2024甘肃中考物理二轮专题训练 题型二 实验题 一、电、磁学重点实验(含答案)

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eq \a\vs4\al\c1()
实验1 探究电流与电压、电阻的关系
1. 一题多设问 (2021陕西)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图甲所示电路．电源电压为3 V且保持不变，R为定值电阻．
第1题图
(1)连接电路时，开关应处于________状态；闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于________处．
(2)闭合开关S，发现电压表示数接近3 V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化．已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是____________．
(3)排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表．
①请根据表中数据，在图乙中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图像．
②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成________．
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______________________来实现的．
(5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的________(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同．
A. 探究电流与电阻的关系
B. 测量未知电阻的阻值
拓展设问
(6)实验过程中使用的定值电阻的阻值是____Ω.
(7)根据表格数据可以计算出滑动变阻器的最大阻值不小于________Ω.
(8)你是如何根据实验数据得出实验结论的，请写出一种方法___________________________．
(9)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验．请对此建议的科学性进行评估：________________________________________________________________________.
2. 一题多设问 小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、导线若干．
第2题图
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小．
(2)当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是：________________.
(3)将5 Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5 Ω的电阻换成10 Ω、15 Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向________(选填“c”或“d”)端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值．
(4)小丽在换用20 Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题．请你写出小丽的做法：______________________________.
(5)小丽完成上述操作后又选了一个2 Ω的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是____________________________．
(6)小丽根据实验数据得出I－R变化的图像，如图丙所示，则小丽实验时U0＝________V，实验时小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于________Ω.
(7)小丽在得出I－R图像之后，又画出了如图丁所示的I－eq \f(1,R)图像，得出结论：电流与电阻成反比．请对此做出评价___________________________________________________．
丙 丁
第2题图
拓展设问
(8)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，除了保护电路，在实验过程中其他的作用是____________________________________________________________．
(9)小丽连接完电路后，闭合开关，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，电压表、电流表的示数均比较小且保持不变，则电路中的故障可能是_________________________.
(10)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动，用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是_________________________________________________．
实验2 “伏安法”测电阻]
3.一题多设问 电阻是组成电路的重要元件，在进行电路维修时，通常需要知道电阻的阻值，小雨利用电源(电压恒定不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等器材测电阻R的阻值．
第3题图甲
(1)图甲是小雨连接的部分电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整．
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调到______(选填“A”或“B”)端．
(3)闭合开关，电流表、电压表指针均发生偏转，移动滑片P，两表指针均不动．产生这一现象的原因是________________．
(4)改正错误后，闭合开关，将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数．接下来的操作是____________________________________．
A. 结束实验，整理器材
B. 将滑片P移到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数
C. 换用另一个定值电阻，将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数
(5)小雨将实验数据记录在下表中．
①第3次实验时，将滑片P移到A端，电流表的指针位置如图乙所示，此时，电流表的示数为______A，电阻为______Ω.
第3题图乙
②算出每次电阻后，为得到电阻R的阻值，还应________．
(6)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500 Ω的电阻，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现实验无法进行，原因是_____________________________________________．
拓展设问
(7)小雨又对实验进行了拓展，利用电源(电压恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值．请你完成下列实验步骤：
第3题图丙
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
②______________，读出电压表的示数U2；
③待测电阻的阻值Rx＝________．(用已知量和测得量的字母表示)
4.一题多设问 在测量标有2.5 V小灯泡电阻的实验中，如图1是甲同学连接好的电路．
第4题图1
(1)乙同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可．请你把接错的那一根导线找出来，并画上“”．再用笔画线把它改接到正确的位置上．
(2)闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最________(选填“左”或“右”)端．
(3)闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，则电路故障可能是________________．(写出一种可能即可)
(4)排除故障后，甲同学先闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低，实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表：
当电压表的示数为1.5 V时，电流表的示数如图2所示为________A，则此时小灯泡的电阻约为______Ω(结果保留一位小数)．
第4题图2
(5)最后甲同学用表格中的电阻取平均值做小灯泡的电阻，乙同学认为这样处理不正确．请你说明理由：____________________________________________________________.
