【知识回顾】
数学学是以实验和观察为基础的科学，热学实验是学习热学知识的基础。
热学实验跟热学、光学、热学相像，实验内容主要分为中学生实验和演示实验两大类。
中学生实验在实验室进行，它是探究化学规律和产生数学概念的过程。
比如：
实验“探究电压与电流、电阻的关系”属于探究化学规律的中学生实验。
实验“测量阻值”属于检测化学量的中学生实验。
演示实验由老师主导操作，通常在课室进行演示，是拿来讲解化学原理，探究化学方式，产生化学规律的过程。
比如：
实验“探究电压通过导体时形成热量的多少与哪些诱因有关”，用控制变量法和转换法探究焦耳定理。
实验装置
热学部份从磨擦起电开始，到电磁波结束，几乎每节课都要进行实验，这么实验题就成为平常练习和考试的主要题型。
【举手提问】
1.本学期重点实验的内容有什么？
2.实验题通常考察什么知识点？
3.怎么选择滑动变阻器的尺寸？
3.看懂【实验目的】有哪些意义？
【新课学习】
一、重点实验的内容
在许许多多的热学实验中，探究化学规律和检测化学量的五大常规实验是主要知识点和重要考点。
1.“探究电压跟电流的关系”
2.“电流跟内阻的关系”
3.“伏安法测定值内阻”
4.“伏安法测小灯泡内阻”
5.“伏安法测小灯泡电功率”
演示实验：
实验“探究电压通过导体时形成热量的多少与哪些诱因有关”
不同探究实验选择的器材、实验目的、实验步骤、数据剖析、实验推论等不同。但实验过程中基本实验操作要求、电路接法、器材作用、电路故障等都相同。
二、常规实验联考的知识点
1.实物连线
实物连线是实验基本技能之一，也是实验题的首选考点。
在五大常规实验中，都是采用“伏安法”电路电阻的测量知识点高二，电路的联接原理及其步骤是相同的。
●连接电路或检测电路联接是否正确的方式
（1）联接或检测电路的基本原则是“先串联后并联”，也就是先联接或检测电路的串联部份。如右图（电流表的联接不用查）
①看是否有断掉部份，若有就联接上去；
②看滑动变阻器“一上一下”接法是否正确，若不正确就改正过来；
③看电压表阻值“正入负出”接法是否正确，若不正确就改正过来；
图2电路中，电源电流3V，小灯泡内阻大概10Ω左右，依照欧姆定理算出电路中的电压大概为：
I=U/R=3V/10Ω=0.3A，电压表选0～0.6A阻值。
（2）再联接或检测电流表是否跟被测电路并联。
如图1，电流表测小灯泡两端电流，正、负接线柱联接正确。
如图2，实物连线图中，电流表接在小灯泡两端或电流表跟小灯泡并联，电压符合“正入负出”，电源电流为3V，电流表选0～3V阻值。
2.注意事项
①电路联接过程中，开关是断掉的；
②滑动变阻器的滑片应坐落它的最大值；
③滑动变阻器在五大常规实验中的主要作用是：
改变小灯泡或被测内阻两端的电流。
在实验中，调节滑动变阻器的滑片，将电流表示数调到实验要求的数值后，再读出电压表示数。
3.故障剖析
在常规实验操作中，电路出现的故障通常为断路或漏电，判定的根据常常通过电流表或电压表示数情况剖析或推论。
了解电路故障剖析详情请点击以下链接：
●故障一：断路
故障现象：
闭合开关，电压表示数为零或几乎为零，电流表示数较大或接近电源电流，剖析电路故障。如右图.
故障剖析：
电流表有示数且较大，说明电流表正、负接线柱两端联接的电路器件均为通路，不存在故障。
因为电流表电阻很大，通过电流表的电压几乎为零，只有当图中小灯泡（或内阻）断路时，就会出现此类现象。
●故障二：漏电
故障现象：
闭合开关，电压表示数较大，电流表示数为零，调节滑动变阻器滑片，电压表示数变化。如右图.
