若电流表损坏，换用一只电压表，仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比，请画出一个能反映该实验原理的电路图。（电阻丝用电阻符号表示，导线根数不限）。

4、如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。

（1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。这种实验方法叫。下面实验也用这种实验方法的是。

A．认识电压时，我们用水压来类比

B．用光线来描述光通过的路径

C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动

D．用斜面和小车来研究阻力对物体的影响

（2）装置中的U形管（选填“是”或“不是”）连通器。

（3）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，

（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多。

（4）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多。

5、如图所示是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，根据此电路图，可直接研究的问题是（）

A．测小灯泡的功率

B．测电流流过小灯泡所做的功

C．测小灯泡消耗的电能

D．测小灯泡产生的热量

6、小明设计并连接了如图所示测量电阻的电路，所使用的电源为两节干电池。请指出他在电路设计或连接上存在的问题：、；经改正后，所测得的数据绘出的图象如图所示，该待测电阻的阻值为Ω。

7、有两个完全相同的磁铁，在不同的磁极上吸引两只铁钉，如图所示。如果将两磁铁靠近，直至两个磁极相接触，会有什么现象发生？设法做一下这个实验，并分析产生有关现象的原因。

8、志成利用图示装置探究感应电流产生的条件.

（1）开关闭合后，将AB

棒沿着水平方向向右运动时，观察到灵敏电流计指针 （填“偏转”或“不偏转”）；

（2）要使灵敏电流计的指针偏转方向与（1）中相反，可采取的具体措施是： （写出一种即可）； （3）实验还发现若AB 左右运动速度越快，灵敏电流计指针偏转越明显，这说明感应电流大小与 有关；

（4）若将图中灵敏电流计换成 ，该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用，并据此制成了 （填“发电机”或“电动机”）。

9、上实验课时，老师安排同学们做测定电阻阻值的实验，并提供了下列器材：电压恒定的电源一个(电压未知)，定值电阻R 0一个(阻值已知)，待测电阻R x 一个，滑动变阻器一个，量程合适的电流表一个，单刀开关两个，导线若干。请在给出的器材中选用一些进行组合，完成实验。 (1)画出实验电路图。 (2)写出实验的主要步骤。 (3)写出R x 的表达式。

10、实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个，电阻箱一个，已调零的电流表两块，开关两个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R l 与R 2并联时，如果R l 的阻值保持不变，则电阻R 1与R 2并联的等效电阻R 跟电阻R 2的关系为：

b R R +=2

1

1(b 为常量)”。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。

11、在研究串联电路电流关系时，小军连接了如图所示的电路，闭合开关S 后，他观察到电流表有示数，小灯泡L 1发光，小灯泡L 2不发光。于是小军认为电流从电源正极流出，流过小灯泡L 1后就全部耗尽了，从小灯泡L 1后到电源负极不再有电流流过。请你只利用图中的器材．．．．．．．．设计一个实验，证明小军的说法是错误的。画出实验电路图，并简述实验步骤和实验现象。

【答案与解析】

1、【答案】C

【解析】在探究电流与电压的关系、探究电流与电阻的关系、伏安法测电阻的实验中：

＋

－ S

L 1

L 2

A

（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片都要调到最大阻值处，起到保护电路的作用；故AD正确；（2）在实验过程中，调节滑动变阻器的滑片，可以改变部分电路两端的电压，起到分压的作用，故B 正确；

（3）伏安法测电阻实验滑动变阻器的作用是多次测量求平均值来减小误差，而其它两个实验不是，故C 错误。

2、【答案】

【解析】从图甲可以看出L1、L2是并联的，电流表测干路中的电流，电流表测L2支路中的电流。L2中的电流为0.5A，电流表应选0～0.6A量程。干路中的电流为两支路中的电流之和，等于0.8A，故电流表应选0～3A量程。在连接实物时可以按“先通后补”的方法，把图甲分解为两串联部分，即先连接L1支路，后补上L2支路并联到a、b两分支点上。连图时从电源正极到电流表、b、L1、a、S回到电源负极，然后把电流表与L2串联后并到a、b两分支点上。

