浙江省2018届中考科学复习第2部分物质科学一第21课时电学实验探究专题精讲试题.docx

第21课时电学实验探究专题理解电学实验的基本原理和各元件的作用。初中阶段的电学实验主要有：1、研究电流与电压、电阻的关系；2、伏安法测电阻；3、伏安法测小灯泡的电功率；4、研究串、并联电路的电流、电压特点。电学实验的考查重点：1、电路基本知识(电路元件的连接、作用)；2、电路故障的分析与判断；3、电路实验的设计与评价；4、实验数据的分析与处理等。研究电流与电压、电阻的关系【例1】(2017舟山中考)在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如下三种电路：,图1),图2),图3)(1)甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是：_。乙同学认为图3电路比图2电路更好，理由是图3电路便于多次实验。(2)乙同学利用图3电路(其中电阻R5 )完成了本实验，测得数据如下：实验次数电压U(V)电流I(A)110.2220.4340.8分析表格数据，可得出的结论是_。(3)实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验，该同学的做法是_。【分析】(1)研究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，根据灯丝的电阻随温度的变化而变化分析；(2)纵向比较表中数据可得出结论；(3)可通过改变电源电压，达到多次实验得出普遍规律的目的。【解析】(1)研究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，因灯丝的电阻随温度的变化而变化，定值电阻能更好地保持电阻不变，故图2电路比图1电路好；(2)纵向比较表中数据可知，电压为原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，在电阻不变时，通过导体的电流与电压成正比；(3)发现滑动变阻器损坏，可直接将电阻接在电路中，通过改变电源电压，达到多次实验得出普遍规律的目的。【答案】(1)定值电阻能更好地保持电阻不变；(2)在电阻不变时，通过导体的电流与电压成正比；(3)改变电源电压，多次实验【点评】本题探究电流与电压关系，考查器材的选择、数据分析、控制变量法、归纳法的运用。1(2017荆州中考)小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为3 V，滑动变阻器上标有“20 2 A”字样，阻值分别为5 、10 、20 、40 的定值电阻各一个。,甲) ,乙)(1)小哲帮小彬检查时发现连线不对，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线找出来，打上“”，再画线把它改到正确的位置上(导线不允许交叉)。解：如图所示：(2)电路改正以后，小彬实验时发现电流表示数为0，电压表示数接近3 V，经检查导线均完好且接触良好，则电路发生的故障可能是_定值电阻断路_。(3)排除故障后，如果他们先用5 的电阻做实验，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数达到某一值时，电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为_0.36_A。(4)如果他们用5 的电阻做实验时，滑动变阻器的滑片刚好在如图所示位置，接下来把5 换成10 电阻后，为保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向_左_(选填“左”或“右”)端移动。(5)再将10 定值电阻换成20 定值电阻，重复以上步骤，实验记录的多组数据如表所示。分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成_反_比。实验次数定值电阻()电流表示数(A)152100.183200.09(6)小彬同学换用40 的定值电阻接着进行上述实验，请判断他能否顺利完成并说明理由。_不能；滑动变阻器的阻值太小，无法使电压表的示数达到1.8_V_。伏安法测电阻【例2】(2017黄石中考)小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5 的定值电阻Rx，实验室有如下器材供选用：A两节干电池B开关一个和导线若干C电压表(0315 V) D电流表(00.63 A)E滑动变阻器(010 ) F滑动变阻器(0100 )(1)小华同学完成实验电路设计后，为了操作顺利和方便，除了A、B、C和D外，小华同学还需选用_(选填“E“或“F”)器材。(2)根据设计的实验电路要求，请用笔画线代替导线连接图甲中最后的两根导线。,图甲) ,图乙)(3)如图甲所示，连接好电路。在闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应该滑至_(选填“G”或“H”)端。(4)小华在闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数始终为零，而电压表有示数但不发生变化，此时电路中的一处故障是_。(填字母)A滑动变阻器断路B滑动变阻器短路C定值电阻Rx断路 D定值电阻Rx短路(5)排除故障后，电流表示数为0.40 A，电压表示数如乙图所示，则本次实验测得的定值电阻Rx是_。【分析】(1)根据滑动变阻器的作用分析；(2)根据电源电压和滑动变阻器的接法画图；(3)闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大；(4)根据灯泡发光情况、电流表和电压表是否有示数确定电路的故障；电流表示数为零说明电路断路；根据各选项的故障进行逐一分析；(5)根据欧姆定律求出电阻。