九年级物理电学实验探究专题复习.docx

S
第八讲 电学作图与实验
一、例题讲解与练习
1、读数类（电流表、电压表、电阻箱、电能表）
例1、请读出下图中各电表的读数。
3
15

3
15

A A V V
练习1、图1所示的电阻箱的示数为___________W。
练习2、图2所示电能表的示数为____________ kW×h。
练习3、小宏家电能表在月初和月底显示的数字如图3所示。他家这一个月消耗电能_______kW·h。
0
7
5
1
6

0
8
4
0
2

图1
图2
图3

2、作图类（填电表、家庭电路、电路图、实物图）
乙
甲
S
L1
L2
丙
例2、在下图中的圆圈内填入符号“A”或“V”，使甲图中两灯串联，乙图中两电阻并联，丙图中开关闭合后，两灯均能发光。

火线
零线
开关
插座

练习1、用笔画线代替导线，把带有开关的
电灯、插座分别正确接入右图所示
的家庭电路中。
练习2、要求电铃和灯并联，S1控制灯，S2控制电铃，画出电路图，并连接实物图
S1
S2
L
电路图

例3、观察右图所示的电路连接图。
⑴闭合开关S，电路处于____________状态。
（填：“通路”、“断路”或“短路”）
⑵请你改动图中一根导线的连接位置，
使电路中的两只灯泡并联。（在需要
改动的导线上画“×”，然后用铅笔
画出这根导线改动后的连接位置。）
练习1、如图是小红同学连接的实物电路。
⑴请你在右边的方框内画出相应的电路图；
S
电路图

⑵开关闭合后，小红发现两块相同规格的双量程电流表的指针偏转的角度完全一样。
分析可知，灯L1、L2的电阻之比R1∶R2＝_______________。
练习2、现在许多楼道灯的亮和灭是由光控开关和声控开关自动控制的。在白天，即使楼道有声音，
灯也不亮。天黑后，哪一层楼道有声音，哪一层楼道的灯
就会自动亮起来。若用S光表示光控开关，用S声表示声控
开关，请你在右图中将这种楼道灯自动控制电路图画完整。
（只画两层楼道的灯，在符合设计要求的条件下，要求开关
数量最少）
练习3、如图所示，某裁缝店的电熨斗连接着一个白炽灯L（灯泡的电阻较大），闭合开关Ｓ，电熨
S
L
～220v
插座
插入插座
斗处于高温熨烫状态，灯L不发光；断开开关Ｓ，
电熨斗保持低温时，灯L发光。请用笔画线代替
导线把该电路连接完整。
3、图像类
例4、在课外小组活动时，小刚和同学们在实验室中做了如下实验：他们分别用两个完全相同的电
加热器同时加热质量相等、初温相同的甲、乙两种液体。然后根据测得的数据，正确地描出
在加热过程中，两种液体的温度随时间变化的图线如图所示。小组中的同学根据该图线比较
两种液体比热容的大小时有四种意见，
你认为正确的是（ ）
A．甲液体的比热容大 B．乙液体的比热容大
C．两种液体的比热容相等 D．无法比较比热容的大小
R
I
O

练习1、某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像，下列结论与图像相符的是（）
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
例5、姚江对加在定值电阻R1、R2两端的电压U和通过电阻的电流I分别进行测量，并根据测量
数据绘制了图线如图1所示，如图可知R1_______R2。（填：“大于”、“小于”或“等于”）
练习1、姚江对加在定值电阻R1、R2两端的电压U和通过电阻的电流I分别进行测量，并根据测量
数据绘制了图线如图2所示。如果用这两个电阻组成并联电路，并把总电压调至4V时，通
过干路的电流I＝_______A。
练习2、通过甲、乙两电阻的电流I随其两端电压U变化的情况如图3。由图可知，电阻值比较大的是____。把它们串联在电路中，当甲消耗的电功率为时，乙消耗的电功率为_____W。
图3
I/A
U/V
2
4
6
0
0.1
0.3
0.5
图2
图1

