电学 实验探究题补充资料终版

北京三帆中学期末复习资料 第1页 共6页

实验探究题补充资料

一、分类

（一）测定性实验

测量未知定值电阻(一次)

测量小灯泡的某状态（如正常发光）的电阻(一次)

测小灯泡某状态（如正常发光）的电功率(一次) （二）探究性实验

探究：比较不同物质的吸热能力 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：电阻上的电流跟两端电压的关系

探究：电流通过导体产生的热量跟什么因素有关？（焦耳定律的实验）

二、例题

（一）探究物理规律的实验步骤及实验数据记录表

例1．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、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。小明想利用实验桌上的器材，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”。请根据上述要求帮助小明（1）画出实验电路图 （2）写出实验步骤 （3）画出实验数据记录表

【答案】

（1）实验电路图如右图所示

R1 V R2 R3 R4 R5 R6

S （2）实验步骤：

①断开开关S，按电路图将六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6和调节好的电压表接入电路。 ②闭合开关S，用电压表测量R1两端的电压，用U1表示，将U1及R1的阻值，记录在实验数据记录表中；

③断开开关S，把电压表连接在R2两端。闭合开关S，用电压表测量R2两端的电压，用U2表示，将U2及R2的阻值，记录在实验数据记录表中；

④仿照步骤③，用电压表分别测量电阻R3、R4、R5和R6两端的电压，分别用U3 、U4、U5 和U6表

示，并将R3、R4、R5和R6的阻值和相应的电压值U3 、U4、U5 和U6记录在实验数据记录表中。 （3）实验数据记录表

探究电阻两端的电压与电阻的关系实验数据记录表 R/? U/V

例2．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、电流表一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。小明想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“当电阻两端的电压保持不变时，通过电阻的电流与该电阻的阻值成反比”。请根据上述要求帮助小明（1）画出实验电路图 （2）写出实验步骤 （3）画出实验数据记录表

【答案】

（1）实验电路图如右图所示

S R1 A R2 R3 R4 R5 R6 北京三帆中学期末复习资料 第2页 共6页

（2）实验步骤：

①断开开关S，按电路图将六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6和调节好的电流表接入电路。 ②闭合开关S，用电流表测量通过R1的电流，用I1表示，将I1及R1的阻值，记录在实验数据记录表中； ③断开开关S，把电流表连接在R2支路中，闭合开关S，用电流表测量通过R2的电流，用I2表示，将I2及R2的阻值，记录在实验数据记录表中；

④仿照步骤③，用电流表分别测量通过电阻R3、R4、R5和R6的电流，分别用I3 、I4、I5 和I6表示，并将R3、R4、R5和R6的阻值和相应的电流值I3 、I4、I5 和I6记录在实验数据记录表中。 （3）实验数据记录表

探究通过电阻的电流与电阻的关系实验数据记录表 R/? I/A V A RX a S P

* 若给滑动变阻器、电流表和电压表，还可采用以下方案： （1）实验电路图如右图所示

（2）实验步骤：

b ①断开开关S，按电路图将阻值为R1的电阻和滑动变阻器及调节好的电流表、电压表接入电路中，

并将滑动变阻器的滑片位于阻值最大位置。 ②闭合开关S，调节滑动变阻器，使R1两端电压为某一值，用U表示，用电流表测量通过R1的电

流，用I1表示，将U、I1及R1的阻值，记录在实验数据记录表中；

③断开开关S，将R1取下，将阻值为R2的电阻接在R1处，调节滑动变阻器，使R2两端电压为U值，用U表示，用电流表测量通过R2的电流，用I2表示，将R2的阻值和相应的电压值U、电流值I2、记录在实验数据记录表中；

④仿照步骤③，用电流表分别测量通过电阻R3、R4、R5和R6的电流，分别用I3 、I4、I5 和I6表示，

并将R3、R4、R5和R6的阻值和相应的电压值U、电流值I3 、I4、I5 和I6记录在实验数据记录表中。 （3）实验数据记录表

探究通过电阻的电流与电阻的关系实验数据记录表

R/? U/V I/A

例3．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、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”。请 （1）画出实验电路图 （2）写出实验步骤 （3）画出实验数据记录表 【答案】

（1）实验电路图如右图所示 （2）实验步骤：

R1 V S R2 R3 R4 R5 R6 A ①断开开关S，按电路图将调节好的电流表、电压表和六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5和

R6接入电路中。

②闭合开关S，用电压表测量R1两端的电压，用U1表示，用电流表测量通过R1的电流，用I表示，将U1、I及R1的阻值，记录在实验数据记录表中；

③断开开关S，把电压表连接在R2两端。闭合开关S，仿照步骤②测量R2两端的电压和通过R2的电流，分别用U2和 I表示，并将U2、I及R2的阻值，记录在实验数据记录表中；

