2020届中考物理热点猜押练3实验探究题(十五)电学实验(含答案

1、猜押练三 实验探究题十五 电 学 实 验1. 小明同学对串联电路电压规律进行了探究【猜想与假设】 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和【设计与进行实验】(1) 按图所示的电路图连接电路。(2) 闭合开关，排除故障，用电压表测出 L1 两端的电压。(3) 在测 L2 两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：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，得出结论。【交流与评估】(1) 在拆接电路时，开关必须 。(2) 闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是 或。(3) 小明用上面的方法能否测出 L2 两端的电压？ ，为什么？。(4)

2、 方法改进后，测出 AB、 BC、AC间的电压记录在表格中，小明分析实验数据 得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上 存在的不足之处是 。改进方法 。UAB/VUBC/VUAC/V2.41.43.82. 导体的电阻与哪些因素有关？实验小组用如图所示的装置进行探究。实验记 录数据如表：步骤材料长度/cm横截面积 /mm连接电路时，开关应 ； 比较步骤 ，得出结论：导体的电阻与材料有关； 比较步骤 1 和 2，得出结论： ； 比较步骤 1 和 3，得出结论： ； 根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与 有关； 王刚同学在完成上述实验后，将 M同时接到 c、d，N同时接到

3、 c、 d，此时小灯泡的亮度比步骤 4 的小灯泡还亮，是因为 。M接N接灯泡亮度1镍铬合金丝300.5aa暗2镍铬合金丝301.0bb较亮3镍铬合金丝150.5cc较亮4镍铜合金丝150.5dd亮3. 为了探究“电流与电压的关系”，给定的器材有：电压恒为 6 V 的电源、电 流表、电压表、 5 的定值电阻，开关、滑动变阻器 (30 2 A) 、导线若干(1) 请将实物图补充完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大；(2) 电路正确连接后，闭合开关，发现两电表的指针总在晃动。造成这一现象的 原因是电路存在 。(3) 实验中调节滑动变阻器滑片 P，得到的数据如表所示，其中第 组数据存在问

4、题，原因是 。排除问题数据，可以得出结论： 。实验次数123456电压 U/V0.51.01.52.02.53.0电流 I/A0.10.20.30.40.50.6拓展：为了用该电路继续探究 “电流与电阻的关系” ，将 5 的定值电阻更换为 10 、 20 、 30 三个定值电阻。每次更换电阻时，调节滑动变阻器使电压表示数 为 2.5 V，记录电流表示数。当他换为 30 的电阻时，发现无论怎样调节滑动 变阻器都无法使电压表示数为 2.5 V 。为了完成实验，可采用以下两种方案： 提高定值电阻两端电压至少为 V，即可完成实验； 降低电源电压使电源电压在 范围之内，即可完成实验。4. 做“测定小灯泡

5、电阻”的实验中，电源电压恒为4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V 。实验过程如下：（1）小文和小明连接了如图甲所示的电路，闭合开关，发现电压表（选填“指针反偏”或“超量程” ），原因是 。（2）小文将导线的 a端改接到滑动变阻器的 c 端，进行测量，调节滑动变阻器， 当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光， 此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 ，当他继续向 （选填“左”或“右”）端调节滑动变阻器， 小灯泡变暗，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变” ） 。（3）老师又拿来两只额定电压不同，额定电流相同的灯泡 L1和 L2，他们设计了如 图丙所示的电路图测出了灯泡 L

6、1的额定功率， 已知灯泡 L2的额定电压为 U额，定 值电阻的阻值为 R0，请你将实验步骤补充完整：开关 S、S2、S3闭合， S1、S4断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 U额，此时（选填“只 L1”“只 L2”或“L1和 L2”） 正常发光；使滑动变阻器的滑片位置不动，开关 S、S2、S4闭合， S1、 S3断开，读出电压 表的示数为 U1，则灯 L1的额定电流为 ； 使滑动变阻器的滑片位置不动， （填开关的闭合和断开情况 ） ，读出电压表的示数为 U2； 小灯泡 L1的额定功率表达式为 P额= （ 用字母表示 ）。5. 在学习了“伏安法测电阻”的实验后，同学们积极动脑设计了很多测

7、电阻的电路。其中小华设计的测量电阻的电路 ( 如图 1)，在 MN之间接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值， 小华已经标出了部分电阻值 (如图 2)，由电表表盘数据可知：(1) 该电路电源电压是 V，定值电阻 R0是 ；(2) 该电表测量电阻的最小值是 ；的电源、电压表 (量程 015 V，03 V) ，电流表(量程 03 A，00.6 A) ，滑动变阻器 R1和电阻箱 R2(09 999 5 A) 各一个，开关、导线若干。小明设计的电路图如图所示的几种方案来测 Rx 的电阻，其中可行的有 6.在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4 V，小灯泡额定电压为2.5 V ，其阻值约