例6、当导体两端电压一定时，通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像如图4所示。请根据图
像判断，当导体电阻为60Ω时，通过该导体的电流为________________。
练习1、某学习小组在研究灯泡两端电压与流过灯泡的电流之间的关系时，根据实验数据，做出了如
图5所示的图像。从图像可知，当灯泡中的电流在增大时，灯泡的电阻在_______________。
(填“增大”、“不变”或“减小”)。当把这个灯泡接在电压是的电源上时，灯泡的功
率是_______________W。
R/Ω

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
10
20
30
40
50
60
70
I/A

图5
图4

图6
P/W
I/A
0

5
10
15
20
25
30
35
练习2、定值电阻R消耗的电功率P随通过R的电流I变化
的图像如图6所示。请根据图像判断：当通过R的
电流I为时，电阻R消耗的电功率P为。
练习3、如图7甲所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2均为
定值电阻，电源两端电压保持不变。改变滑动变阻器R1
的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线分别画
在图7乙所示的坐标系中。根据以上条件可知电阻R0的
U/V
I/A
0
1
2
3
2
4
6
8
10
乙

甲

R1
V1
V2
A
R2
R0

图7
阻值为_______Ω。
四、写表达式类：
例7、在研究“通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”时，记录的一组实验数据如
下表所示。请你分析数据，归纳出通过导体的电流与导体两端电压的关系：。
电压U/V

3

6

9
电阻R/Ω
10
10
10
10
10
10
电流I/A

练习1、在做探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”的实验时，测得一组实验数据如上表，分析表
中数据，可以得到的结论是：。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/W
5
10
15
20
30
50
电压U/V
3
3
3
3
3
3
电流I/A

R2
R1
S
a
b
c
练习2、小明同学在利用如图所示电路研究“并联电路中电流的关系”时,电源两端的电压保持不变，测量a、b、c三处电流分别为Ia、Ib、Ic,记录的实验数据如下表所示,
请你对表格中的数据进行分析,归纳出Ic与Ia之间的关
系:。
Ia/A

Ib/A

Ic/A

P
R2
R1
V2
V1
S
例8、小明同学将滑动变阻器R1和定值电阻R2串联在电源电压为6V的电源两端，如图所示，小明多次调节滑动变阻器的滑片改变R1两端的电压U1，记录电压表V2的读数U2，得到如下表所示的实验数据，请根据表中数据，归纳出U2跟U1的关系是________________。
U1/V
5

4

3

U2/V
1

2

3

V
R1
R2
R3
R4
R5
R6
练习1、小明要研究“串联电路中导体两端电压与导体电阻阻值之间的关系”，他设计了如图所示的实验电路，并依次测量了每个已知阻值的定值电阻两端的电压，记录了如下表所示的实验数据。请你对表格中的数据进行分析，归纳出导体两端电压与导体电阻阻值之间的关系是：。
R/Ω
10
20
30
50
60
70
U/V
2
4
6
10
12
14
练习2、下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据，请你
对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻的关系：。
R/Ω
10
20
30
50
60
70
I/A

U/V
3
6
9
15
18
21
P/W

练习3、下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据，请你
对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻的关系：。
R/Ω
10
15
20
30
50
60
U/V
6
6
6
6
6
6
I/A

0.4

P/W

2.4

五、测定类（测电阻、测电功率）
（一）测电阻（实验原理：）：
方法
伏安法：用表和表测未知电阻的方法。
伏伏法：用表和测未知电阻的方法。
安安法：用表和测未知电阻的方法。
伏安法实验电路图
安安法实验电路图（两种）
伏伏法实验电路图（两种）

例9、如下图所示，是利用电压表和电流表测量电阻的实验装置.
⑴ 根据图甲所示的电路图把实物图乙连接完整，要求电流表、电压表均接小量程.
⑵ 图丙是某一次测量时电压表的数据，则此时电压表的读数是，如果此时电流表的读数是，则电阻是Ω.

甲 乙 丙

练习1、小刚同学测量小灯泡的电阻时，连接的电路如右图：
(1)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.闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑
片调到端(填“A”或“B”)；
实验次数
1
2
3
电压U/V

电流I/A

(2)小刚改正错误后，按正确操作测得的数据如右表：
则第1次测得的小灯泡的电阻为；
从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可
能的原因是.

