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北师大版2020年中考科学错题集训31:电功率和电热 实验探究题A卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 实验探究题 (共13题;共81分)1. (4分)小明同学想对如图1所示的电路进行深入研究,他进行了如下尝试:(1)首先他分析出:若已知电源电压恒为U,定值电阻R1的阻值为R0 , 某时刻电路中的电流为I,则滑动变阻器R2两端的电压U2=_2的电功率P2=(2)他按照电路图连接了实验电路,调节滑动变阻器的滑片,相应的记录了电流表、电压表V1和V2的示数,测出R1的电功率P1、滑动变阻器R2的电功率P2、电路的总功率P总 , 请根据表中数据分别在图2和图3中描点画出图象(3)分析图象由图2可得结论_由图2可得结论_I/A12345678910U1/V12345678910U2/V9876543210P1/W149162536496481100P2/W91621242524211690P总/W1020304050607080901002. (3分)小明听物理老师讲过“干电池内部其实是有电阻的,分析电路时可以把干电池看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成”,如图甲所示在老师指导下,小明设计了图乙所示的电路来测量一节干电池内部的电阻(1)按照图乙连接电路时,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于_端;(2)根据实验中电压表和电流表的读数绘出UI图象如图丙所示,当电流表示数如图丁所示时电压表示数U=_V;(3)根据实验数据求得这节干电池内部电阻r=_3. (3分)用伏安法测标有“2.5 V”字样的小灯泡L的电阻。 (1)实验原理是_,计算电阻的公式是_,。) (2)在框内画出实验电路图。 (3)下图为小叶尚未完成的实物图。请将电路连接完整。(4)连接实验电路时,开关应处于_状态,在下图中滑动变阻器的滑片应置于_(填“A”或“B”)端,主要是为了避免电路中的_过大,以至于烧坏有关元件。(5)开关S闭合后,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如上图所示。若电路只有一处故障,则产生此现象的原因可能是下列情况中的 。(选填序号) A . 滑动变阻器断路B . 电流表断路C . 灯泡L断路D . 灯泡L短路(6)排除故障后,闭合开关S,发现电压表和电流表的示数都比较小,灯泡L不发光。这时应该进行的操作是_,使电压表_,灯泡L正常发光。此时,电流表的示数如上图所示,测出其正常工作时的电阻为_(保留一位小数)欧。 (7)小叶又测量了不同电压下的灯泡的电阻,发现电压越高时,灯泡越亮,原因是_。(8)小叶将多次测得的电阻取平均值。这种取平均值的方法是否正确?_,并说明理由:_。4. (3分)为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,有同学找来了两根不同阻值的电阻丝,多块相同的泡沫块以及滑动变阻器、开关、导线、电源等,设计的方案如甲图所示。 (1)实验时,接通电路过几秒钟后发现泡沫块被电阻丝“切断”。该实验方案是通过测量记录_来比较单位时间内电流通过电阻丝时产生的热量多少的。 (2)在电流与通电时间相同条件下,选用长度和横截面积都相同的两种材料电阻丝进行实验,为了使实验现象最明显,可以选用表中的铜与_进行对比。(20时长1米、横截面积1毫米2的几种材料的电阻) 材料铜铝钨镍铬合金电阻(欧)0.01750.0290.0531.0(3)为研究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系,请你在乙图中画上连接导线。 5. (11分)小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关于是找来额定电流小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1 , 接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示的电路开始探究(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整(2)若小雷连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度原因是他把滑动变阻器的_(选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路(3)小雷排除故障后,按图乙所示的电路继续进行实验:闭合开关,移动滑片P,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:次数电压/V实际功率电阻11.60.200.328.0022.50.240.6010.4232.80.260.7310.77请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越_(5)小雷在实验结束后与同学们讨论:有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”这种说法错误的原因是小雷忽略了_对小灯电阻的影响有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”你认为这种说法_(选填“正确”或“错误”)6. (12分)在“探究影响电流做功多少的因素”活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路(1)经过讨论,认为不应该选择图甲电路,原因是当改变灯泡两端电压时,_(2)利用图乙电路可探究电流做功多少与_的关系(3)利用图丙电路研究某问题,当闭合开关后,发现两灯都不亮,电压表V1有示数,电压表V2无示数,则电路发生的故障是_(4)学习电功率知识后,小明想测灯泡的额定功率,将标有“12V 6W”灯泡L1和“6V 4W”灯泡L2按图丙电路连接,再接入电流表经分析,能测出灯泡_的额定功率7. (3分)如图为教材中的几个实验演示图,试完成并回答下列问题。(1)如图甲所示,将两个铅柱底面削平,然后紧紧压在一起,就可以在下面吊一个重物,这说明_。 (2)利用如图乙所示装置进行“探究光的反射定律”实验时,小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他接着应该进行的操作是_。 (3)在探究影响电流热效应的因素实验中,某同学改进装置并设计如图丙所示电路,将烧瓶中的煤油倒完并在烧瓶外装上两个相同的小气球,该同学这样改进的好处是_。8. (8分)在学习“探究影响电流热效应的因素”时,同学们发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计的示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他们提出了如下改进的设想:设想一:将煤油换成水来做实验设想二:通过加热空气来做实验(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定设想一是错误的,你认为他们判断的依据是_(2)为了验证设想二,他们设计了下面的实验:在锥形瓶中装入等质量的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置,通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示温度变化的大小。