初中电学实验——伏安法实验步骤有哪些 电流与电压的关系是什么

初中电学实验--------伏安法实验

实验1：欧姆定律实验（探究电流与电阻的关系、探究电流与电压的关系）

实验2：测电阻实验（测量定值电阻的阻值、测量小灯泡的阻值）

实验3：测量小灯泡的电功率

命题要点（三个共有）：

1、电路连接及作图

(1)根据电路图及实验要求连接实物图(10年9考)

①导线不能交叉；

②电表连接；

③滑动变阻器“一上一下”连接且遵循“远大近小”规律

(2)根据实物图画电路图

(3)根据要求补画电路图

2、连接电路时的注意事项

(1)开关应断开；

(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处

3、电流表、电压表的读数

(1)看清所选量程及所用分度值；

(2)电表示数＝大格示数＋小格数×分度值

4、电路故障分析

5、实验数据处理和分析

(1)根据数据绘制I－U图像：先描点，然后顺次连接各点；

(2)根据数据或I－U图像总结结论

实验1、探究电流与电阻的关系

命题要点：

1. 滑动变阻器的作用

(1)保护电路，防止损坏电路元件；

(2)保持定值电阻两端电压不变

2. 控制变量法的应用：控制定值电阻两端的电压不变，更换阻值不同的定值电阻

3. 滑动变阻器最大阻值选取

4. 补充实验步骤

5. 实验数据表格设计：注意带单位和多次测量

6. 判断错误数据并解释

(1)判断是否由于电表量程看错导致记录的数据出错；

(2)分析各组电阻和电流乘积是否相同，判断是否控制定值电阻两端电压不变；

(3)根据滑动变阻器的规格，利用 分析判断是不是实际实验得出的一组数据。

7. 多次进行实验的目的和方法

(1)多次测量的目的：得出普遍规律；

(2)多次实验的方法：改变电阻的阻值，调节滑片的位置使电阻两端的电压不变

8. 实验评估和反思

(1)从控制变量法的角度评估：实验操作和结论是否保持定值电阻两端电压不变

(2)从实验简便性的角度评估：是否更方便进行多次测量

9. 实验改进

(1)对实验电路进行评估与改进；

(2)更换电阻后调节滑动变阻器滑片时电压表示数不能达到指定示数，在不更换滑动变阻器情况下的改进方式；

(3)更换电阻后调节滑动变阻器滑片时电压表不能达到规定示数的原因；

(4)作出的I－R曲线无法直观判断定量关系的改进措施

实验结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

针对训练：

1、小张和同学们在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验时，各组所用的实验器材完全相同．器材有：学生电源(3 V不变)、电流表、电压表、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω各一只)，滑动变阻器1(10 Ω 1 A)、滑动变阻器2(20 Ω 1 A)、开关、导线若干．

(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大．

(2)连接电路前开关应该________；滑动变阻器滑片移到最________(选填“左”或“右”)端，目的是_________．

(3)小张移动滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，假如电路中只有一处故障，则故障可能是____________．

(4)小张在实验过程中改变滑动变阻器滑片的位置，目的是

_________________________________．

(5)小张在实验过程中，先将5 Ω的定值电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2 V，并记下电流值．接着断开开关，将5 Ω电阻更换成10 Ω的定值电阻，闭合开关后，接下来应进行的操作是：___________，直至电压表示数为____V，并记录此时电流表的示数．

(6)小张继续更换定值电阻的阻值进行多次实验，是为了__________．

(7)小张将实验数据记录在下表中，其中第3次实验电流表示数如图乙所示，请在表格中填入正确的数值，并在坐标图丙中作出对应的I－R图像．

(8)小张分析表格数据，可以得出的结论是

_______________________________.

(9)小张在本实验中选用的滑动变阻器是________(填数字)，可以进行实验的定值电阻的最大阻值为________Ω.

(10)小张在实验中需要不断更换电阻，操作比较麻烦，请你写出一条改进措施_____________________．

(11)同学小丽在原来的电路基础上再接入50 Ω电阻进行实验时，不管怎样移动滑片，都不能使电压表的示数变为2 V．小张在不更换滑动变阻器的前提下，对电源电压适当调节，从而顺利解决了上述问题，他的做法是____________．

(12)利用此电路图还能完成的实验有_________．(写出一个即可)

(13)同学小丽在分析I－R图像时，将I－R图像进行适当的变换，得到了如图丁所示的图像，请你分析小丽同学这一做法的好处是_________________.

