中考物理总复习第二编重点题型突破专题五实验探究题二电学实验题试题

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求(二)电学实验题,专题特征)电学实验主要包括探究串、并联电路特点；探究影响电阻大小的因素；探究电流与电压、电阻的关系；探究电热与哪些因素有关；伏安法测量电阻和小灯泡的电功率等。其中探究电流与电阻(电流与电压)关系、测小灯泡电阻、测电功率是中考命题的重点和热点。1探究电流与电阻(电流与电压)关系【例1】(2015河北34题)学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究。器材有：开关、电流表、电源(电压恒为1.5 V)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。【实验过程】电路如图甲所示。将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合S，记录的数据如下表。连接方式一根两根串联三根串联两根并联三根并联电流表读数/A0.60.30.21.21.8回答下列问题：(1)图乙是一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中。(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。A电阻的大小与长度的关系是：_材料和横截面积相同的导体，电阻的大小与长度成正比_；B电阻的大小与横截面积的关系是：_材料和长度相同的导体，电阻的大小与横截面积成反比_。(3)进行多次测量的目的是_使结论具有普遍性_。(4)此实验也可得出电流与电阻的关系是_电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比_。【拓展】用上述合金材料制成长1 m、横截面积1 mm2的电阻丝的阻值为1 。而实验中所用合金丝的横截面积为0.5 mm2，则一根合金丝的电阻为_2.5_，长度_1.25_m。【方法技巧】(1)根据电流表的量程和分度值读出电表的示数；(2)实验中两次用到控制变量法：研究影响电阻大小的因素时用到一次；研究电流与电阻关系时又用到一次；(3)同时还用到等效法：两根串联等效长度增加1倍；两根并联等效横截面积增加1倍等。2伏安法测电阻【例2】(2016邯郸一模)某同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验。(1)如图甲是小明没有连接完的实物图，请你用笔画线代替导线将实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片向右滑动时，接入电路的电阻变大。解：如图所示：(2)闭合开关后，无论怎样移动变阻器滑片，电压表示数始终为3 V，而电流表的示数有大小的变化，造成这种现象的原因是_电压表接在了电源两端_；(3)排除故障后，小明将实验数据记录如下表：实验次数1234电压U/V1.11.72.02.4电流I/A0.10.16_0.24当电压表示数为2 V时，电流表示数为_0.2_A(如图乙所示)，根据表格数据可知，定值电阻的阻值为_10_。【拓展】(1)若将图甲中的电阻R换成一个小灯泡，想测量出小灯泡在电压为3.8 V时的电阻(此时电阻约为12 )，则原实验电路中必须改变的是_电源电压和电压表量程_；(2)小明在重新连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了如图丙所示的电路来测量小灯泡的电阻Rx。请把下列实验步骤补充完整：步骤1：只闭合开关S1，记下电压表的示数为U1；步骤2：_闭合开关S1、S2，记下电压表的示数为U2_；Rx的表达式为_Rx_。【方法技巧】常规测电阻是利用伏安法，其实验原理是R。只给出电流表时，因为并联分流通常设计成并联电路或利用短路进行设计，只给电压表时，因为串联分压，通常设计成串联电路或利用短路进行设计。3测量小灯泡的电功率【例3】(2016邯郸25中一模)小明利用如图所示的实验器材测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5 V，正常发光时的电阻约为10 ，实验器材有电流表、电压表、电源(电压恒为3 V)、开关各一个，滑动变阻器一个，导线若干。(1)请你用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整。解：如图所示：(2)连接好电路，闭合开关，小灯泡发光，但电压表示数为0，经检查，图中、两根导线有一根接触不良，则该导线是_。(3)排除故障后，闭合开关，测量小灯泡额定功率，移动变阻器的滑片P，眼睛应先注视_电压_表的示数，使小灯泡正常发光，如果此时电流表的示数为0.3 A，则小灯泡的额定功率为_0.75_W。【拓展】电压表已损坏，小明多用了一个开关和滑动变阻器也测出了小灯泡的额定功率(电源电压用U表示，小灯泡的电阻不随温度的变化而变化)。如图为他设计的电路图，请写出实验步骤和额定功率的表达式。步骤：_只闭合开关S1，移动变阻器R2的滑片，使电流表示数I0.3_A_；_只闭合开关S2，先保持变阻器R2的滑片位置不变，调节变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3_A；再将变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I1_；则小灯泡额定功率的表达式为_P额(0.3_A)2_。(用已知量和所测量的字母表示)【方法技巧】连接实物电路图时要先确定电表的量程，电流表应串联接入电路，电压表应与被测电路并联；连接电路时开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数。,针对性训练)1.(2014河北中考34题)探究“电流与电阻的关系”。器材有：滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6 V)各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻(10 、15 、20 )，导线若干。(1)图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“”并补画出正确的连线。解：如图所示：(2)电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于_A_(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关后，移动滑片，使与电阻(20 )并联的电压表示数为4 V，读出电流表示数，再分别改接15 、10 的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5 的电阻让他再测一组数据。当他把5 的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4 V，实验不能继续进行，其原因是_电流超过了所选量程_。改变连接后，当电压表示数仍为4 V时，电流表示数为_0.8_A(如图乙所示)。综合分析数据可得：电压一定时，_导体中的电流跟导体的电阻成反比_。表1电压U/V4电阻R/201510电流I/A0.200.280.40表2电阻R/10电压U/V23456电流I/A0.20.30.40.50.6【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中。(4)分析表2中数据可得：电阻一定时，_导体中的电流跟导体两端的电压成正比_。(5)分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为_20_。2(2016张家口中考模拟)某同学对“串联电路电压规律”进行探究。【设计与进行实验】(1)按图所示电路图连接电路；(2)闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；(3)在测量L2两端电压时，为了节省时间采用以下办法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；(4)测出AC间的电压。【交流与评估】(1)在拆接电路时，开关必须_断开_。