湖南省2020年中考物理一轮复习 专题十一 电学微专题 微专题5 伏安法实验练习

专题十一电学微专题微专题5伏安法实验(建议时间：60分钟)实验探究电流与电压、电阻的关系1. (2018临沂)在“探究电流与电压的关系”实验中：第1题图(1)请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，要求滑片p向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大(连接时导线不允许交叉)(2)正确连接好电路后，闭合开关发现电压表示数为2.8 v，电流表无示数，滑动滑片p两表示数均无变化，则故障原因是_(3)小明排除故障后，移动滑片p到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为_a若要增大电阻两端的电压，应将滑片p向_(选填“a”或“b”)端移动(4)实验中测得多组数据，绘制出电阻r的iu图像如图丙所示：由图像可得电流与电压的关系是：_；本实验所用电阻的阻值为_.2. (2017岳阳)小明利用如图实验装置探究“电流跟电压的关系”，电源电压恒为3 v，电阻r阻值为5 ，滑动变阻器标有“20 1 a”字样第2题图(1)请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整(2)刚连完最后一根导线，发现两电表指针立即发生偏转，其原因可能是_(只填序号)a. 开关未断开b. 滑动变阻器短路c. 电阻r断路(3)解决问题后，闭合开关，调节滑动变阻器，小明得到五组数据(如下表)：实验组次12345电压u/v0.51.01.52.02.5电流i/a0.10.20.30.40.5获得第3组实验数据后，要想得到第4组数据，应将滑片p向变阻器_(选填“a”或“b”)端移动；分析论证时，同组小丽通过计算，认为表中有一组数据可能是错误的，请指出她认为错误数据的组次及原因：_；排除错误数据后，分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成_比3. (2019龙东)某学习小组在“探究通电导体电流与电阻的关系”的实验中，小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5 v不变)第3题图(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片p向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉)(2)连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻r_(选填“短路”或“断路”)(3)图乙是小组根据测得的实验数据所绘制的电流i随电阻r的变化的图像，由图像可知r两端的电压为_v；当r的电阻由5 更换为10 时，闭合开关后为使r两端的电压_(选填“改变”或“不变”)，滑动变阻器的滑片应向_(选填“左”或“右”)端滑动；若实验中r的阻值分别是5 、10 、15 ，则滑动变阻器的阻值至少是_.实验测电阻实验4. (2019重庆b卷)小明同学在“伏安法测电阻”的实验中：第4题图(1)在连接电路时，开关s应处于_状态，滑动变阻器的滑片p应放在电阻最_的位置(2)小明同学连接了如图甲所示的电路，闭合开关，电流表_示数，电压表_示数(两空均选填“有”或“无”)(3)他仔细检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线(4)正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片p，当电压表的示数为2 v时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻r的阻值为_.(5)同组小斌同学继续向_(选填“a”或“b”)端移动滑片p，适当增大电阻r两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差5. (2019天水改编)利用图甲所示的电路测量未知电阻rx的阻值，阻值大约为5 .第5题图(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实验电路连接完整(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于_(选填“a”或“b”)端(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是_(4)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据画出了待测电阻rx的iu图像，如图丙所示由图像可得rx_.6. (2019福建)现要测量电阻rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻rx(约5 )、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干第6题图(1)用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片p向接线柱d移动时接入电路的阻值变小(2)正确连线后，闭合开关，移动滑片p，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变若电路中只有一处故障，可判断该故障是_.