3、【答案】（1）24（2）较大电流小于灯泡的额定电流

（3）D（4）能I=U/R U一定时，I与R成反比，所以R越大，I就越小

（5）

4、【答案】（1）液面高度；转换法；C；（2）不是；（3）电阻；b；（4）电流；c

【解析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；

A、电流不能直接观察，水流能够直接观察，利用能够直接观察的水流说明电流的形成和作用，采用的是类比法；

B、在研究光的传播时，利用光线反映光的本质，间接的研究光的传播，研究起来更方便、更形象，采用的是模型法；

C、把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，把音叉的振动通过水花来体现，运用了转化法；

D 、水平面越光滑，小车所受阻力越小，运动距离越远，如果小车不受力，小车将做匀速直线运动；本实验用到了实验推理的研究方法。故选C 。

（2）U 形管本身是一个连通器，但图中的U 形管，一端被封闭，不符合“两端开口，底部连通”这一特点，因此，不是连通器。

（3）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；通过一段时间，b 容器中电流产生的热量较多，该容器的电阻最大。 （4）图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I 右=I 左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I 右=I 内+I 外，所以，I 左＞I 内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系；通过一段时间，c 容器中电流产生的热量多。 5、【答案】A

【解析】由图知，电压表测灯泡两端的电压U ，电流表测通过灯泡的电流I ，

根据P=UI 即可直接研究小灯泡的电功率；因为没有明确时间t ，故本实验不能研究：测电流流过小灯泡所做的功、测小灯泡消耗的电能、测小灯泡产生的热量。 6、【答案】电流表的正负接线柱接反了，缺少滑动变阻器；5

【解析】因为电流必须从电流表的正极流入，负极流出，因此电流表的正负接线柱接反了； 伏安法测电阻时，为了减小误差和保护电路，应将滑动变阻器与被测电阻串联；

从坐标系中读出一组电压值和电流，即当电阻两端电压为3V 时，通过电阻的电流为0.6A ，因此

Ω===

56.03A

V I U R 7、【答案与解析】

当两个磁极相接时，两只铁钉会在重力作用下落下，因这时相接处相当于一条形磁铁中央处，磁性很弱。 8、【答案】（1）偏转；（2）改变切割磁感线方向；（3）切割磁感线速度；（4）电源；电动机 【解析】（1）开关闭合后，将AB 棒沿着水平方向向右运动时，导线做切割磁感线，故电路中有电流，即灵敏电流计的指针发生偏转；

（2）将磁铁两极对调或者改变导体运动的方向，产生的电流方向变化，由此灵敏电流计的指针偏转方向与（1）中相反； （3）导体AB 水平同左（或向右）缓慢运动时．灵敏电流汁的指针偏转角度较小；导体AB 水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，这说明电路中的电流变大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动快慢有关；

（4）在图中将灵敏电流计换成电源，闭合开关，电路中有电流，通电直导线在磁场中受力而运动，电动机就是利用该原理制成的。 9、【答案】方法一：移表法

(1)实验电路：如图所示。设计的电路为并联电路，所谓“移表法”，就是移动电流表分别测出两条支路的电流。根据并联电路中，支路两端的电压相等，电流的分配跟电阻成反比，并已知R 0，就可计算出R x 。

(2)实验步骤：

①按电路图连接成并联电路，先将电流表与定值电阻串联。 ②闭合开关，用电流表测出通过R 0的电流I 0。 ③断开开关，将电流表与待测电阻串联。

④闭合开关，用电流表测出通过R x 的电流I x 。 (3)表达式：

0x x

I R R I =

。 方法二：串联、短接待测电阻

(1)实验电路：如图所示。设计的电路为串联电路。断开S 1时，电流表测出的是R 0、R x 串联的电流I 。闭合S 1时，R x 被短接，电流表测出的只是R 0的电流I 0，根据电源电压不变，则I (R 0+R x )＝I 0R 0。

