最新中考物理特色重点专题(讲义) 专题22 电学体系六个常考的探究实验问题
展开1.小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线;
(2)在实验过程中,突然熄灭,亮度不变,电路可能出现的故障是___________路;
(3)排除故障后,用电流表测出通过、和干路电流,记录如下表,第三次实验时电流表指针指在如图丙的位置,其读数应为 ___________ A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 ___________(选填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
(4)本实验要进行多次实验的目的是 ___________。
2.实验小组的同学们用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”,现有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。
(1)根据图甲将图乙所示的实物连接完整;( )
(2)连接电路时,开关应______;
(3)在该实验中,若滑动变阻器接触不良,则闭合开关时,电流表和电压表的示数情况是______。排除故障后,接入5Ω的电阻,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示,此时通过电阻的电流为______A,电压表示数为U1;
(4)将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻,继续实验。小明发现当定值电阻为30Ω时,无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验,他设计了如下三个调整方案,其中错误的是______(选填“A”、“B”或“C”)。
A.电源电压不变,在电路中多串联一个10Ω的电阻,其余操作不变
B.U1不变,改变电源电压,电源电压的取值范围是2V~4.4V
C.电源电压不变,改变U1的大小(视需要可改变电压表、电流表的量程),U1的取值范围是2.25V~6V
3.如图甲所示是探究“电流与电阻关系”的实验电路。
(1)由图甲可知,电压表与定值电阻R的连接方式是___________联。根据滑片位置判断,此时___________(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验;
(2)更换定值电阻闭合开关后,电压表示数发生改变。若要控制R两端电压不变,应通过下列哪一操作后再记录数据:___________(填字母序号);
A.电流表与电压表交换位置
B.移动滑动变阻器的滑片
(3)当R=20Ω时,电流表示数如图乙所示,则表格空白处应记录的电流为___________A;
(4)分析表格中的实验数据可得结论:当电压一定时,电流与电阻成___________。
4.小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,选用的器材有:滑动变阻器、开关、电流表、电压表电源(电压恒为6V)、三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω)、导线若干。
(1)小明按图甲连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,使电压表示数为U时,记录电流表的示数,然后再分别接入其余两个定值电阻,重复上述操作。
(2)图乙是根据实验数据画出的电流随电阻变化关系的图像,分析可知U= V。为了完成实验,所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。由图像可知:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”)。
(3)小明又利用上述实验器材“探究电流与电压的关系”,在滑片P移动的过程中,将得到的实验数据填入如表中,由如表数据可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)。
5.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Rp规格为“10Ω 2A”。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (左/右)端;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.接着将R阻值换成10Ω,向 (左/右)端移动滑动变阻器滑片,以保持电压表的示数不变。
(3)将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示,由此可得:电压一定时,电流与电阻成 。为提高结论的可靠性,换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验,是否可行? (可行/不可行)
(4)下列图象中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是
6. 综合实践课上,小微同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样、电源电压恒为4.5V、滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
(1)请在答图甲中用笔画线代替导线,帮小薇完成实物电路的连接;( )
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于最___________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P过程中,她应注视___________(选填“电压表”、“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是___________(选填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路
(4)排除故障后继续实验,她将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示为___________A,则小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω(保留一位小数)。她发现小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受___________的影响;
(5)实验结束后,她看见桌面上还有一个阻值为15Ω的定值电阻,想按照表格给定的四组电压值,验证“导体中电流与电压的关系”,但使用目前已有器材无法完成,若想完成实验,她只需更换哪一个元件,并说明新元件的规格要求:___________。
7. 图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡额定电压为1.5V)。
(1)小明按电路图连接实物,刚接上最后根导线,看到电流表指针立刻有偏转。若电路连线正确,造成这种异常现象的原因是___________。
(2)实验中,调节滑动变阻器,分别记录电压表和电流表的示数如下:
①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压是___________V,通过它的电流是___________A。
②小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω。
③第5次测量中,小灯泡不发光。小明断定是灯丝断了。这个判断是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________。
8. 某实验小组用伏安法测量待测电阻的阻值,设计的实验电路如图甲所示。
(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整________;
(2)该实验的原理是________;
(3)某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻的阻值为________;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是________;
(4)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为的定值电阻,利用如图丙所示的实验电路,也可以测量待测电阻的阻值。实验步骤如下:
①首先,闭合开关、,记录电流表的示数;
②接着,断开开关________,记录电流表的示数;则待测电阻的阻值________(用、、表示)。
9. 某物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值,电路如图甲所示。已知电源电压为6V,R0=10Ω,滑动变阻器规格为“50Ω 0.6A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片向右移动连入电路中的阻值变小,导线不能交叉______;
(2)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。现用一根导线在图甲中先后连接接线柱A与B、C与H时,电流表和电压表示数仍为0,连接接线柱H与G时,电流表和电压表指针有明显偏转,则电路的故障是______;
(3)排除故障后,闭合开关调节滑片,利用电压表和电流表测出了多组实验数据,并作出了电压表与电流表示数的关系图像,如图乙所示,则Rx阻值为______Ω;
(4)调节滑动变阻器,当电压表的示数为3V时,Rx消耗的电功率是______W;
(5)电路中串联R0的作用是______(填正确答案标号)
A.增大串联电阻,增大分压,电压表易于读数
B.增大串联电阻,增大分流,电流表易于读数
10. 小莉在测量小灯泡的实际电功率实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、规格相同的小灯泡两个、电压表一个、电流表一个、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干。
(1)小莉设计并连接的实物电路如图甲所示,在闭合开关前,为了确保安全,她应将滑动变阻器的滑片滑到___________端(选填“左”或“右”);
(2)小莉闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,观察到电压表的示数接近3V,电流表的示数几乎为零,请分析电路发生的故障可能是___________;
(3)小莉排除故障后继续实验,经过多次测量,得到小灯泡的I-U图像如图乙所示,请你结合图像计算当U=2.0V时,小灯泡的实际功率大小为___________W;
(4)完成上述实验操作后,小莉利用已有的实验器材设计了如图丙所示的电路,闭合开关,待电路稳定后,其中一只灯泡的电阻为___________Ω。
11.某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
(1)请你用笔线代替导线,在图甲中把电路连接完整
(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电
流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因应
该是 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)
A.电流表内部断路了 B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路 D.滑动变阻器的电阻线断了
(3)排出故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,
其值为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动。
(5)测量小灯泡的电功率 (选填“需要”或“不需要”)多次测量
求平均值,原因是 。
(6)图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图,测量后他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测 (选填“电压”或“电流”)值偏大引起小灯跑电功率偏大的。
实验次数
1
2
3
电流表的示数/A
0.18
0.2
电流表的示数/A
0.18
0.2
电流表的示数/A
0.36
0.4
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
1.2
2
10
0.6
3
15
0.4
4
20
5
30
0.2
R/Ω
10
电压U/N
2
3
4
5
6
电流I/N
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
15
0.22
6.8
3
2.0
0.24
8.3
4
2.5
测量次序
1
2
3
4
5
电压U/V
1.8
1.5
1.0
___________
0.3
电流I/A
0.32
0.30
0.26
___________
0.18
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