然后把它们分别接入相同的电路,发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速,这说明_在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面,为使管内的液柱与瓶内液面相平,他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示,接下来的操作是_同学们用两根电阻丝(R甲R乙)插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示,闭合开关,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,由此得出关于电热的结论是_9. (12分)在测量标有2.5V小灯泡额定功率的实验中:(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(2)调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向_(填“左”或“右”)端移动当小灯泡正常发光时,电流表的示数是0.28A,则小灯泡的额定功率为_W(3)实验时若发现灯泡发光,电流表指示正常,电压表示数为0,产生这种现象的原因可能是_10. (9分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为3.8V(电阻约为10),电路电压为6V(1)小敏连接了如图1所示的部分实物电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整_(2)若有规格分别为“5 1A”“20 0.5A”和“50 0.2A”的三个滑动变阻器供选择,为了使实验能顺利进行,应选用规格为_的滑动变阻器接入电路(3)小敏同学连接好电路后,闭合开关,他发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡都很暗,且两表示数不变,出现上述故障的原因可能是:_(4)故障排除后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.34A,则小灯泡的额定功率是_ W(5)小敏通过移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图2所示的IU图象,通过分析图象,你能得到_(写出一条信息或规律即可)11. (3分)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,提供如下实验器材: A电源(输出电压恒为 4.5 伏)B小灯泡(额定电压 3.5 伏,电阻约为 10 欧)C滑动变阻器(010 欧,最大电流2 安)D电压表(量程 03 伏)E 电流表(量程00.6安,03安)(1)实验小组初步设计电路如图甲所示。经分析此电路无法测出小灯泡的额定功率,原因是_。 (2)重新设计电路如图乙所示,请对照此图在丙图中用笔画线替代导线,完成实物图的连接。 (3)连接电路完成后,闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光,此时电流表示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率 P额=_瓦。 12. (3分)(2016温州)某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素,实验步骤如下:将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中,按图甲所示连接电路闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至某一位置,记录此时电流表的读数I,通电一段时间,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为h1、h2 断开开关,直至玻璃管中的液面降回各自初始位置闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为2I,当通电时间与步骤相同时,记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为h3、h4 , 实验数据如表(1)步骤中的电流表示数如图乙所示,此时电流为_安(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响,可以控制哪些变量相同?_(3)小明认为:只要选择“h1、h2、h3、h4”四个量中的某两个量进行比较,就能说明“对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大”,请比较这两个量的大小关系:_电流大小烧瓶玻璃管内液面的变化高度A烧瓶(RA=10欧)B烧瓶(RB=20欧)Ih1h22Ih3h413. (7分)小明利用如图所示的装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系:在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油,煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大(1)通电一段时间后,小明发现_烧瓶中温度计的示数大,表明其它条件相同时,导体的电阻越_,产生的热量越多(2)本实验使用了控制变量的科学方法:通过两段金属丝串联的方式,控制_及_相同;还使用了转换的科学性,实验中采取的措施是_(3)小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置,则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成_相同的水,将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的_相等的镍铬合金丝,并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理二、 综合题 (共1题;共10分)14. (10分)图甲是“测量小灯泡功率”实验电路,电源电压3V,小灯泡的额定电压为2.5V(1)连接电路时,图中导线a端应与电压表上标有数字“_”(选填“3”或“15”)的接线柱相连(2)闭合开关前,应将滑片P置于_ 端(选填“A”或“B”)(3)若要测量灯泡的额定功率,应移动滑片P,使电压表的示数为_V,时记下电流表的示数(4)根据实验数据画出IU图象,如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_ w(5)结合图乙的信息思考:能否利用图甲电路,采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”?并说明理由_三、 解答题 (共1题;共5分)15. (5分)(2017温州)某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统,其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏,R0为定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计;压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统,其电源电压U2=220伏;圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时,通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数I1=1安;当水位下降到1米时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始给水箱注水,此时电流表示数I2=2安。水位(米)0.250.500.751.001.251.501.752.002.25压敏电阻RF阻值(欧)300200125907065626059(1)当水箱内水位达到2米时,控制电路中压敏电阻RF的功率为_瓦。(2)当水箱内水位下降到1米时,通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安?(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水,每秒钟喷水恒为0.001米3;注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能。第 17 页 共 17 页参考答案一、 实验探究题 (共13题;共81分

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