专题12 电路探究-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题(浙江专用)
展开题型分析
电学内容是中考命题十分重要的内容,具体重难点一般落实在这些知识点上:串、并联电路特点,电路设计,故障分析判断,动态电路分析,欧姆定律,焦耳定律,电功、电功率的探究等。主要考查要点和方法:利用电路图协助分析,将题中相关信息标注在图上相应元件附近,将复杂电路通过去表简单化,并分析各表测量的对象。动态电路分析可以变动为静,取几个特殊点看变化。定律、公式在使用时应注意量的一一对应和适用条件。
题型一、欧姆定律探究
例题1.(2021九上·温州开学考)为了探究电流与电阻之间的关系,小明选择阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻,“15Ω 2.5A"的滑动变阻器等器材,按图甲方式连接电路进行实验。将5Ω的电阻接入电路中,调节滑片,观察电流表示数如图乙,再用10Ω、20Ω电阻重复实验。
(1)图乙中电流表的示数为 。
(2)将10Ω的定值电阻接入电路后,小明的操作步骤为 。
(3)为了完成上述实验,可选择的电源电压最大为 。
例题2.(2021九上·余姚月考)某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变,滑动变阻器的规格为“30Ω,1A”。
(1)第一个实验是测量电阻Rx的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx,请你用笔画线代替导线,在答题卷相应位置将乙图中的实物图连接完整。
(2)第二个实验是测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡,正确连接电路,闭合开关后, (请将实验步骤的相应操作补充完整)至电压表的示数为2.5V时,记录下电流表示数,算出灯泡的额定功率。
(3)若图甲在A、B间接入10Ω定值电阻,其他元件不变,下列实验可完成的是__ ___。
A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
C.探究电流与电阻的关系
例题3.(2021·婺城模拟)为了探究“通过导体的电流与电阻的关系”,小明利用电压为4.5伏的电源,标有“20欧,1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验。请回答:
(1)图乙是对应的未连接完整的实物图,根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
(2)小明第一次实验用的定值电阻R0的阻值为5Ω,闭合开关后,记下电流表的示数为I1:第二次实验仅将电阻R换成10Ω的定值电阻,闭合开关后,记下电流表的示数为l2。根据这样的实验步骤,可以发现I2 I1/2(填“<”、“=”或“>”),因此,小敏认为导体两端电压一定的情况下,电流跟电阻不成反比。你认为他这样得出的结论是 (填“正确”或“错误”)的。
(3)意识到问题所在,小明重新实验,在多次改变R0的阻值后得出图丙所示的电流I随电阻R0变化的图象,从而得出正确结论。实验结束后,小明进一步对滑动变阻器接入的阻值R1与电路中电流大小关系进行探究,并继续画出R-I图像,则对应的图像是图丁中的曲线 (填图中曲线序号)。
例题4.(2021·南湖模拟)某科学兴趣小组同学在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时,设计了如图甲所示的电路。正确操作实验后,将得到的实验数据记录在表中。
(1)小组同学设计记录表中的“?”处应填 。
(2)用笔画线代替导线,将实物图连接完成。
(3)小组同学正确连接电路后,每次更换电阻后都要进行的正确操作是 。
(4)分析表中数据,得出结论: 。
题型二、小灯泡额定功率探究
例题1.(2022九下·义乌开学考)小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时, 老师只给她提供了如下器材: 标有 3.8V 的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表 V1 和 V2 (没有电流表)、阻值为 10Ω 的定值电阻 R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电 路,如图甲是该电路的不完整电路图。
(1)请你将图甲中电路图补充完整。
(2)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率, 应调节滑动变阻器使电压表 V1 的示数为 V,此时电压表 V2 的示数如图乙所示, 则小灯泡的额定功率为 W。
(3)她还进一步设计出了如图丙所示电路图测量小灯泡额定功率,调节滑动变阻器, 使电流表 A2 的示数为 A 时, 再读出电流表 A1 的示数, 即可计算小灯泡的额定功率。
(4)小明说,利用丙图, 把 R0 更换成未知电阻 Rx,把小灯泡的额定电流和额定功率当作已知 条 件(灯丝电阻随温度而变化),可以测出未知电阻 Rx 的阻值方法为: 调节滑动变阻器,使电流 表 A1 的示数为 A 时,读出电流表 A2 的示数,即可计算 Rx 的阻值。
例题2.(2022九下·天台开学考)在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为 6V,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)图甲是某小组连接的电路,其中有一根多余的导线,导致电路连接错误,请在这根导 线上打“×”;
(2)拆除多余的导线后,正确操作,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小 灯泡的额定功率是 W;
(3)图丙是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流 I 与其两端电压 U 的关系图像,分析图 像可知, 当小灯泡两端电压升高时, 其电阻的变化情况是 (选填正确选项前的字母) 。
A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大
例题3.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源为两节新干电池。
(1)图甲是连接的实物图,其中有一根导线连接错误。请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将其改正。
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测出小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端移动。
(3)某同学将滑片P从阻值最大位置移到阻值最小位置进行实验,并依据实验数据绘出小灯泡的U图像(如图a),任取图像中的一点构成矩形(如图b中阴影部分),则矩形面积表示的物理量是 。
例题4.(2021九上·嵊州期末)为测量小灯池的电功率,学校提供的实验器材有:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(二节新干电池)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小明根据图甲连接好电路,闭合开关S前,滑片P的位置应处于变阻器的 端。(选填“左”或“右”)
(2)小明通过移动滑片记录了五组数据,标点并绘出了如图乙所示的I-U图像。据图像可知小灯泡的额定功率为 W。
(3)测出小灯泡的额定功率后,小明又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率大于其额定功率的四分之一,原因是 。
(4)若实验过程中电流表发生故障,小明又找了一个阻值为10欧的定值电阻R1,并设计了图丙所示的电路图,则他 (选填“能”或“不能”)测出小灯泡的额定功率。
题型三、电热探究