(14)同学小亮选用的滑动变阻器规格为“10 Ω 1 A”，实验电路与小张的相同，实验数据如下表所示，老师检查后指出其中一组的数据不是实际得出的，请你判断是第_____组数据，原因是_________________

实验2：探究电流与电压的关系

命题要点：

1. 滑动变阻器的作用：改变定值电阻两端的电压，以便进行多次测量

2. 控制变量法的应用：控制定值电阻的阻值不变，移动滑片改变定值电阻两端的电压

3. 滑动变阻器规格选取

4. 判断错误数据并解释

①分析比较各组数据，电压与电流的比值是否相同，找出不同的一组数据；

②结合滑动变阻器的规格，利用

分析判断是不是实际实验得出的一组数据

5. 实验评估和反思

(1)从控制变量法的角度评估：实验操作和结论是否保持电阻不变；

(2)从电路连接的角度评估：得出“电阻一定时，电流随电压增大而减小”，原因是将电压表并联在了滑动变阻器两端

6. 将定值电阻换成小灯泡后不能得出正确结论的原因：小灯泡电阻不是定值

7. 实验改进

(1)若电压表示数不能降低到某一数值：可通过减小电源电压、串联一个电阻或换用阻值更大的滑动变阻器等；

(2)若滑动变阻器损坏：改变电源电压进行多次测量

实验结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．

针对训练：

2. 小明和同学们在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干．

(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片向A端移动时，电流表示数变大(导线不能交叉)．

(2)开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图乙所示，其原因是________________．

(3)刚连完最后一根导线，发现两表指针立即偏转，小明连接电路时不合理的地方是_____________．改正后重新连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为3 V，电流表也有较大示数，小明闭合开关前遗漏的操作是____________．

(4)电路连接检查无误后闭合开关，发现电流表有示数，移动滑片，电压表示数始终接近3 V，则电路中存在的故障可能是_________________

(5)排除所有故障后，闭合开关，调节滑片P的位置，目的是改变____________．实验过程中将滑片逐渐向B端移动的过程中，电压表示数________，电流表示数________．(均选填“变大”“变小”或“不变”)

(6)小明测得的数据如下表所示，其中第5次实验时电流表的指针如图丙所示．

①请根据实验数据，在图丁中画出电压随电流变化的图像．

②小明分析图像，可得出的结论是“通过电阻的电流和电阻两端的电压成正比”，你认为小明的结论正确吗？______，理由是_________________．

③实验过程中，当测完第3组数据后，若要继续测量第4组数据，滑动变阻器的滑片应向______(选填“A”或“B”)端移动．

④小明实验过程中某时刻电流表示数为0.32 A，请在图片中画出此时电压表指针的位置．

(7)本实验中需要保持定值电阻的阻值不变，改变电流进行多次测量，采用的科学探究方法是_______________．以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是______(填序号)．

A. 探究影响滑动摩擦力大小的因素

B. 探究杠杆的平衡条件

C. 刻度尺测物体的长度

(8)本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是

________________________________．

(9)小明实验中所用滑动变阻器的规格可能是________(填序号)．

A. 20 Ω 1 A B. 25 Ω 0.6 A

(10)小明还想测出当电压为0.2 V时的电流值，发现无论如何移动滑片，都无法使电压表示数为0.2 V，原因是___________________，在不更换电源的前提下，为了解决这个问题，可以采取的一种方法是___________________．

(11)同学小花进行实验时，移动滑片的过程中发现随着电压表示数的增大，电流表示数却逐渐减小，检查电路后发现她连接的电路存在问题，问题是_____________________．

(12)实验操作过程中，小明发现滑动变阻器损坏，且没有滑动变阻器进行替换，于是去掉损坏的滑动变阻器，添加一个变阻箱，设计的改进电路如图己所示(电源仍为2节新干电池)．请写出小明的实验方案：通过改变电阻箱的阻值可以改变通过定值电阻R的电流，通过串联电路电压关系可以计算出定值电阻R两端的电压

(13)小明通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它(如图庚所示)．小明利用已连接好的实物电路进行以下操作：闭合开关后，电压表的示数为2.5 V，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，读出电压表示数为2.55 V，则小明实验中所用电池组的电阻r是________Ω.