拓展设问
(6)第5次实验小灯泡不发光的原因是_________________________．
(7)实验测量结束后，为了安全，应______________________________________________.
(8)由实验数据可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变小的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变大的，则小灯泡电阻的变化量ΔRL________(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动变阻器电阻的变化量ΔR.
(9)甲同学完成上述实验后，想测量一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻RL，在连接电路时发现电流表的接线柱松动，不能使用，于是他找到了一个最大阻值为R0的滑动变阻器R2，利用原有的滑动变阻器R1、电压表等设计了如图3所示的电路，测出了小灯泡正常发光时的电阻RL.请你帮助他完善测量过程．(考虑小灯泡电阻会随通过电流的变化而变化)
第4题图3
①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，____________________；
②________________________，将滑动变阻器R2的滑片移到最右端，读出电压表的示数U；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝________．(用已知量和测量量表示)
实验3 测量小灯泡的电功率(兰州5考；省卷5考)
5. 如图所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验．实验室有如下器材：电源(设电压恒为6 V不变)、小灯泡(额定电压为2.5 V，灯丝的电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10 Ω 1 A” 和R2“30 Ω 0.5 A”的滑动变阻器各一个，导线若干．
第5题图
(1)连接电路时，小明应选用规格为________(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器．
(2)连接好电路后，闭合开关前，在图甲中滑动变阻器的滑片P应置于________端(选填“A”或“B”)；闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡发生________(选填“短路”或“断路”)．
(3)排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2 V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________(选填“A”或“B” )端移动，使电压表的示数为________V；通过实验，小灯泡的U－I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W.
(4)由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与__________有关．
eq \x(,拓展设问)(5)根据实物图在虚线框内画出电路图．
(6)同桌小强同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率．实验方案如下(电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值未知)
第5题图丙
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额；
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额；保持变阻器________的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片先移到最左端，电流表的示数为I1，再移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝________．(用I额、I1、I2、R1表示)．
6. 如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5 V，额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图．
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，请你找出其中的两处：①________________；
②__________________________．
(2)改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是________(填写选项中的字母) .
A. 小灯泡短路
B. 连接小灯泡的导线接触不良
C. 滑动变阻器接入电路的电阻过大
第6题图
(3)小明调节滑动变阻器，依次正确读取三组实验数据，随手写在了草稿纸上(如图乙所示)．下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格，请你补出阴影处所缺的内容：________________；分析数据后得到小灯泡的额定电流为________A，额定功率为________W.
(4)实验后，小明将一只5 Ω的定值电阻与标有“20 Ω 1 A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3 V的电源上，请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为________W.
7.一题多设问 小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率(电源电压恒定)．实验步骤如下：
第7题图
(1)开关闭合前，应将滑片移到变阻器的______(选填 “最左”或“最右”)端；
(2)闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡______(选填 “短路”或“断路” )；
(3)排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1 V，此时应将变阻器的滑片向____(选填“左”或“右”)滑动，直到电压表的示数为2.5 V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则电流值为______A, 小灯泡的额定功率为________W.
(4)根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是________________．实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的__________决定的．
拓展设问
(5)本实验中小刚根据几次实验数据计算出了不同电压下小灯泡的电功率. 并求出了电功率的平均值，这样处理数据合理吗？________，理由____________________________________.
(6)实验结束后，该小组对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比________(选填“偏大”或 “偏小”)．
(7)小刚对本实验拓展思考，以下探究活动不能用该实验的装置完成的是______(填字母序号)．
A. 探究串联电路电流的特点
B. 探究串联电路电压的特点
C. 探究电流与电压的关系
实验4 探究产生感应电流的条件
8.一题多设问 小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象．
第8题图
(1)他上下移动单根导线时，观察到灵敏电流计的指针________；左右移动该导线时，观察到灵敏电流计的指针________．
(2)他通过这个实验现象得出初步结论：闭合电路的一部分导体在磁场里做________磁感线的运动时，导体中就会产生电流．
(3)为了进一步验证这个结论， 他又用如图乙的装置进行实验，发现将条形磁铁向下插入线圈时，灵敏电
流计的指针________；保持条形磁铁在线圈中不动，向上提起线圈时，灵敏电流计的指针______．结果符合上述实验结论．
拓展设问
(4)此实验中，通过____________显示电路中有无感应电流.