故障剖析：
闭合开关电压表有示数且较大，说明电路为通路且电路阻值较小，调节滑动变阻器滑片，电压表示数变化，说明电路故障不是电压表和滑动变阻器，串联部份阻值较小的缘由是，小灯泡（或内阻）漏电导致。
由于电流表接在小灯泡（或内阻）两端，只有当电流表检测部份内阻为零时，电流表的示数才能为零。
●其它现象：
闭合开关，电压表、电压表都有示数，灯泡不亮，可能是滑动变阻器滑片坐落最大值（如图甲）或电路两端都接在滑动变阻器的内阻线圈上了（如图）。
甲
乙
4.滑动变阻器尺寸、范围
滑动变阻器在电路中的变化范围，取决于实验探究内容和实验器材尺寸大小的选择。
例题：
在“探究电压跟内阻的关系”实验中，电源电流6V，定值内阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个，实验时保持定值内阻两端电流不变，估算滑动变阻器的电阻变化范围或选择滑动变阻器的尺寸。
如图：
从图象丙查出，当电路接入5Ω的定值内阻时，电压最大为0.5A，则，实验的预设电流为：
U1=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V.
滑动变阻器两端电流为：
UP=U-U1=6V-2.5V=3.5V.
当R1=5Ω时，I1=0.5A,此时滑动变阻器的内阻最小为：
RP最小=UP/I1=3.5V/0.5A=7Ω.
从图象丙查出，当电路接入25Ω的定值内阻时，电压最小为0.1A，实验的预设电流为2.5V不变，此时，滑动变阻器的电阻最大为：
RP最大=UP/I5=3.5V/0.1A=35Ω.
滑动变阻器的电阻变化范围：7Ω～35Ω.
为完成实验，应当选择的滑动变阻器的尺寸为（A）
A.50Ω1.0AB.100Ω0.4A
C.20Ω0.5A.
5.【实验目的】
几乎每道实验题的题首都要说明【实验目的】，也就是某甲朋友在“探究哪些关系或检测哪些数学量的值”，这句话早已告诉你本题的主要实验内容，这种内容包括实验技巧、步骤、结果或推论等。
明晰实验目的是完成实验题的基本要求，不同实验目的不同，考察的内容也就不同。
（1）在“探究电压跟电流关系”中，要保持内阻不变，实验最少做三次，得到当内阻一定时，通过导体的电压跟电流成反比这一实验推论。
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（2）在“探究电压跟内阻关系”中，要保持电流不变，实验最少做三次，得到当电流一定时，通过导体的电压跟内阻成正比这一实验推论。
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（3）在“测量定值内阻”的实验中，起码检测三次取平均值。
R=R1+R2+R3/3
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（4）在“测量小灯泡内阻”的实验中，要多次检测获得多组数据，探究灯泡的内阻跟气温的关系。
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（5）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验进行三次，探究小灯泡在额定电流下的功率和小灯泡不在额定电流下的电功率。
在做题时，要查到额定电流，估算额定功率。
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三、演示实验
在实验“探究电压通过导体时形成热量的多少与哪些诱因有关”的实验中，
实验方式：控制变量法和转换法
●教材方式如图，
①实验探究热量与内阻的关系
用串联的方式使内阻不同的RA、RB电压相等，比较体温计示数大小比较热量多少。
②实验探究热量与电压的关系
用定值内阻RB保持内阻不变，通过改变滑动变阻器滑片改变电压大小，比较体温计示数大小比较热量多少。
实验推论：
电压通过导体形成的热量跟电压的二次方成反比,跟导体的阻值成反比,跟通电时间成反比。这个规律称作焦耳定理。
Q=I²Rt
●实验室方式实验装置如右图
①实验探究热量与阻值的关系
用串联的方式使内阻不同的RA、RB电压相等，比较U形管液面的高度大小比较热量多少。
②实验探究热量与电压的关系
在内阻相同时，通过并联电路分流的方式使通过内阻的电压不同，比较U形管液面的高度大小比较热量多少。
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【中考真题训练】
1.(2020北京)(6分)
在“探究内阻一定时电压与电流关系”的实验中,小强和小红设计的电路如图甲所示,电源电流3V保持不变.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应当放在(选填“a”或“b”)端.
