中考物理三轮冲刺重点题型练习实验题10 电学 (教师版)

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实验题专练（十）电　　学1.小红在实验室做“灯泡亮度与电功率的关系”实验，如图所示，电源（电压恒为4.5 V）、小灯泡（额定电压为2.5 V），电流表、电压表各一个，若干定值电阻（10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω），一个滑动变阻器（20 Ω　3 A），开关，导线若干。 　答:（1）甲图是小红连接的错误电路，在应改动的一根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，小红的操作不当之处是:　滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置　。灯泡熄灭的同时，可观察电压表示数　变大　（选填“变大”“不变”或“变小”）。 （3）小红更换新灯泡后，逐步移动滑片，看到如图乙所示的电压表示数，其读数为　2.2　V，为使灯泡正常发光，应向　右　（选填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的I-U图象，可知灯泡的额定电功率为　0.5　W。 （4）不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系，原因是　灯泡的电阻是变化的　。 （5）为进一步探究电流与电阻的关系，小红将灯泡依次换成已有的定值电阻，并设定其两端电压恒为2.5 V，要顺利完成4次测量，应在电路中再串联一个阻值为　4　Ω的定值电阻。 2.小华利用如图所示的装置探究电热与电流、电阻和通电时间的关系。烧瓶中装有一定质量的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，并插有温度计。（1）实验选择煤油而不用水的原因是　煤油的比热容较小　，实验中通过比较　温度计示数的变化　来比较金属丝产生热量的多少； （2）如图甲所示，在室温状态下开始实验，闭合开关，调节滑片到M点位置，通电一段时间后，记录温度计示数，然后断开开关，冷却至室温。闭合开关第二次实验，把滑片移动到M点左侧某处，通电相同的时间，记录末温，发现第二次末温高于第一次，由此可以表明，通电时间与　电阻　相同时，通过导体的电流越　大　，产生的热量越多； （3）若要探究电热与电阻的关系，可选择图乙中　B　（选填“A”“B”或“C”）烧瓶中的金属丝与甲图中烧瓶中的金属丝　串　联接入电路； （4）知识应用:家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来使用，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，原因是通电时连接处的电阻比别处的电阻较　大　（选填“大”或“小”），如果导线上这样的接头较多，会导致输送电能的效率变　低　。 3.如图是小明“探究产生感应电流条件”的实验装置，请按要求完成下列问题:（1）闭合开关，下列可产生感应电流的操作是　B、D　（填字母）。 A.导体AB沿竖直方向运动 B.导体AB沿水平方向运动C.蹄型磁铁沿竖直方向运动 D.蹄型磁铁沿水平方向运动（2）小明在操作中发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，即产生的感应电流较小。请你写出两种增大感应电流的方法:①　增强磁场　；②　加快导体（或磁铁）水平运动速度　。 （3）将实验装置中的灵敏电流计换成电源，闭合开关后可观察到的现象是　导体AB沿水平方向运动　。 
实验题专练（十）电学  详解详析1.【解析】（1）要测小灯泡功率，电压表应与灯泡并联，由图甲知，电压表测总电压，修改后电路如图所示:（2）灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明电路中电流过大，原因是:闭合开关前，滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置；此时灯泡被烧坏，所以电压表与电流表串联在电路中，电压表测电源两端电压，所以示数变大；（3）由图乙所示电压表可知，其量程为0～3 V，分度值为0.1 V，所以示数为2.2 V，小于灯泡额定电压2.5 V，为使灯泡正常发光，应增大电路中电流，减小电路中电阻，所以应把滑片向右端移动；由图丙可知，灯泡额定电压2.5 V对应的电流为0.2 A，灯泡额定功率P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W；（4）由图丙知，通过灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的。电流与电压和电阻有关，在探究电流与电压关系时应保持电阻不变，但灯泡在不同电压下电阻是不同的，所以不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系；（5）由题知，探究电流与电阻的关系，定值电阻两端电压恒为2.5 V，由串联电路特点和欧姆定律可得:IR=I，则=，更换的电阻R越大，电路总电阻越大，若将10 Ω电阻连入电路中，即=，解得R总1=18 Ω，滑动变阻器连入阻值和串联入电阻之和:R1=R总1-R1′=18 Ω-10 Ω=8 Ω；若将15 Ω电阻连入电路中，即=，解得R总2=27 Ω，滑动变阻器连入阻值和串联入电阻之和:R2=R总2-R2′=27 Ω-15 Ω=12 Ω；若将25 Ω电阻连入电路中，即=，解得R总3=45 Ω，滑动变阻器连入阻值和串联入电阻之和:R3=R总3-R3′=45 Ω-25 Ω=20 Ω；若将30 Ω电阻连入电路中，即=，解得R总4=54 Ω，滑动变阻器连入阻值和串联入电阻之和:R4=R总4-R4′=54 Ω-30 Ω=24 Ω；已知滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，所以需要再串联定值电阻的阻值R定=R4-R滑大=24 Ω-20 Ω=4 Ω。答案:（1）见解析图（2）滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置　变大（3）2.2　右　0.5（4）灯泡的电阻是变化的（5）42.【解析】（1）本实验中电流产生的热量不能用眼睛直接观察，我们是通过观察烧瓶中温度计示数的变化来反映金属丝通电后产生热量多少，所以在选择烧瓶内液体时，应该选择吸热能力较弱的液体，也就是在吸收相同热量时温度变化较大的液体，煤油的比热容小于水的比热容，所以我们应该选择煤油而不是水；（2）由图甲知，闭合开关，金属丝R与滑动变阻器串联。把滑片移动到M点左侧某处，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由I=知，电路电流变大，此时煤油的末温高于第一次，说明第二次电流产生的热量更多。所以在通电时间和电阻相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多；（3）在实验中探究电热与电阻的关系，根据控制变量法的操作要求，我们要改变电阻的大小，而其他因素不变，所以电阻大小应选择RB=20 Ω，煤油的质量选择150 g，要保证电流相同，这个金属丝应该串联到甲电路中；（4）在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，串联在电路中，通过导线的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt，连接处产生的热量较多。所以会导致输送电能的效率变低。答案:（1）煤油的比热容较小　温度计示数的变化（2）电阻　大（3）B　串（4）大　低3.【解析】（1）只让导体AB在竖直方向上下运动，导体AB没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，故A错误。只让导体AB在水平方向左右运动，导体AB切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，故B正确。只让蹄形磁铁在竖直方向上下运动，导体AB相对磁铁没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生，故C错误。只让蹄形磁铁在水平方向左右运动，导体AB相对磁铁也做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，故D正确。故选B、D。（2）感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线运动的速度有关，故换磁性更强的磁铁或增大导体切割磁感线运动的速度都能增大感应电流；（3）磁场对通电导体有力的作用，所以把灵敏电流计换成电源，导体AB成为通电导体在蹄型磁铁的磁场中受力的作用而运动。答案:（1）B、D（2）①增强磁场　②加快导体（或磁铁）水平运动速度（3）导体AB沿水平方向运动