V1
V2
R0
Rx
练习2、小明要测量一只定值电阻Rx的阻值，实验桌上器材如下：满足实验要
求的电源一个、开关一个、电压表V1和V2、阻值已知的定值电阻R0、
待测电阻Rx和导线若干。他设计了如右图所示的电路进行实验。
闭合开关后，如果电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，
用U1、U2和R0表示Rx，则表达式为Rx = 。
－
＋
R1
R2
S
甲
练习3、在一次实验过程中，小宁连接电路如图甲所示。闭合开关S后，发现两块电流表指针位置相同，如图乙所示。如果电阻R2＝2W，可知电阻R1＝________W；电源两端电压U＝________V。
乙

练习4、如图所示，小立同学在电路中串联了一段铅笔芯后，发现小灯泡的亮度变暗了。他查阅资料后了解到：铅笔芯的主要成分是石墨，石
墨是导体。于是小立想借助电阻箱，用等效替代的方
法，较准确的测出这段铅笔芯的电阻R铅。
除了图中所示的器材和电阻箱外，他还选用了一件器材，
这件器材是：___________。
他主要的实验步骤如下所示，请你将实验步骤补充完整。
⑴断开开关，把___________________接入电路中；闭合开关，观察____________；
⑵断开开关，用电阻箱替代铅笔芯接入电路；
⑶闭合开关，改变电阻箱接入电路的电阻值，同时观察_______________________，直至___________________________；
⑷读出此时电阻箱接入电路的电阻值R，则铅笔芯的电阻值R铅＝R。
实验电路图
（二）测电功率（实验原理：）：
例1．用电流表和电压表测2.5V小灯泡正常发光时的功率．
（1）在图甲中，已完成了一部分的电路连接，请你继续完成实验电路的连接．
图（甲）
图（乙）

图16.

（2）在闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应放在端（填：“左”或“右”）．
（3）测量时，小灯泡正常发光时通过小灯泡的电流如图乙所示，则电流表的示数是
A，小灯泡的额定电功率是W．
练习1．小鹏同学利用伏安法测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的功率．
（1）图甲中的电路没有连接完整，请你用笔画线代替导线把图中的元件连接完整．（要求滑片P向右移动时变阻器阻值变大）．
（2）完成电路连接，闭合开关后，小丽发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压，出现故障的可能原因是(填字母代号，只有一处故障)
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．电压表短路D．电流表断路
图甲

图乙
（3）连接好电路后闭合开关，通过调节滑动变阻器的滑片P，使得电压表的示数为2.5V，这时电流表的示数如图乙所示，通过小灯泡的电流为A，小灯泡正常发光时的功率是W．
练习2．右图是测量额定电压2.5V的小灯泡电功率的电路图。
（1）调节滑动变阻器使电压表的示数为______V时，小灯泡
正常发光。此时，电流表示数如下图所示是_______A。
则小灯泡的额定功率是_______W。
（2）某同学研究小灯泡在不同电压下的实际功率时，他设计的记录实验数据表格如下，请你指出表格中的错误是：______________________________________________________。
项目
次数
电压（V）
电流（A）
电功率（W）
灯泡的平均功率（W）
1

2

3

练习3．在“测定小灯泡额定功率”实验中，已知电源电压６V，小灯泡额定电压3.8V、灯丝电阻约为12Ω。
（1）在甲图中电路没有连接完整，请用笔画线代替导线，完成电路连接；
0
1
3
A
0