(2)小强朋友按图甲正确联接电路,闭合开关S,调节滑片P,得到的实验数据如下表:
剖析数据可知,应当将实验序号的一组数据剔除,从而得出推论:内阻一定时,.
为了才能顺利完成上述实验,所用滑动变阻器的最大电阻不大于Ω.
(3)小红朋友联接的电路如图乙所示,小强朋友发觉接错了一根导线请在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线.
2.(2020成都)(8分)
在“探究电压与内阻的关系”的实验中,提供的器材如下电源电流恒为4.5V,五个定值内阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表(可用阻值0-3V0-15V)、电流表(0-0.6A)、开关各1只,导线若干.
(1)小赵朋友设计了如图甲所示的实验电路,电路联接完毕,闭合开关S,发觉电压表有示数,电流表无示数若电路故障只出现在R1和R上,则电路故障是.
(2)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移到最端,闭合开关,调节滑片P,使电流表的示数为2.5V时,电压表的示数应为A.
(3)分别用定值内阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复(2)的实验步骤按照实验所得的五组数据勾画出I-R图象,如图乙所示,由图象可得出的推论是:.
(4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断掉开关,用R2替换R1,闭合开关,发觉电流表示数2.5V(选填“大于”或“小于”),应向(选填“左”或“右”)联通滑片P才会达到实验要求.
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器容许连入电路的最小电阻为Ω.
(6)在使用内阻R1、R5完成实验的过程中,当电流表示数为2.5V时,滑动变
阻器R消耗的电功率分别为P1、P5,则P1:P5=.
3.(2020上海)(7分)
小明和小华在进行“测量定值内阻的电阻”实验,器材有干电瓶两节,开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω1.5A)、电阻箱(0~9999Ω5A)各一个,待测内阻R1、R2,导线若干.
(1)联接电路前,小明发觉电压表表针如图甲所示,于是他将电压表表针调至.
(2)①图乙是她们联接的检测R1电阻的部份电路.请用笔划线取代导线,将电路联接完整.
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P放在最(选填“左”或“右”)端.
③在正确完成上述操作后,闭合开关,联通滑片P,当电压表示数为0.2A时,电流表示数如图丙所示,则内阻两端的电流为V.多次实验所检测的结果如下表所示,则R1的电阻为Ω.
④测量R1电阻的过程中,老师提醒她们要尽量减短通电时间,并用较小的电
流来检测,这样做的理由是:.
(3)为检测内阻R2的电阻,她们在已联接好的图乙的电路中,用R2替换R1
接入电路.检测过程中,发觉电压表示数仍然大于分度值.于是,她们根据如
图丁所示的电路图.
重新联接了电路,闭合开关后,改变阻值箱接入的电阻进行多次检测,记录下内阻箱的电阻R及对应的电流表示数L.并按照记录的数据勾画出1-1图象,如图成所示则所测内阻R2的电阻为Ω.
4.(2020长沙)(9分)
如图甲,是研究小灯泡内阻的实验装置,灯泡的额定电流为2.5V,滑动变阻器最大电阻是509,电源电流保持6V不变.
(1)用笔划线取代导线,将图甲中的器材联接成完整的电路.
(2)联接完电路后,闭合开关,发觉小灯泡发光较暗,且无论如何联通滑动变阻器滑片P,小灯泡的色温都不变,则诱因可能是.
A.开关开路
B.电流表漏电
C.滑动变阻器接的是上端两接线柱
(3)正确联接后,闭合开关,联通滑片P,记下多组对应的电流表和电压表的示数.当滑片P移到某处,电流表示数为1.5V时,要使小灯泡正常发光,应(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入电路中的电阻.
(4)将所测数据勾画成如图乙所示的U-I图象.由图可知:小灯泡的阻值是变化的,主要是由于小灯泡钨丝的(选填“温度”“长度”或“横截面积”)发生了变化;此小灯泡的额定功率是W.
(5)借助此装置还可以探究电压与阻值的关系,只需将图甲中的小灯泡换成不同电阻的定值内阻,并使定值内阻两端的电流保持不变,即可进行实验.