8、 10 (3) 小明想要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx，实验室提供的器材有电压为 3 V(1) 连接电路时开关应 ，电压表量程应选 (2) 要使滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时变阻器阻值变大，请你用笔画线代替导 线，将实物电路连接完整。(3) 闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P应位于滑动变阻器 (选填“左”或“右” ) 端。(4) 闭合开关，移动滑片 P到某一点，电压表的示数如图为 V 。若要测量小灯泡的额定功率， 应将实物电路中的滑片 P向滑动变阻器 (选填“左”或“右” )端移动，才能使电压表的示数为 2.5 V 。(5) 移动滑片 P，记录多组电压表和电流表的 I-U 数据，并绘制如图所

9、示的 I-U 图象。根据图象信息，可计算小灯泡额定功率是 W。(6) 连接好电路，刚闭合开关，就发现小灯泡发光很亮，电流表与电压表都有示 数，并且无论怎样移动滑动变阻器的滑片 P，电流表与电压表的示数都不发生变 化。这是因为 。7. 小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。 甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬 合金丝的电阻小。(1) 实验中煤油吸热的多少是通过 来反映的 ( 选填“温度计示数”或“加热时间” ) 。(2) 为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容 水的比热容。 ( 选填“大于

10、”或“小于” )(3) 通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高得快，由此得出的实验结论是(4) 该实验中用到的研究物理问题的方法是 。十五 电 学 实 验1. 【解析】本题考查探究串联电路的电压关系。 (1) 电学实验的常识是拆接电路 时，开关是断开的； (2) 电压表示数为零的原因有两个，一个是电压表被短路， 另一个是电压表两接线柱到电源两极的电路存在断路，所以小灯泡的故障可能 是 L1短路或 L2断路；(3) 只断开 A接点，改接到 C接点上，电压表正负接线柱接 反，指针会反偏，不能测量电路两端的电压； (4) 总结规律性的实验，不能一次 实验得出规律，这样得出的规律具有偶然性，应改变条件

11、多次实验得出规律。 答案： (1) 断开 (2)L 1短路 L2断路(3) 不能 测 L2 两端电压时，正负接线柱接反 (4) 一次实验得出的结论具有偶 然性 改变小灯泡的规格和电源电压，多次实验，然后比较数据，得出结论2. 【解析】 (1) 为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。 (2) 若探 究导体的电阻与材料的关系，控制导体的长度、横截面积不变，改变导体的材 料，故选 3 和 4。(3) 比较 1 和 2，导体的材料和长度不同，横截面积不同，灯 泡亮度不同，说明导体的电阻不同，故可得出导体的电阻与导体的横截面积有 关。(4) 比较 1 和3，导体的材料和横截面积相同，导体的长度

12、不同，灯泡亮度 不同，说明导体的电阻不同，故可得出导体的电阻与导体的长度有关。 (5) 在灯 泡刚开始亮和过一会儿灯泡的亮度变暗， 故可猜想导体的电阻还可能与导体的 温度有关。 (6)M 同时接到 c、d，N同时接到 c、 d后，两导体并联，相当于 增大了导体的横截面积，长度不变，故总电阻变小，故灯泡变亮 答案： (1) 断开 (2) 3 和 4 (3) 导体的电阻与导体的横截面积有关 (4) 导体 的电阻与导体的长度有关 (5) 导体的温度 (6) 相当于增大了横截面积，长度 不变，总电阻减小，故灯泡变亮3. 【解析】 (1) 滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大；即电阻变小，故 变阻器

13、左下接线柱连入电路中。 (2) 电路正确连接后，闭合开关，发现两电表的 指针总在晃动，则电路时通时断，造成这一现象的原因是电路存在接触不良。(3) 滑动变阻器的最大电阻为 30 ，由电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电 流为：I 小=错误!未找到引用源。 =错误! 未找到引用源。 ，故其中第 1 组数据存 在问题，横向比较表中数据知，电压表为原来的几倍，电流也来原来的几倍， 即电阻一定时，电流与电压成正比； 拓展：设提高定值电阻两端电压至少为 UV，由串联电路的规律及分压原理有： 错误 ! 未找到引用源。 =错误! 未找到引用源。 左边为一定值，故右边也为一定值，当 变阻器取最大值时，对应的定值

14、电阻也为最大，即 错误! 未找到引用源。 =错误! 未找到引用源。 故 UV=3 V，为可完成实验，提高定值电阻两端电压至少为 3 V； 由错误! 未找到引用源。 =错误! 未找到引用源。 ，得错误!未找到引用源。 =错 误!未找到引用源。 ，即完成实验的最大电压为 U=5 V，降低电源电压使电源 电压在 2.55 V 范围之内，即可完成实验。答案： (1) 如图所示(2) 接触不良 (3)1 电路的最小电流大于 0.1 A 电阻一定时，电流与电压成 正比 拓展： 3 2.55 V4. 【解析】 (1) 小文和小明连接了如图甲所示的电路，闭合开关，电流从电压表 负接线柱流入了，故发现电压表指针