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④仿照步骤③，分别测出电阻R3、R4、R5和R6两端的电压，分别用U3 、U4、U5 和U6表示，并将R3、R4、R5和R6的阻值和相应的电流值I、电压值U3 、U4、U5 和U6记录在实验数据记录表中。 ⑤利用公式：P= U I 分别计算出电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6 消耗的电功率，并将数据记录在实验数据记录表中。 （3） 实验数据记录表

探究通过电阻消耗的电功率与电阻的关系实验数据记录表 R/? I/A U/V P/W

例4. 实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、滑动变阻器一个、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。小明想从实验桌上选择器材，设计一个实验证明：“当电阻两端的电压保持不变时，电阻消耗的电功率流与该电阻的阻值之间的关系”。请根据上述要求帮助小明画出实验电路图，并写出实验步骤，画出实验数据记录表。 （1）实验电路图 （2）实验步骤

（3）实验数据记录表

【答案】 方案（一）

（1） 实验电路图如右图所示

S R1 A R2 R3 R4 R5 R6 V （2） 实验步骤：

①断开开关S，按电路图将调节好的电流表、电压表和六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6接入电路中。

②闭合开关S，用电流表测量通过R1的电流，用I1表示，用电压表测量R1两端的电压，用U表示，将I1、U、及R1的阻值，记录在实验数据记录表中；

③断开开关S，把电流表连接在R2支路中，闭合开关S，仿照步骤②测量通过R2的电流和R2两端电压，分别用U和I2 表示，并将U、I2及R2的阻值，记录在实验数据记录表中；

④仿照步骤③，用电流表分别测量通过电阻R3、R4、R5和R6的电流，分别用I3 、I4、I5 和I6表示，并将R3、R4、R5和R6的阻值和相应的电压值U、电流值I3 、I4、I5 和I6记录在实验数据记录表中。 ⑤利用公式：P= U I 分别计算出电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6 消耗的电功率，并将诗句记录在实验数据记录表中。

（3）实验数据记录表

探究通过电阻消耗的电功率与电阻的关系实验数据记录表

R/? U/V I/A V A RX a S P

P/W

方案（二）

（1）实验电路图如右图所示 （2）实验步骤：

b ①断开开关S，按电路图将阻值为R1的电阻和滑动变阻器及调节好

的电流表、电压表接入电路中，并将滑动变阻器的滑片位于阻值最大位置。

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②闭合开关S，调节滑动变阻器，使R1两端电压为某一值，用U表示，用电流表测量通过R1的电流，用I1表示，将U、I1及R1的阻值，记录在实验数据记录表中；

③断开开关S，将R1取下，将阻值为R2的电阻接在R1处，调节滑动变阻器，使R2两端电压为U值，用U表示，用电流表测量通过R2的电流，用I2表示，将R2的阻值和相应的电压值U、电流值I2、记录在实验数据记录表中；

④仿照步骤③，用电流表分别测量通过电阻R3、R4、R5和R6的电流，分别用I3 、I4、I5 和I6表示，并将R3、R4、R5和R6的阻值和相应的电压值U、电流值I3 、I4、I5 和I6记录在实验数据记录表中。

⑤利用公式：P= U I 分别计算出电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6 消耗的电功率，并将数据记录在实验数据记录表中。 （3）实验数据记录表

探究通过电阻消耗的电功率与电阻的关系实验数据记录表

R/? U/V I/A P/W

（二）根据实验数据归纳表达实验结论

（以下两例均为根据定量实验数据归纳结论的题）

例5．（06年北京市）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 U/V I/A P/W 10 6 0.6 3.6 15 6 0.4 2.4 20 6 0.3 1.8 30 6 0.2 1.2 50 6 0.12 0.72 60 6 0.1 0.6 2

【答案】电阻两端的电压保持6V不变时，电功率与电阻的关系为：P=（6V）/R。

或 电阻两端的电压保持6V不变时，电功率与电阻成反比，比例系数为36 V2。

例6．（09年北京市）为了探究电阻串联问题，小芳设计了如图16所示的实验电路，其中R1是电阻箱，R2是定值电阻，R1与R2串联的总电阻（即等

A 效电阻）用R表示。电流表测量的是串联电路中的电流I，电压表测量的是A、B两点间的电压U。小芳通过实验记录的数据如下表所示。请根据表中实验数据，归纳出总电阻R跟电阻R1的关系： 。 R1 /Ω U/V I/A R/Ω 5 12 0.6 20 10 12 0.48 25 15 12 0.4 30 25 12 0.3 40 35 12 0.24 50 45 12 0.2 60

S 图16

V R1 R2 B A

【答案】在串联电路中，总电阻R跟电阻R1的关系为：R= R1+15Ω。

或 在串联电路中，总电阻R等于电阻R1与15Ω之和。