2
3

乙
甲
（2）闭合开关前，应使滑动变阻器滑片置于端（填：“A”或“B”）
（３）闭合开关，电压表示数是2.5V，应将滑片向端移动，直至电压表示数为V时，电流表示数如图乙所示．那么，小灯泡的额定功率是W。
（二）探究串、并联电路中的电流、电压关系？
串联电路：（1）电流关系：（2）电压关系：
并联电路：（1）电流关系：（2）电压关系：
A
B
C
L1
L2
图甲
1．小利同学做“探究串联和并联电路中电流、电压关系”的实验，他进行了如下实验操作：
C
B
A
（1）把标有“2.4V 0.3A”的小灯泡L1接到图甲的AB两点间，
在BC两点间接入“2.4V ”的小灯泡L2，用电压表分
别测量AB、BC、AC间的电压，记入表1；
（2）用“4.8V 0.3A”的小灯泡L3和“6V ”的小灯泡L4
B
C
L2
L1
A
图乙
D
A
B
C
D
分别替换L2，用电压表分别测量AB、BC、AC间的电压，
将测量数据记入表1；
（3）把标有“2.4V 0.3A”的小灯泡L1接到图乙的AD两点间，
在BD两点间接入“2.4V ”的小灯泡L2，将三块电流
表同时接入电路中，测量A点、B点、C点的电流，记入表2；
（4）用“4.8V 0.3A”的小灯泡L3和“6V ”的小灯泡L4分
别替换L2，将三块电流表同时接入电路中，测量A点、B点、
C点的电流，将测量数据记入表2．
表1 表2

UAB/V
UBC/V
UAC/V
接L1、L2
2
2
4
接L1、L3

4
接L1、L4

4

IA/A
IB/A
IC/A
接L1、L2

接L1、L3

接L1、L4

（5）根据实验要求和实验过程，分析表1中的数据，可以得到的结论是：；
（6）根据实验要求和实验过程，分析表2中的数据，可以得到的结论是：．
（三）探究决定电阻大小的因素？（影响因素：）
S

A
L
B
A
1．小李同学通过实验研究“导体电阻大小与哪些因素有关”，实验电路图如图所示，AB两点间接入待研究的电阻丝（忽略温度的影响）
表1
序号
材料
长度
横截面积
1
镍铬合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
2L
S
3
镍铬合金丝
3L
S
（1）实验中，小李选择如表1所示的电阻丝，可知小李是研究电阻大小与的关系；
（2）将三个电阻丝分别接入AB两点间，闭合开关，灯泡亮暗和电流表的示数均有变化，实验中，接入序号为的电阻丝，灯泡最亮，电流表读数最大。
2．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，某老师引导学生作了如下的猜想：
M
N
a
b
c
d
猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关．图6-57

如图是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条
金属电阻丝，a、b、c三条长度均是1m，d的长度；
a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，
但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同，
（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟______的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小．
（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟______的关系，其结论是：_________ ．
（3）依次把M、N跟a、b的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、b两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟______的关系，其结论是：_________________________．
3．如图所示，用酒精灯给细铁丝制的线圈加热，则电流表的示数会变________，表明导体的电阻在变____________，可见导体的电阻还与__________有关．

（四） 探究“导体中电流跟电压、电阻的关系”?（欧姆定律：）
关系1： ，关系2：
1．小刚同学用实验探究通过一段导体的电流随加在该段导体两端电压变化的规律。得到的实验数据如下表。
电压U/V

电流I/A

（l）在他的实验过程中应该控制不变的物理量是___________。
（2）分析表中的数据，能得出的探究结论是______________________________________。
2．在“探究导体中的电流与导体两端的电压关系”的过程中，同学们作出了以下猜想。
猜想A：加在导体两端的电压越大，导体中的电流越小；
猜想B：加在导体两端的电压越大，导体中的电流越大；
猜想C：加在导体两端的电压增大，导体中的电流不变。

电路图
为了验证上述猜想是否正确，他们设计了实验电路。实验中所用元件有：三个阻值不同的电阻、一块电流表、一块电压表、一个滑动变阻器、一个单刀单掷开关及若干节干电池。下表是他们的实验数据。
实验序号
选用的电阻
电压/V
电流/A
1
甲电阻
1

