中学生物理实验技能竞赛试题(初中组)案例 目 录
[实验题目]:伏安法测电阻... 1 [实验题目]:测定小灯泡的功率... 7
[实验题目]:研究黑盒子中电阻的连接方式... 12 [实验题目]:磁电式直流电表的改装... 17
[实验题目]:测量直流稳压电源的电动势和内阻... 22 [实验题目]:分压电路的研究... 28 [实验题目]:测量铜块和石蜡的密度... 34 [实验题目]:测量匀变速直线运动的加速度... 39 中学物理实验技能竞赛试题(初中组) [实验题目]:伏安法测电阻 [实验器材]:
1.电池组(由1.5伏的两节干电池组成)1个 2.电流表(量程:1A)1只 3.电压表(量程:3V)1只
4.滑动变阻器(1000Ω,0.5A)1只 5.单刀开关1个 6.待测电阻1个 7.导线若干
[实验要求]:用伏安法测量待测电阻的阻值,要求进行多次测量 [注意事项]:
1、每测量一组数据完毕,应将单刀开关断开。 2.按答题纸的要求答题。
中学物理实验技能竞赛试题(初中组) 实验题目:伏安法测电阻 (答题纸)
一、简述实验原理,画出设计的实验电路图。(20分) 二、简要写出实验步骤(10分) 三、列表记录测量数据(15分)
四、绘出 图,求出待测电阻的阻值(15分) 五、回答思考题(10分)
1.你所设计的实验电路中,滑动变阻器所起的作用是什么?(5分)
2.在用伏安法测待测电阻Rx的实验中,若电源电压为3伏,Rx的值约为3欧姆。滑动变阻器有两只(规格分别是“0.2A,50Ω”和“1A,20Ω”),测量时,滑动变阻器应该选择哪一只?(5分) 参考答案
一、简述实验原理,画出设计的实验电路图。(20分)
1.根据欧姆定律 ,可变形得 ,因而只要用电压表、电流表测出被测电阻两端的电压 和通过它的电流 ,就可以计算出电阻值R。这种测定电阻的方法叫伏安法。(10分) 2.(10分)
二、简要写出实验步骤(10分) 1.根据设计的电路图连接电路;
2.将滑动变阻器滑片移到使阻值最大点,检查无误后闭合开关;
3.移动滑动变阻器的滑片,以改变待测电阻两端的电压,测量对应的电流值,测量三次,记录两电表三次对应的读数; 4.断开开关,整理仪器;
5.根据实验数据分别求出三次实验对应的电阻值,并计算出它们的平均值。 三、列表记录测量数据(15分)
测量次数 电压表的读数(V) 电流表的读数(mA) 1 2 3 0.40 1.20 2.42 40 122 250 四、绘出 图,求出待测电阻的阻值(15分) 1.绘 图(7分)
2.求待测电阻的阻值可采用两种方法(8分) (1)由 图的斜率求出
在曲线上选取两点A(101mA,1.00V),B(153mA,1.50V),则斜率为 所以,待测电阻的阻值约为 。
(2)由表格中的测量数据求出,由 ,得 ?? 所以,
五、回答思考题(10分)
1.你所设计的实验电路中,滑动变阻器所起的作用是什么?(5分)
一是对电路起保护作用(限制电流过大);二是改变被测电阻两端的电压和通过的电阻的电流(可以获得多组数据,求平均值)。
2.在用伏安法测待测电阻Rx的实验中,若电源电压为3伏,Rx的值约为3欧姆。滑动变阻器有两只(规格分别是“0.2A,50Ω”和“1A,20Ω”),测量时,滑动变阻器应该选择哪一只,为什么?(5分)
应该选择规格是“1A,20Ω”的滑动变阻器;因为当滑动变阻器的阻值无限小的时候,电路中的电流约为3伏/3欧=1安,如果选择规格是“0.2A,50Ω”的滑动变阻器,它将被烧毁。
中学物理实验技能竞赛试题(初中组) [实验题目]:测定小灯泡的功率 [实验器材]:
1.直流稳压电源(量程:10V)1个 2.电压表(量程:3V、15V两档)1只 3.电流表(量程:0.6A、3A两档)1只 4.滑动变阻器(10Ω,1.5A)1只 5.滑动变阻器(20Ω,1A)1只 6.单刀开关1个
7.待测小灯泡(2.5V,0.3A)1个 8.导线若干
[实验要求]:设计测量电路图,测定小灯泡的额定功率 [注意事项]:
1.按答题纸的要求答题; 2.电源电压最大不得超过6V; 3.注意保护小灯泡,谨防烧毁。
中学物理实验技能竞赛试题(初中组) 实验题目:测定小灯泡的功率 (答题纸)
一、画出设计的测量电路图,写出实验原理。(20分)
二、说明电压表和电流表量程以及滑动变阻器规格选择的理由。(10分) 三、调节电源电压为6V,若电流表的示数达到小灯泡的额定电流值时小灯泡正常发光,计算小灯泡的额定功率和此时的实际功率。(20分) 四、思考题(20分)
1.在本实验中,某同学连接电路完毕后发现开关没有闭合时小灯泡已发光,而电压表和电流表的示数情况正常,开关闭合后小灯泡反而熄灭,电压表的示数减小为零,电流表的示数变大,但没有超过量程,造成这种现象的原因是什么?画出相应的电路图。(10分)
2.在本实验中,某同学连接电路完毕并闭合开关,当调节滑动变阻器的滑片时,发现小灯泡变亮时电压表的示数减小,小灯泡变暗时电压表的示数增大(器材是完好的),造成这种现象的原因是什么?画出相应的电路图。(10分) 参考答案
一、画出设计的测量电路图,写出实验原理。(20分) 1.测量电路图(15分)
2.测定小灯泡功率的实验原理:伏安法测定小灯泡功率的原理是利用电压表测电压,利用电流表测电流,利用公式P=UI计算功率,在额定电压下测出的功率就是额定功率。(5分)
二、说明电压表和电流表量程以及滑动变阻器规格选择的理由。(10分)