(2)该同学用上面的方法_不能_(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压，原因是_电压表正负接线柱接反了_。(3)方法改进后，所测出的AB、BC、AC间的电压记录在下表中，分析数据可以得出本次实验的结论是：串联电路总电压_不等于_(选填“等于”或“不等于”)各用电器两端电压之和。UAB/VUBC/VUAC/V2.11.73.7(4)这个实验在设计上还存在的不足之处是_一次有偶然性，需要多次实验得到一般规律_。3(2016邢台金华中学模拟)小明想要测量一个未知定值电阻Rx的阻值，现有下列器材可用：待测电阻Rx、滑动变阻器、电流表、电压表、开关S和电源各一个，导线若干。(1)甲图是他们尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替导线完成连接(连线不交叉)。要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，要使电压表示数变小。解：如图所示：(2)正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故障可能为_B_。A滑动变阻器短路B滑片P接触不良CRx短路 DRx断路(3)排除故障后继续实验，某次实验，当电压表示数为2.7 V时，小明发现电流表的示数(如图乙所示)为_0.3_A，则本次测量得到的定值电阻的阻值为_9_。【拓展】实验后，老师拿走了电压表，给了一个变阻箱(电路符号)和一个开关，要求他测出待测电阻Rx的阻值。他设计的电路如图丙所示，并进行了下列操作：AS1断开，S2闭合，调节电阻箱，使电流表的示数为ImB读出电阻箱R1的示数CS1闭合，S2断开，读出电流表的示数为IxD将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至最大E改变R的滑片P的位置，再测两组Im、Ix和R1的数值(1)上述步骤的合理顺序是_DCABE_。(只需填写序号)(2)当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证Im_(选填“”“”或“”)Ix，R1的示数即为待测电阻Rx的阻值，这种测量电阻的方法叫_A_。A替代法 B控制变量法C模型法 D转换法4(2016唐山路北区一模)在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中：小组一：探究“电流与电压关系”：(1)小明连好的电路如图1所示。小刚发现小明连接的电路有不妥之处，但只改电路中一根导线的连接即可。请在这根导线上打“”，并用笔画线代替导线，将其改正。_解：如图所示：_(2)开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图2所示。小红认为电流表正负接线柱接反了，小华认为电流表没调零，你认为_小华_(选填“小红”或“小华”)说法正确。(3)闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出IU图象，如图3中a所示。根据图象得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成_正比_。图1图2图3小组二：探究“电流与电阻关系”：(4)若第一次连入电路的电阻为5 ，控制电阻两端的电压为2 V，那么将5 的电阻换成10 的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向_左_(选填“左”或“右”)端调节，使电压表示数为_2_V；再把10 的电阻换成20 的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器的阻值_太小_。【拓展】(5)将电路中的电阻换成小灯泡，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出IU图象，如图3中b所示。试分析图象中A、B、C三点电阻RA、RB、RC的阻值由大到小的顺序为_RBRCRA_。5(2016河北一模)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两段阻值不同的电阻丝(R1R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。(1)在这个实验中，电流产生的热量多少是通过_气球的大小_体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”，这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：_研究电磁铁磁性强弱，通过观察它吸引大头针的数目的多少来判断_。(2)甲装置可探究电流产生的热量与_电阻大小_的关系。(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与_电流大小_的关系。(4)在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与气球_C_(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多。【拓展】(5)现有实验装置如图丙所示(烧瓶与图中的相同)。比较甲、乙和丙图所示的两种不同的实验装置，你认为较好的装置是_丙_，理由是：_温度计的示数变化要比气球体积变化灵敏得多_。6(2016保定一模)在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图甲所示。图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8 V”字样。(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。(2)正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。其故障原因可能是：_灯泡处断路(或灯泡的灯丝断路、灯泡与底座接触不良等)_。(3)故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0 V。接着应将滑片向_右_滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图乙所示。则灯泡的额定功率为_1.52_W。【拓展】(4)实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关(符号为：)，借助原有的实验器材，顺利完成了实验。假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案。在虚线框内画出实验电路图。解：如答图所示简述实验步骤：_a按图连接电路，闭合S1，S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8_V；b.保持滑动变阻器滑片的位置不变，S2接2，读出电压表示数为U_。(用相应的字母表示测出的物理量)写出灯泡额定功率的表达式P额_(只要设计合理即可)_。(用已知量和测量量表示)7(2016石家庄42中中考模拟)在“测量小灯泡的功率”的实验中，小明同学选用的电源电压为4.5 V，小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 。(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。(2)闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_A_(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数(如图乙所示)为_2.2_V；若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向_B_(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为_2.5_V。某同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的