(2)实验步骤：

①电路图连接成串联电路。

②闭合开关S 、断开S 1，用电流表测出电路中的电流I 。 ③闭合开关S 、S 1，用电流表测出通过R 0的电流I 0。

(3)表达式：00x I I

R R I

-=

。 方法三：串联、短接定值电阻

(1)实验电路：如图所示。设计的为串联电路。断开S 1时，电流表测出的是R 0、R x 串联的电流I ；闭合S 1时，R 0被短接，电流表测出的只是R x 的电流I x ，根据电源电压不变，则0()x x x I R R I Rl +=。

(2)实验步骤：

①按电路图连接成串联电路。

②闭合开关S 、断开S 1，用电流表测出电路中的电流x I 。 ③闭合开关S 、S 1，用电流表测出通过R 的电流x I 。 (3)表达式：0x x I

R R I I

=

-。 方法四：并联、开关控制定值电阻

(1)实验电路：如图所示。设计的电路为并联电路。闭合S 1，电流表测出的是R 0、R x 并联的干路电

流I x断开S，时，电流表测出的只是R x的电流L x根据电源电压不变，则

x

x

x

R R

I I R

R R

+

==

+

。

(2)实验步骤：

①按电路图连接成并联电路。

②闭合开关S、S1，用电流表测出电路中的总电流I。

③闭合开关S、断开S1，用电流表测出通过

x

R的电流

x

I。

(3)表达式：

x

x

x

I I

R R

I

-

=。

方法之五：并联、开关控制待测电阻

(1)实验电路：如图所示。设计的电路为并联电路。闭合S1时，电流表测出的是R0、R x并联的干路

电流I；断开S1时，电流表测出的只是R0的电流I0，根据电源电压不变，则0

00

x

x

R R

I I R

R R

=

+

。

(2)实验步骤：

①按电路图所示连接成并联电路。

②闭合开关S、S1，用电流表测出电路中的总电流I。

③闭合开关S、断开S1，用电流表测出通过R0的电流I0。

(3)表达式：0

x

I

R R

I I

=

-

。

【解析】伏安法测电阻的原理是：

U

R

I

=。需要的测量仪器是电压表和电流表。如果不提供电压表，而增加了一个定值电阻，则设法利用电流表和已知阻值的电阻求得电压，这样就可以计算出未知电阻的阻值。只用电流表测电阻，我们常称之为“安安法”或“安阻法”或“双安法”。

10、【答案】实验电路图如图所示：

实验步骤：

(1)按电路图连接电路。

(2)断开开关，调节电阻箱R 2的阻值。闭合开关S ，用电流表A 1测量通过定值电阻R 1的电流I 1，用电流表A 2测量通过干路的电流I 2，将R 1、I 1、I 2、R 2的测量数据记录在实验数据记录表中。

(3)仿照步骤(2)分别改变5次电阻箱R 2的阻值，用电流表A 1，分别测量相应的电流I 1的数据，用电流表A 2分别测量相应的电流I 2的数据，并分别将R 1、I 1、I 2、R 2的测量数据记录的实验数据记录表中。 (4)利用公式2

1

1I R I I U R ==，分别计算出6次并联电路的6个等效电阻，并分别记录在实验数据记录表中。

(5)利用R 和R 2的数据分别计算出R 1

和2

1R 的数据，并分别记录在实验数据记录表中。 实验数据记录表：

【解析】从题意知要证明并联电路的总电阻与分电阻关系式，需要得出等效电阻的表达式，即电源电压与总电流之比，由于器材中定值电阻的阻值已知，电阻箱可以读取接入电路的电阻值，通过改变电阻箱的阻值来改变总电阻，所以两只电流表一个连接在定值电阻支路中，另一只接在干路中，通过定值电阻阻值和所测电流能够表示出电源的电压，再利用电源的电压值与总电流之比得到并联电路的等效电阻表达式，多次则量后，对数据进行分析，得出结论。 11、【答案】电路图如答11所示。（说明：电流表只要在L 1之后即可） 实验步骤和实验现象：闭合开关S ，观察到小灯泡L 1发光，小灯泡L 2不发光，电流表有示数。 所以这一实验现象说明小军的观点是错误的。

【解析】（1）亮度指的是灯泡的实际功率，不是额定功率，额定功率大的灯实际功率不一定大；

（2）串联电路中，电流相同，电阻不同，电功率不同，亮度不同。

答11