(3)排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50 a，电压表的示数如图乙，该示数为_v，则rx_.第6题图丙(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0999.9 )和电流表(指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清)等器材，测电阻rx的阻值，设计的电路如图丙完成下列实验步骤：正确连接电路，断开s1、s2，将电阻箱r阻值调至最大；_；_；电阻rx_(用测得量的符号表示)7. (2019泸州)程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压u和未知电阻rx的阻值已知定值电阻的阻值为r0，电源两端电压保持不变请完成下列问题：第7题图(1)根据甲中电路图，用黑色签字笔画线代替导线，将乙中的实物图补充完整(2)电路正确连接后，当开关s、s1闭合，s2断开时，电流表示数为i1；则电源的电压u_(3)当开关s、s2闭合，s1断开时，电流表示数为i2；则待测电阻rx_(4)不改变甲图所示的电路，若开关s1始终处于断开状态，仅对开关s、s2进行操作_(选填“仍能”或“不能”)测量电源电压和未知电阻rx的阻值8. (2019攀枝花)某学习小组的同学为测量小灯泡在不同电压下的电阻，设计了实验电路并进行了部分连接，如图甲所示第8题图(1)请将图甲中的实物电路补充完整；(2)为了保护电路，闭合开关s前，应将滑片p移到滑动变阻器的_(选填“左”或“右”)端；(3)闭合开关s，该小灯泡正常发光，调节滑动变阻器，让电压逐次降低，测量的数据如下表：当电压表的示数为2.1 v时，电流表的示数如图乙所示为_a，此时小灯泡的电阻为_；(4)分析表中数据，可以发现小灯泡的电阻随电压的减小而_数据序号1234567发光情况明亮不很亮不亮较暗微光熄灭熄灭电压u/v2.52.11.71.30.90.50.1电流i/a0.280.240.210.190.160.05计算的电阻r/8.97.16.24.73.12.09. (2018乐山)在测量标有电压为3.8 v的小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为6 v.第9题图(1)小明连接如图甲所示的电路，准备闭合开关时，发现有接线错误请你按要求在图中将需要改错的导线画“”，并补画出正确的导线要求：闭合开关后，当滑动变阻器向左移动时，电流表示数增大(2)电路完善后，调节滑动变阻器的滑片p，当电压表的示数为3.8 v时，电流表示数如图乙所示，其示数为_a，此时小灯泡的电阻为_ ，额定功率为_w(保留小数点后两位)(3)在提供的滑动变阻器中，分别有规格为a(5 2 a)、b(20 1 a)、c(100 0.1 a)，则应选择_(选填“a”“b”或“c”)(4)小明同学多次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，并绘制成如图丙所示的图像，通过图像可以发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：灯丝的电阻随温度的升高而_(选填“增大”“不变”或“减小”)实验测量小灯泡的电功率10. (2019重庆a卷)在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为2.5 v的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等第10题图(1)请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整(要求导线不能交叉)；(2)连接电路时，开关s必须_，滑动变阻器的滑片p应调到最_阻值处；(3)正确连接电路后，闭合开关s，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡_(其它部分均完好)；(4)故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为u1_v，再读出电流表的示数i1，由此算出此时灯泡电功率p1_(用字母表示)；(5)小杨同学继续移动滑片p，将两电表对应的示数记录到下表中实验序号12345电压表示数/vu11.01.52.02.5电流表示数/ai10.140.180.200.24则灯泡的额定功率为_w，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而_11. (2019盐城)小华做“测量小灯泡的功率”的实验，并探究小灯泡亮度与功率的关系电源电压为4 v，保持不变小灯泡额定电压为2.5 v，滑动变阻器标有“20 1 a”字样(1)图甲所示是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路请指出图中在器材操作上存在的不妥之处：_第11题图(2)下表是记录与处理实验数据的表格(部分)表中a和b处内容是_和_.