例题1.(2022九下·舟山开学考)为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系,某兴趣小组选择5欧,10欧,15欧三个定值电阻,将电阻封闭在塑料盒中,通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值(塑料盒中空气升高的温度与电阻产生的热量成正比)。兴趣小组设计如下两种方案:
方案一:如图甲,先接入R1,闭合开关,记录4分钟内温度值,换用R2和R3,记录温度值。
方案二:如图乙,直接将三个电阻同时接入电路,闭合开关,记录4分钟内温度值。
(1)请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由 。
(2)选择正确的方案后,兴趣小组得到的实验结果如上表。得出结论:当其他条件相同时,导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是 。
(3)为了让实验结果更具有普遍性,你的做法有 (写出一点)
例题2.(2021·余杭模拟)电炉丝正常工作时,导线和电炉丝通过的电流相同,但电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。为探究其原因,小乐设计了如图所示的实验电路,其中R1>R2。
(1)用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,烧瓶中应加入等量的 (选填“水”或“煤油”);实验中通过 (选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来反映电阻丝产生热量的多少
(3)实验表明:在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流产生的热量越多。则“电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热”的原因是 。
例题3.(2020九上·临海期末)为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,某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,设计的方案如图甲所示。
(1)接通电路,几秒后发现泡沫块被电阻丝“切断”了。该实验方案是通过测量 来
比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。
(2)为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系,实验中应如何改变电流大小 ?
(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,请你在图乙中画上连接导线。
1.(2022八下·义乌开学考)小明利用如图甲的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙的电流I随电阻R变化的图像。
上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,先断开开关,取下5Ω的电阻,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,接下来他应该进行的操作是:向 (填“左”或“右”)移动滑片,当电压表示数为时 ,读出电流表的示数。
(3)为了完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
2.(2022九下·长兴开学考)小科用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V,R为滑动变阻器。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (填“A"或“ B")端。
(2)闭合开关后,小科发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近,但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是 。
(3)排除故障后小科继续实验,在某次测量中电压表和电流表的示数分别如图乙和丙所示,则此时小灯泡实际的电功率为 W。
(4)小科测量了不同电压下小灯泡中的电流,并把测得的数据填写在表格中如表所示。有三名同学根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流陆它两端电压变化的图象如图丁所示,其中正确的是 (填“①”、“②” 或“③”)。
3.(2020九上·慈溪月考)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:
①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。
②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Δh1、Δh2。
③断开开关,直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④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②相同时,记录 A、 B 烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4,实验数据如表。
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示,此时电流为 安。
(2)本实验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? 和 。
(3)小科认为:只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”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: 。
4.(2021九上·平阳期中)小楼想测量某个仅标有“0.25 A”字样的灯泡的额定功率。电源电压为6 V且恒定。
(1)检查器材时,小楼发现电压表存在图甲所示的两个问题:一是指针位置不对;二是部分刻度模糊。出现指针位置不对的原因是 。
(2)小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率。他进行了如下操作:解决了指针问题后,按规范步骤连接好电路(如图乙),检查无误后,闭合开关,移动变阻器滑片,当灯泡正常发光时,滑片正好在变阻器的中点。在滑片移动过程中,电流表示数从0.2 A增大到0.25 A,而电压表示数从2.0伏开始增大。小楼的同桌依据实验数据计算如下:
小楼发现步骤b的结果有错,请你指出错误原因 。灯泡的额定功率是 W。
5.(2022九下·舟山月考)如图甲是某同学在“探究电流与电阻的关系”实验时设计的电路。已知电源电压为6伏。有不同阻值的定值电阻若干及两个规格分别为“10Ω;1A”、“50Ω;2A”的滑动变阻器可供选择使用。
(1)先将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图乙,记下此时的电流值为0.4A。按规范操作将定值电阻换成10Ω、20Ω并重复上述步骤,记下的电流值分别为0.2A和0.1A。在这两次重复的步骤中移动滑动变阻器滑片时眼睛应观察_________________;
A.灯泡的发光情况B.变阻器滑片的位置
C.电压表的示数D.电流表的示数
(2)依据以上相关数据,可判断该同学在实验过程中选择的滑动变阻的规格是 。
(3)该同学还利用上述电路和器材来探究“电流与电压的关系”,他把10Ω的电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑片P测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值,记录如下表。老师看了表中的实验数据后,却说有一组的数据是错误的。请你帮他找出错误的数据(用序号表示),并分析原因。
