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. 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10.1 b锰铜线10.2 c锰铜线0.50.2 d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“20 2A”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. 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