小灯泡的规格电压表的示数u/v电流表的示数i/aabu额2.5 v1.00.1/(3)实验中测出小灯泡在u2.0 v时的功率后，要测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向_移动；当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_w.(4)小明认为(2)中表格内数据不是真实的你_(选填“同意”或“不同意”)小明的观点，写出你判断的依据答：_.12. (2019无锡)小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率器材有：电压恒为4.5 v的电源、额定电压为3.8 v的小灯泡、滑动变阻器(20 2 a)、电压表、电流表、开关各一个，导线若干第12题图(1)小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的示数如图乙所示小红认为这样连接电压表不妥，理由是：_.(2)小明和小红讨论后，选择03 v的量程，将电压表接在滑动变阻器的a、b接线柱上，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整(3)正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片p，读出电压表、电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中电压表的示数u/v2.92.52.31.70.70.50电流表的示数i/a0.200.220.240.260.310.34_小灯泡的亮度逐渐变亮为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：_.当电压表示数为0.7 v时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_w.实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：_.实验时，若移动滑片p至b端，则开关闭合后会出现_现象，导致器材可能损坏13. (2019河南)在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压u恒为8 v，滑动变阻器规格为“20 2 a”，小灯泡的额定电压u额2.5 v，额定功率小于1.2 w，两个阻值分别为10 、20 的定值电阻r0可供选择第13题图(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接(2)正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示当电压表示数为2.5 v时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_w. 实验次数物理量12345电压/v1.01.52.02.53.0电流/a0.240.320.380.44电功率/w(3)分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而_根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是r0_的定值电阻(4)完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“015 v”，请将以下实验步骤补充完整第13题图丁检查电路无误后，闭合开关s，将开关s1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为_；滑片不动，再将开关s1拨至“2”，读出电压表示数为u0；小灯泡的额定功率：p额_(用u额、u0、r0表示)若步骤中，在将开关s1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)参考答案及解析1. (1)如答图所示(2)电阻r断路(3)0.12a(4)电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比5第1题答图【解析】(1)滑片p向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故应接左下接线柱，如答图所示；(2)闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数为2.8 v，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的电阻r断路了，此时电压表串联在电路中测电源电压；(3)图乙中电流表的量程为00.6 a，分度值为0.02 a，示数为0.12 a；根据串联电路的分压作用，若要增大电阻两端的电压，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片p应向 a端移动；(4)据图像可得出“电流与电压关系”的结论是：电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比；由图像知，当电压为0.5 