①接入某定值内阻后,闭合开关,联通变阻器的滑片P,当电流表的示数为2V时,电压表的示数如图丙所示,为A,则接入的定值内阻的电阻为Ω.
②实验时,为了确保不同定值内阻两端的电流能达到并保持2V不变,换用的定值内阻电阻不能小于Ω.
5.(2020湖北)(6分)
某同事借助如图甲所示电路来检测小灯泡的额定电率,电源电流恒定,小灯泡的额定电流为2.5V,实验步骤如下:
(1)请依照图甲所示的电路图,用笔划线取代导线将图乙中的实物联接完整
(要求滑片P向左联通的过程中电流表示数变小);
(2)正确联接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P放在(选填“A'”或“B”)端;
(3)闭合开关S,发觉电压表表针偏转,小灯泡微弱发光,而电流表表针无偏转,则故障的诱因可能是电流表(选填“断路”或“短路”).
(4)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使小灯泡两端电流
(5)通过以上数据可以估算出小灯泡的额定功率为W.
(6)在检测小灯泡额定电功率时,另一位悉心的朋友在调节滑动变阻器的过程中,记录了多组电流表与电压表的示数,并大致勾勒出了小灯泡的/-U图象,如图丁所示:
通过图象可以发觉不同电流下小灯泡的阻值不同,小灯泡钨丝的内阻随气温的下降而.
6.(2020部阳)(8分)
朋友们打算了中学生电源,滑动变阻器、电流表、开关、导线还有完全相同的甲、乙两烧杯,其中分别装有内阻丝R甲、R乙和相同的体温计,联接了如图所示的电路,进行实验探究.
(1)小明借助这套装置比较甲、乙两瓶中液体的比热容,为了使两种液体在一
定时间内吸收的热量相等,他设计电路时必须满足的条件是R甲、R乙的电阻(选填“相同”或“不同”).
实验中保持液体质量相同.闭合开关,通电一段时间后,小明发觉甲瓶中湿度计示数下降5℃,乙瓶中湿度计示数下降10℃,则(选填“甲”或“乙”)瓶中液体的比热容较小.
(2)小丽借助这套装置探究电压形成的热量跟内阻的大小是否有关,她设计电路时应使R甲、R乙电阻(选填“相同”或“不同”);除控制电压大小和通电时间相同外,还应控制液体的种类和相同.
7.(2019东部湾经济区)
如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液手相平,内阻丝的阻值R1=R2=R3小明用图示装置进行实验,探究电压通过导体时形成的热量Q跟哪些诱因有关,下述说法正确的是()
A.此实验在探究电热Q与内阻R是否有关
B.通过R1的电压和通过R2的电压大小相等
C.内阻R1两端的电流和R2两端的电流相等
D.通电后,A管的液面将会比B管的液面高
参
考
答
案
在
下
边
找
哦
！
参考答案：
1.（1）a（2）2电压与电流成反比16
（3）如答图所示
2.
(1)R1漏电(2)右0.5
(3)当导体两端电流保持不变时,导体中的电压与导体的阻值成正比
(4)小于右(5)4(6)5:1
3.
(1)零刻度线处
(2)①如答图所示
②右③0.42
④防止R1训诂显发热造成电阻发生较大变化
(3)160
4.
(1)如答图所示
(2)C(3)减少(4)气温0.75
(5)①0.45②25
5.
(1)如答图所示
(2)A(3)断路(4)0.3
(5)0.75(6)减小
6.（1）相同乙（2）不同质量
7.D
【九年级下册全部课程】
第十一章：电压和电路
第十二章：电流和内阻
第十三章：欧姆定理
第十四章：电功率
第十五章：安全用电
第十六章：电磁现象
【写在上面】
作者系浙江省杭州市文登区，学校中级化学班主任，在一线结业班教学42年，旨在于高中数学教材教法和高考试卷研究电阻的测量知识点高二，创建“初中数学同步”微信公众号，帮助中学生学习高中数学知识，指导化学学习方式，培养学习兴趣和思维习惯。
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讲课地址：西安市承德区世纪城新村
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