6.(2021九上·余姚月考)小明要用图所示的实验器材探究“电压一定时,电流的热效应与电阻的关系”,其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。
(1)请用笔画线代替导线,把电路连接完整。
(2)电流产生热量的多少不易直接测量.因此在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少。
(3)在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有 (写出一个即可得分)。
(4)根据所学知识可知,在相同时间内 瓶内的电阻丝放出的热量较多(选填“甲”或“乙”)。
7.(2021·嘉兴)某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现,小灯泡两端的电压越大,测得电阻的阻值也越大。针对上述现象,同学们进行如下研究:
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大:
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节,额定电压为2.5V的小灯泡1只,电流表1个,电压表1个,滑动变阻器1个,开关1个,装满水的塑料瓶,导线若干。
【实验方案】
①按图连接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中,使灯丝的温度保持不变:
②闭合开关S,读出电压表和电流表示数,记录在表格中:
③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②.
连接电路时,电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是 。
【得出结论】若假设①被否定,则实验中得到的结果是 。
【交流反思】进一步探究发现,灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时,也常会带有一定假象,同学们要善于透过现象看本质。例如,用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力,而本质是依靠 。
8.(2022九上·衢江期末)如图甲为“测量小灯泡电功率”的实验电路,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)小科把滑动变阻器的滑片移到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压。这可能是因为 造成的。
(2)排除故障后,小科移动滑动变阻器的滑片,读出了三组实验数据。粗心的小科把三次数据随手写在草稿纸上(如图乙)而没有填写在对应的表格中。请你帮助小科计算出小灯泡的额定功率为 W。
(3)通过思考,小科设计了如图丙所示电路来测量小灯泡的额定功率,已知R0=5Ω。其中关键的一步是必须调节滑动变阻器滑片的位置,使电流表A2的示数为 A 时,再读出电流表A1的示数,才能计算出小灯泡的额定功率。
9.(2022九下·温州开学考)小雪在测量小灯泡额定功率的实验中,实验室提供以下器材:额定电压3.8V,电阻约10Ω的小灯泡一个,电源(电压恒为6V)、电流表、电压表(量程为0~3V)、“30Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个,导线若干。小雪设计了如图甲所示的电路。
(1)正确操作后,小雪闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为 时,灯泡正常发光。
(2)小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,则该小灯泡的额定功率为 瓦。
(3)为确保各元件的安全,小雪在闭合开关前,应将滑片P置于滑动变阻器乙图中的 位置。(选填“A处”,“B处”,“C处”或“D处”)
10.(2021九上·临海月考)小张同学进行“伏安法测电阻”的实验,实物图如图甲所示。
(1)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图乙所示,本次测得R0的阻值为 Ω;
(2)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丙所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0。实验步骤如下:
①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
② 。
处理实验数据,可求得Rx= Ω。(用字母表示)
11.(2021·婺城模拟)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器R0规格为“10Ω 2A”。请回答:
(1)闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是 。
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5Ω,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为 A。小明将R阻值换成10Ω后,接下去的操作是 。
(3)下列图像中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 。(填字母编号)
电阻
塑料盒中温度值(℃)
0
1分钟
2分钟
3分钟
4分钟
5欧
26
26.5
27.1
27.7
28.4
10欧
26
27.1
28.2
29.6
30.8
15欧
26
27.5
29.3
31.5
33.2
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.21
0.24
0.26
0.28
电流
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)
I
Δh1
Δh2
2I
Δh3
Δh4
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.05
0.1
0.12
0.15
0.2
0.25
次数
1
2
3
4
5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
专题01 植物的新陈代谢探究-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题(浙江专用): 这是一份专题01 植物的新陈代谢探究-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题(浙江专用),文件包含专题01植物的新陈代谢探究解析版docx、专题01植物的新陈代谢探究原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共39页, 欢迎下载使用。
专题02 动物的新陈代谢探究-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题(浙江专用): 这是一份专题02 动物的新陈代谢探究-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题(浙江专用),文件包含专题02动物的新陈代谢探究解析版docx、专题02动物的新陈代谢探究原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共32页, 欢迎下载使用。
专题06 物质转化相关探究-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题(浙江专用): 这是一份专题06 物质转化相关探究-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题(浙江专用),文件包含专题06物质转化相关探究解析版docx、专题06物质转化相关探究原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共30页, 欢迎下载使用。