v时电流为0.1 a，则r5 .2. (1)如答图所示(2)a(3)a1；电路中最小电流不可能小于0.12 a正第2题答图【解析】(1)让滑动变阻器与电阻r串联且滑动变阻器按“一上一下”连接即可，如答图所示；(2)连接实物电路时，为保证电路安全，开关应该是断开的，而此实验中，刚接完最后一根导线，电表的指针就发生了偏转，说明实验者在连接电路时没有将开关断开；(3)要想得到第4组数据，电阻r两端的电压要升高，根据串联电路的分压原理，此时滑动变阻器分得的电压要减小，即减小滑动变阻器连入电路中的阻值，故滑片应该向a端移动；电阻与滑动变阻器串联，串联分压，滑动变阻器全部连入时，电路中的最大阻值为25 ，最小电流i0.12 a，则定值电阻两端的最小电压urir0.12 a5 0.6 v，由此可知，第1组数据错误；分析数据可知，电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比3. (1)如答图所示(2)断路(3)3不变右7.5第3题答图4. (1)断开大(2)无有(3)如答图所示(4)10(5)a第4题答图【解析】(1)连接电路时，开关应断开；闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；(2)如图甲所示，电流表和电压表串联后并联在了定值电阻两端，由于电压表的内阻很大，可以看作断路，电流表内阻很小，可以看作导线，则电压表正常工作，电流表无示数；(4)由图乙可知，电流表选用的是00.6 a量程，分度值为0.02 a，示数为0.2 a，电阻r的阻值为10 ；(5)由于滑动变阻器与定值电阻r串联，根据串联电路分压规律可知，要想适当增大电阻r两端的电压，应减小滑动变阻器分得的电压，即减小滑动变阻器接入电路中的电阻，将滑片向a端移动5. (1)如答图所示(2)b(3)滑动变阻器断路(4)4.0第5题答图【解析】(1)由题意知，电源电压为3 v，rx的电阻约为5 ，则电路中的最大电流约为i0.6 a，故电流表选择小量程，如答图所示；(2)为保护电路，闭合开关前，滑片应置于阻值最大处即b端；(3)电压表有示数，则电压表与电源构成通路，否则电压表到电源两端存在断路，由此可知电路故障为滑动变阻器断路；(4)由题图丙可知，图像过原点，当电压为2.0 v时，电流为0.5 a，则电阻为rx4.0 .6. (1)如答图所示(2)rx断路(3)2.65.2 (4)闭合s1，标记电流表指针所指的位置断开s1，闭合s2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值r0r0第6题答图【解析】(1)由题图可知，电源由两节干电池串联组成，电源电压为3 v，通过rx的最大电流为i0.6 a，所以电流表选用00.6 a量程，电流表、滑动变阻器及电阻rx组成串联电路，滑动变阻器遵循“一上一下”的接线原则，滑动变阻器上端已接d，那么下端只能选择接线柱a或b接入电路，由于要求滑片p向d移动时接入电路中的电阻变小，所以只能选择b接线柱接入电路，如答图所示；(2)正确连线后，闭合开关，移动滑片p，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变，则可能是rx断路；(3)由图可知，电压表选用的是03 v量程，分度值为0.1 v，电压表的示数为2.6 v，rx的电阻为rx5.2 ；(4)由图丙可知，r与rx并联，电流表测干路电流，由于电源电压未知且电流表刻度盘示数模糊不清，不能通过计算得出电阻rx的阻值，但是可以通过等效替代法得到rx的阻值，先让rx接入电路，标记电流表指针的位置，断开s1，再将r接入电路，调节r的阻值使电流表指针指在标记处，此时两电阻阻值相等，即可求得rx的阻值7. (1)如答图所示(2)i1r0 (3)(4)仍能第7题答图【解析】(1)把开关s2的右端与定值电阻r0的右端用线连接起来，如答图所示；(2)当开关s、s1闭合，s2断开时，r0与rx并联，电流表测量通过r0的电流，由于电路是并联电路，电源电压与r0两端的电压相同，故电源电压为uu0i1r0；(3)当开关s、s2闭合，s1断开时，r0与rx并联，电流表测量通过干路的电流，由于电源电压不变，所以待测电阻为rx；(4)当闭合s，断开s1、s2时，电流表的示数为i1，则电源电压为u i1r0；当闭合s、 s2，断开s1时，r0与rx并联，电流表测干路中的电流，若电流表示数为i2，则通过rx的电流为ix i2i1，由于rx两端的电压等于电源电压，所以rx的阻值为rx，所以若开关s1始终处于断开状态，仅对s、s2进行操作，仍能测量电源电压和未知电阻rx的阻值8. (1)如答图所示 (2)右(3)0.268.1(4)减小第8题答图【解析】(1)电源为两节干电池，故电压表选用小量程；(2)为了保障元件安全，闭合开关前要把变阻器的滑片滑至阻值最大处，即离下面接线柱最远的右端；(3)图示电流表选择的小量程，每大格是0.2 a、每小格是0.02 a，示数是0.2 a0.02 a30.26 a；所以这时灯泡的电阻是r8.1 ；(4)由表中数据可得，当电压减小时，灯泡的电阻也减小，这是因为电压减小，灯泡的电功率减小，导致其温度降低，电阻随之减小9. (1)如答图所示(2)0.32 