【解析】(1)滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数，实现多次测量；滑动变阻器的阻值较大，则其两端分担的电压较大，定值电阻两端分担的电压较小，当滑片移动时，电压表的示数变化较小，不利于实验结果的测量；故应选用滑动变阻器(010 )；(2)电源电压为2节干电池，为3 V，故电压表量程为03 V；滑动变阻器采用一上一下的接法，如图：(3)闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，即滑片移到G端；(4)闭合开关后电流表没有示数，而电压表有示数，说明电压表并联部分断路，即定值电阻Rx断路；故选C；(5)电压表的示数为2.2 V，电流表示数为0.40 A，由I可得定值电阻Rx为Rx5.5 。【答案】(1)E；(2)如解析中的图；(3)G；(4)C；(5)5.5【点评】本题考查了实物电路图的连接和电路故障的判断、电压表的读数以及电阻的计算，是一道基础题。2(2017盐城中考)小华用如图甲所示电路测量合金丝的电阻，电源电压为6 V。,甲),乙),丙)(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整，使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大。解：如图所示：(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到最_左_端。(3)闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化，由此可以推断：电路中_6和8_(选填图中表示接线柱的数字)间发生了_断路_(选填“断路”或“短路”)。(4)在电路故障排除后，调节滑动变阻器，当电压表指针如图丙所示时，电流表读数为0.5 A，由此，小华算出接入电路合金丝的电阻为_5_。(5)为准确地测出合金丝的电阻，对实验应做怎样的改进？答：_电压表改用小量程；调节滑动变阻器的滑片，多次测量取平均值_。伏安法测小灯泡的电功率【例3】(2017东莞一模)小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“2.5 V”字样。(1)请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最_(选填“左”或“右”)端。滑动变阻器的作用除保护电路外，还有_。(3)闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：_。(4)排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：_。物理量次数电压U/V电流I/A实际电功率P/W小灯泡亮度10.50.120.06不亮21.50.200.30偏亮32.50.30正常42.80.320.90更亮(5)分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为_W。实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率_，灯泡越亮。【分析】(1)滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线柱流入负接线柱流出；(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片处于阻值最大处；滑动变阻器的作用有保护电路或调节用电器两端电压，实现多次测量；(3)在判断故障时，电压表示数的变化很关键，若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，若无示数，说明电压表与电源不能相通；(4)灯的亮度取决于实际电功率；(5)利用其额定电压和额定电流求出额定功率；分析实际功率与亮度关系得出结论。【解析】(1)滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线柱流入负接线柱流出；如图所示：(2)根据实物图可知，闭合开关前，滑片应滑到最左端；在该实验中滑动变阻器串联除了保护电路外，还起到调节小灯泡两端电压，实现多次测量的目的；(3)闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则小灯泡短路了；(4)分析实验数据可知，在笫1次实验中小灯泡不亮的原因是滑动变阻器接入阻值太大，通过的电流太小，小灯泡的实际功率太小；(5)因为小灯泡的额定电压为2.5 V，对应的电流为0.3 A，则其额定功率为PUI2.5 V0.3 A0.75 W；根据实验实际功率与亮度对应关系可知：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。【答案】(1)如图所示；(2)左；调节小灯泡两端电压，实现多次测量；(3)小灯泡短路了；(4)滑动变阻器接入电路中的阻值太大，灯的实际功率太小；(5)0.75；越大【点评】此实验中考查了学生关于实物连图、线路故障、灯的亮度与实际功率的关系以及额定功率的求解，属于综合性难题3(2017青山一模)在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路图如图甲所示。,甲),乙),丙)(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路(导线不允许交叉)。解：将电压表与电阻并联，滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：(2)当把R5 换成10 的定值电阻后，闭合开关，则电压表的示数会_变大_(选填“变大”“变小”或“不变”)，接下来应该把滑片向_左_(选填“左”或“右”)滑动才能满足实验的条件。(3)连接好电路进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不