(5)小夕进一步思考，感应电流的方向与什么因素有关．小夕让图甲中单根导线先向左运动，灵敏电流计指针向右偏转，再向右运动，发现灵敏电流计指针向左偏转，说明感应电流方向与导体切割磁感线运动的方向________(选填“有关”或“无关”)．
(6)小夕在实验过程中发现电流计的指针偏转不是很明显，请提出一种可以让电流计指针偏转明显的方法_________________________________________________________(合理即可)．
参考答案
1. (1)断开 阻值最大(或最大阻值或最右端) (2)电阻R断路 (3)①如答图所示 ②正比 (4)滑动变阻器接入电路的阻值(或滑片P的位置) (5)A
第1题答图
【拓展设问】(6)10 (7)20 (8)作出U－I图像，若是一条过原点的直线，这说明电流与电压成正比(或分别算出每组电压U与电流I的比值，若为定值，则说明二者成正比) (9)更科学，通过多次实验，得出普遍性的结论，避免了实验的偶然性 2. (1)如答图所示 (2)电流表正负接线柱接反 (3)d (4)将5 Ω和15 Ω的电阻串联后接入电路 (5)增大电流表的量程 (6)2.4 30 (7)因I－R图像是一条曲线，无法直观得出电流与电阻的关系，I－eq \f(1,R)图像更加直观；但小丽得出的结论不正确，没有注意“电压一定”，电流与电阻成反比(只要答出其中一条即可)
【拓展设问】(8)保持定值电阻两端的电压不变 (9)滑动变阻器同时接下接线柱 (10)开关接触不良
第2题答图
3. (1)如答图所示 (2)B (3)滑动变阻器短路或同时连接了下边两个接线柱 (4)B (5)①0.6 5 ②求平均值 (6)电流表的分度值太大，滑动变阻器的最大阻值太小【拓展设问】 (7)②开关S1、S2都闭合
③eq \f(（U1－U2）R0,U2)

第3题答图
4. (1)如答图所示 (2)左 (3)小灯泡灯丝断了 (4) 0.18 8.3 (5)小灯泡的电阻随温度的变化而变化，求平均值无意义
第4题答图
【拓展设问】(6)小灯泡的实际功率过小 (7)断开开关，先拆除电源两端的导线，再拆除其他导线 (8)小于 (9)①移动滑动变阻器R1的滑片，使电压表的示数为U额 ②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变 ③eq \f(U额R0,U－U额)
5. (1)R2 (2)A 短路 (3)B 2.5 0.625 (4)温度 【拓展设问】(5)如答图所示 (6)R2 eq \f(Ieq \\al(2,额)I2R1,I1－I2)
第5题答图
6. (1)①电压表选用0～15 V量程 ②滑动变阻器连接成两个下接线柱(或电流表的正、负接线柱接反)
(2)C (3)小灯泡的发光情况(或小灯泡的亮度) 0.30 0.75 (4)0.45 7. (1)最左 (2)短路 (3)右 0.24 0.6 (4)灯泡电阻随温度改变 实际功率 【拓展设问】(5)不合理 不同电压下灯泡电功率不同，求平均值没有意义 (6)偏大 (7)C 8．(1)不偏转 偏转 (2)切割 (3)偏转 偏转 【拓展设问】(4)灵敏电流计 (5)有关 (6)换用更强的磁铁或换导体为线圈
实验次数
1
2
3
4
电压表示数U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1
0.2
2
2
0.42
3
3
序号
1
2
3
4
5
发光情况
明亮
较亮
较暗
暗
不发光
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.22
0.20
0.14
0.12
电阻R/Ω
11.4
10.0
7.1
4.2
次数
小灯泡两端电压U/V
通过灯丝电流I/A
小灯泡的电功率P/W
1
2
3