11.881.22(3)b (4)增大第9题答图【解析】(1)由甲图可知，滑动变阻器接线错误，同时接在了滑动变阻器下端的两个接线柱上，滑动变阻器正确的接线方法是“一上一下”，题中要求闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数增大，所以滑动变阻器下接线柱应接左下端，如答图所示；(2)由乙图可知，电流表选用的是00.6 a量程，电流表示数为0.32 a，小灯泡的电阻为r灯11.88 ，额定功率为pu灯i灯3.8 v0.32 a1.22 w；(3)滑动变阻器分得的电压为u变uu灯6 v3.8 v2.2 v，滑动变阻器的最小阻值为r变6.88 ，滑动变阻器a的最大电阻为5 ，小于6.88 ，故滑动变阻器a不能选用，滑动变阻器c允许通过的最大电流为0.1 a，小于0.32 a，故滑动变阻器c也不能选用，滑动变阻器b的最大电阻大于6.88 ，允许通过的最大电流大于0.32 a，故选滑动变阻器b；(4)由图丙可看出，曲线的斜率是小灯泡的电阻，小灯泡两端的电压变化比电流变化快，灯丝的电阻随温度的升高而增大10. (1)如答图所示(2)断开大(3)短路 (4)0.7u1i1(5)0.6增大第10题答图【解析】(1)由题图甲可知，向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，则向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，即滑动变阻器接入电路的是左端电阻丝；根据“一上一下”的原则，应将滑动变阻器的左下接线柱与灯泡的右接线柱连接，如答图所示；(2)为了保护电路，连接电路时，开关必须断开，滑动变阻器的滑片应调到最大阻值处；(3)由题意可知：电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，则说明灯泡发生了短路；(4)由图丙可知：该电压表所选的量程为03 v，分度值为0.1 v，故其读数为0.7 v由pui可得灯泡电功率p1u1i1；(5)已知灯泡的额定电压为2.5 v，则由第5组实验数据可以算出灯泡的额定功率pui2.5 v0.24 a0.6 w由表中数据可以看出，随着灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，由pui可知：灯泡的电功率增大，则灯泡的温度升高；利用r可以计算出第25组数据小灯泡的电阻分别为7.14 、8.33 、10 、10.42 ，由此可知：灯丝的电阻随温度的升高而增大11. (1)开关没有断开(2)灯泡的功率p/w灯泡的发光情况(3)右0.8(4)同意滑动变阻器的最大阻值为20 ，此组数据中滑动变阻器接入电路的阻值为30 ，不符合实际【解析】(1)连接电路时，开关要断开，滑动变阻器要调到阻值最大处，这样是为了保护电路安全；(2)因为要测量灯泡的功率并且探究小灯泡的亮度与功率的关系，因此表格后面两栏内容应该是：灯泡的功率和灯泡的发光情况；(3)灯泡的实际电压为2.0 v，而灯泡的额定电压为2.5 v，因此要提高灯泡的电压，就要增大电流，减小滑动变阻器连入电路中的电阻，应将滑片p向右移动；电流表选的是00.6 a的量程，分度值为0.02 a，读数为0.32 a，灯泡的额定功率为pui2.5 v0.32 a0.8 w；(4)当灯泡的电压为1.0 v时，滑动变阻器的电压为upuu灯4 v1.0 v3 v，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为rp30 ，而滑动变阻器的最大阻值为20 ，因此表格数据是不真实的12. (1)如果接03 v量程，会导致灯泡两端电压无法达到额定电压并且容易损坏电压表；如果接015 v量程，由于分度值过大，电压表测量误差大(2)如答图所示 (3)小灯泡两端的电压u/v1.14 实际功率越大，小灯泡的亮度越亮 电压表超量程第12题答图【解析】(1)要测量小灯泡的电功率，已知该小灯泡的额定电压为3.8 v，若要用图示电压表直接测量小灯泡正常发光时两端的电压，则电压表应选用015 v量程，此时电压表的指针偏转角度较小，不到电压表满偏的三分之一，测量误差较大，因此将电压表直接接在小灯泡两端测量电压不妥；(2)将电压表并联接在滑动变阻器两端，电压表选用03 v 量程，并使电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，电路连接如答图所示；(3)由pui可知，要测量小灯泡的电功率，需要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，因此，表格中所缺的栏目是“小灯泡两端的电压u/v”；由电路可知，小灯泡与滑动变阻器串联，因此，当电压表示数为0.7 v时，小灯泡两端的电压为：u灯uu变阻器4.5 v0.7 v3.8 v，此时小灯泡正常发光，又由图丙可知，电流表选用的是00.6 a量程，分度值为0.02 a，电流表的示数为0.3 a，即此时通过小灯泡的电流为0.3 a，小灯泡的额定功率为：p额u额i额3.8 v0.3 a1.14 w；由表格可看出，随着电压表示数的减小，小灯泡两端的电压变大，通过小灯泡的电流变大，利用p ui可得出小灯泡的实际功率变大，小灯泡逐渐变亮，由此可得出小灯泡的亮度随着实际功率的增大而增