2
2
0.10
3
3
0.15
4
乙电阻
1
0.1
5
2
0.2
6
3
0.3
7
丙电阻
1
0.2
8
2
0.4
9
3
0.6

I/A
图10
图14

b
0.6
0.1
0.2
0.3
0.4

0
1
2
3
4
U/V
a
c

（1）请在虚线框内画出用甲电阻能验证上述猜想的实验电路图。
（2）通过分析比较实验数据 （填写实验序号），可知猜想是正确的（选填“A”、“B”或“C”）。
（3）如上图是该小组同学根据实验数据在坐标系中画出的三个电阻的U-I图像。其中图像c是电阻的U-I图像。（选填“甲”、“乙”或“丙”）
（4）根据上图的图像可知：甲电阻电流为时，电压为V。
3．小莉同学按下图所示的电路探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”。她不断改变电阻R的阻值，并将电阻值以及对应的电流表的示数记录在表1中。分析表1中的数据可知：电路中的电流I跟电阻R不是反比关系，这一结论与欧姆定律不一致。请你帮助小莉分析：
⑴结论与欧姆定律不一致的原因是_______________________________________；
⑵要得到与欧姆定律一致的结论，你如何帮助小莉改进这个电路？__________________
________________。表2
次数
R/W
I/A
1
5

2
10

3
15

表1
次数
R/W
I/A
1
5

2
10

3
15

改进实验后，把符合要求的数据填写在表2中的空格内。

（五）探究电流产生热量多少与什么因素有关？ (焦耳定律：)
影响因素：
.
+
_
R1
A
R2
B
a
b
c
d
P
S
1．小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻为R1，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻为R2，R2> R1.温度计显示煤油的温度。
(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该。
（选填“相等”或“不相等”）
(2)实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的
示数升高的快。这表明：在和通电时
间相同的情况下，导体的电阻越
（选填“大”或“小”），产生的热量越多。
（甲）
（乙）
R1
R2
a
b
R3
R4
c
d
2．我们知道：“电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。”这就是焦耳定律，用公式可表达为：Q=I2Rt。小明想通过实验验证这个规律中Q与R的关系，他设计了如图（甲）、（乙）所示的两个实验，他的方法是用电阻丝给烧瓶中的煤油加热，然后观察插在煤油中
的温度计示数，就可以对比电阻丝放热的
多少。请你应用所学知识分析回答下列问题：
（1）他应该选用的实验________来完成他
的验证实验选填“甲”或“乙”）。
（2）如果他采用实验电路（乙），已知两个
电阻丝的电阻大小关系是R3<R4，那么闭合开关后，经过相同的时间，温度计c和d中示数变化较大的应该是_______。
七、设计证明类：（电路图、表格、步骤）
（一）欧姆定律
1.实验桌上有如下器材：符合要求的电源一个、已调零的电流表和电压表各一只、开关一个、滑动变阻器一个、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：“当电阻阻值保持不变时，通过电阻的电流与该电阻两端的电压成正比”。
2．实验桌上有如下器材：电源一台；调好的电流表一块、开关一个、电阻箱一个；阻值已知但大小不同的定值电阻六个和导线若干。请你从中选择器材，设计一个实验证明：“当电阻两端的电压保持不变时，通过电阻的电流跟电阻成反比”。

3．实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电阻箱（电路图符号 ）一个、调好的电压表一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。利用以上器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”。
（二）电功率
1．实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、调好的电流表和电压表各一只、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：
“当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。
2．请你利用以下器材：电源一个、调好的电压表和电流表各一个、开关一个、滑动变阻器一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。设计一个实验证明：“当电阻两端电压一定时，电阻消耗的电功率和该电阻的阻值成反比”．
（三）串、并联电路中电流、电压、电阻关系
1．请你通过实验验证：“在串联电路中，电路总电压等于各部分电压之和”的结论。实验桌上有如下器材：电源一个、电阻箱（电路图符号为 ）一个、开关一个、定值电阻一个、调好的电压表三块、导线若干，所给器材均符合实验要求。
2．请你利用手边的器材验证“并联电路中干路电流等于各支路电流之和”这一关系。实验桌上有如下器材：电源一个（电源电压未知）、电阻箱（电路图符号 ）一个、调好的电流表三块、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。
3．实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、调好的电流表和电压表各一只、开关一个,
阻值已知的定值电阻一个、电阻箱一个（电阻箱在电路图中的符号　　　　 ）。要求从实验
桌上选择适当器材，设计实验证明：“串联电路的等效电阻等于各电阻之和”。