15、反偏； (2) 灯泡在额定电压下正常发光，小 文将导线的 a 端改接到滑动变阻器的 c 端，电压表测变阻器的电压，调节滑动 变阻器，由串联电路电压的规律，当电压表的示数为 4.5 V-2.5 V=2 V 时，小 灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02 A ，电流为 0.4 A ，由欧姆定律，则小灯泡正常发光时的电阻为： R=错误 ! 未找到引用源。 =错误! 未找到引用源。 =6.25 ；要使小灯泡变暗，则应减小 电路的电流，由欧姆定律应增大电路的电阻，故当他继续向右端调节滑动变阻 器，小灯泡变暗，灯的电压变小，由串联电路电压的规律，电压表示数变大； (3

16、) 实验步骤：开关 S、S2、S3闭合，S1、S4 断开，两灯串联后与定值电阻串联， 电压表测灯 L2的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 U额，灯 L2正常 发光，因两灯的额定电流相同，故此时 L1和 L2 正常发光；使滑动变阻器的滑 片位置不动，开关 S、S2、S4闭合， S1、S3 断开，电压表测 L2与定值电阻的电压， 因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律和 欧姆定律，灯泡 L1的额定电流为： I=错误! 未找到引用源。 ；使滑动变阻器的 滑片位置不动，开关 S、S1、S3闭合， S2、S4 断开读出电压表的示数为 U2；在 中，电压表测两灯的总电

17、压，因此时各电阻的大小和电压不变，两灯仍正常 工作，根据串联电路电压的规律，灯泡 L1的额定电压为： U2-U额，小灯泡 L1的额 定功率表达式为： P额=(U2-U额)错误! 未找到引用源。 。答案： (1) 指针反偏 正负接线柱接反了 (2)2 6.25 右 变大(3) L1和 L2 错误! 未找到引用源。 开关 S、S1、S3闭合， S2、S4断开 (U2-U额)错误! 未找到引用源。5. 解：(1)由图2可知： I 1=0.2 A时， R1=28 ， I 2=0.4 A时， R1=13 ；由图 1 电路可知：在测量电阻时定值电阻 R0与待测电阻 R串联；由 I=错误!未找到引用 源。和

18、串联电路的电压特点可得：当测量电阻 R1时，电源电压 U=U0+U1=I 1R0+I 1R1=0.2 A R0+0.2 A28 当测量电阻 R2时，电源电压 U=U0+U2=I2R0+I2R2=0.4 A R0+0.4 A 13 解得： R0=2 ，U=6 V；(2) 由于电流表量程是 0.6 A ，所以当电路中的最 大电流为 I max=0.6 A时测量的电阻值最小，此时，由 I=错误! 未找到引用源。 可 知电路中的最小电阻为 Rmin=错误!未找到引用源。 =错误!未找到引用源。 =10 根据串联电路中总电阻等于各电阻之和可知：测量的电阻值R=Rmin-R0=10 -2 =8 。(3)

19、由 A电路图可知， Rx与 R2串联，电压表测 R2 两端的电压，调节 R2 的阻值，使 两电阻两端的电压差不多，并读出合适的电压值，根据串联电路的电流特点和 欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出Rx 两端的电压，根据欧姆定律求出 Rx的阻值，故 A可行；由 B电路图可知， Rx与 R2串联，电流表 测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出Rx的阻值，但 Rx 的阻值太大，电路中的电流太小，无法确定电流表的示数，故B不可行；由 C电路图可知，只闭合开关 S1时，Rx与 R1 串联，电压表测 Rx两端的 电压，调节滑动变阻器 R1 使电压表有一个合适的值

20、 U；保持变阻器 R1 的滑片位 置不动，只闭合开关 S2时，R2与 R1 串联，电压表测 R2两端的电压，调节变阻器 R2保持电流表的示数 U不变，两种情况下 R1 两端的电压和阻值不变，电路中的 电流不变，则 Rx=R2，故 C可行；由 D电路图可知，只闭合开关 S1时， Rx与 R1串联，电流表测电路中的电流， 调节滑动变阻器 R1使电流表有一个合适的值 I ；保 持变阻器 R1的滑片位置不动，只闭合开关 S2时，R2与 R1 串联，电流表测电路中 的电流，调节变阻器 R2保持电流表的示数 I 不变，由I(R 1+Rx)=I(R 1+R2)可得，Rx=R2， 但 Rx 的阻值太大，电路中的电流太小，无法确定电流表合适的示数，故D 不可行。故选 A、 C。答案： (1)6 2 (2)8 (3)A 、C6. 【解析】 在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为 4 V，小灯泡额定电 压为 2.5 V ，其阻值约 10 。所以： (1) 连接电路时应断开开关，电压表量程 应选 3 V。(2) 电压表并联在小灯泡两端，要使滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时 变阻器阻值变大，接线柱应接左下端： (3) 为了保护电路，闭合开关前，滑动变 阻器的滑片