34電學(xué)設(shè)計性實驗2020中考物理核心考點搶分練

1、2020中考物理核心考點搶分練34：電學(xué)設(shè)計性實驗一、無滑動變阻器的實驗設(shè)計（無電壓表）1.某同學(xué)在沒有電壓表的情況下，利用電流表和已知阻值的定值電阻r0，測量未知電阻rx阻值，如圖中可實現(xiàn)測量rx阻值的正確電路圖是（）2.某同學(xué)在沒有電壓表的情況下，只利用電流表和已知阻值的定值電阻r0，測量未知電阻rx阻值，圖中可實現(xiàn)測量rx阻值的正確電路圖是（）3.現(xiàn)有一個阻值為 20 的定值電阻 r0，一個電壓約為 15 v 的電源，一個量程為 01 a 的電流表，一個單刀雙擲開關(guān)及導(dǎo)線若干。請你利用上述器材設(shè)計實驗，測出約為 10 的未知電阻 rx 的阻值。要求：（1）畫出實驗電路圖；（2）寫出主要的

2、實驗步驟和需要測量的物理量；（3）寫出待測電阻 rx 的數(shù)學(xué)表達式（用已知量和測量量表示）。答案：1.acd；2.abd3.【答案】（1）見解析圖；（2）按電路圖連接電路；將開關(guān)的刀擲向1，記下電流表的示數(shù)i1；將開關(guān)的刀擲向2，記下電流表的示數(shù)i2；（3）【解析】（1）將電流表和已知電阻串聯(lián)在干路上，將待測電路接在一個支路上，如下所示：（2）按上圖連接電路；將開關(guān)的刀擲向1，記下電流表的示數(shù)i1；將開關(guān)的刀擲向2，記下電流表的示數(shù)i2；（3）在中，由歐姆定律的變形公式，電源電壓u=i1r0；在中，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，由歐姆定律的變形公式，電路的總電阻：r=u/i2=，根據(jù)電阻的

3、串聯(lián)，待測電阻的電阻：rx=rr0=r0，即二、無滑動變阻器的實驗設(shè)計（無電流表）1某同學(xué)在沒有電流表的情況下，利用電壓表和已知阻值的定值電阻r0，測量未知電阻rx阻值，圖8中可實現(xiàn)測量r阻值的正確電路圖是（）2.如圖所示，幾個同學(xué)在只有電流表或電壓表時，利用一個已知阻值的電阻r0設(shè)計了四個測未知電阻rx的電路，其中不可行的是（）3.某同學(xué)要測出一個電壓約為40v的電源電壓（電壓保持不變），可供選用的器材如下：待測電源；一塊電壓表（量程0-15v）;四個阻值已知的電阻，分別為r1(100)、r2(150)、r3(200)、和r4(4k)；一個開關(guān)及若干導(dǎo)線，請合理選擇器材，設(shè)計一個實驗精確測出

4、電壓電壓。要求：（1）畫出實驗電路圖（2）寫出實驗步驟及所需測量的物理量（3）寫出電源電壓的表達式（用已知量和測量量表示）答案：1.acd；2.c3.【解析】（1）電壓表（量程0-15v），電源電壓較高，電壓表不能測出電壓，要準(zhǔn)確則出電源電壓，要用串聯(lián)電路的分壓特點，測出較小電阻的電壓，算出總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點，算出電源電壓。設(shè)計電路如下：（2）實驗步驟：按照電路圖連接電路；閉合開關(guān)s，讀出電壓表的示數(shù)u1。（3）表達式 電源電壓三、有滑動變阻器的實驗設(shè)計（無電流表）1.現(xiàn)手頭有一個阻值為10的定值電阻，一個電壓大約為18v的電源，一個量程只有03v的電壓表，一個最大阻值大約為120的

5、滑動變阻器，請設(shè)計一個實驗，比較準(zhǔn)確的測量一個阻值約為20的待測電阻的阻值。要求：畫出電路圖；寫出實驗步驟及表明需要測量的物理量；用測量的物理量推導(dǎo)出待測電阻的數(shù)學(xué)表達式。答案：電路圖如圖所示。實驗步驟：按圖連接電路，變阻器調(diào)至最大；先將電壓表并聯(lián)在兩端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器使電壓表的示數(shù)為；保持滑片位置不變，用電壓表測出兩端的電壓為。的數(shù)學(xué)表達式為：2.在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，被測小燈泡上只能看到“3.8 v”字樣，某小組還發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞，于是他們利用下列器材只連接了一次電路就測出了小燈泡的額定功率。實驗器材：一塊量程合適的電壓表、滑動變阻器、一個阻值為r0的定值電阻、開關(guān)和導(dǎo)

6、線若干。請完成以下任務(wù)：（1）畫出該組同學(xué)設(shè)計的電路圖；（2）寫出實驗步驟；（3）寫出燈泡額定功率的表達式（用已知量和測量量表示）。答案：（1）電路圖如題答1（2）實驗步驟：按電路圖連接實物；閉合開關(guān)s1 、s3 ，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)達到3.8v；滑片位置不動，閉合開關(guān)s1 、s2，測得電壓表的示數(shù)為u。（3）表達式：3.物理課上，老師拿來一個額定電壓為2.5 v的小燈泡，請同學(xué)們測出它的額定功率。老師提供的器材有：電源一個（電壓恒定且未知）、阻值為r0的定值電阻一個、滑動變阻器一個、電壓表一只、開關(guān)3個、導(dǎo)線若干。（以上器材均滿足實驗需求）請你幫同學(xué)們完成下列內(nèi)容（實驗時不

7、能忽略燈絲電阻隨溫度發(fā)生的變化）： （1）在虛框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖；(電路不可重組)（2）寫出主要實驗步驟及要測量的物理量；（3）寫出額定功率的數(shù)學(xué)表達式。（用已知量和測得量表示）答案：（1）見圖答（2）按圖連接電路，閉合開關(guān)s1、s2，斷開開關(guān)s3，調(diào)整滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的示數(shù)為2.5 v；保持滑動變阻器滑片位置不動，開關(guān)s1仍閉合，斷開開關(guān)s2，閉合開關(guān)s3，記下此時電壓表的示數(shù)為u；（3）4.某課外科技小組要測量某定值電阻的值，提供的實驗器材有：電源、一個最大阻值為r0滑動變阻器、兩只開關(guān)、一只電壓表（符合實驗要求），待測電阻rx，導(dǎo)線若干。請在方框內(nèi)畫出實驗電路圖（

8、連接電路后不得拆改電路），寫出實驗步驟和電阻rx的表達式。答案：如下：8.現(xiàn)有一個阻值為30的定值電阻r0，一個電壓約為12v的電源，一個只有03v量程的電壓表，一個最大阻值約為200的滑動變阻器，開關(guān)及導(dǎo)線若干。請你設(shè)計一個實驗，比較精確地測出一個約為20的位置電阻rx的阻值（電路可重組）。要求：（1）畫出實驗電路圖；（2）寫出主要實驗步驟和需測量的物理量；（3）寫出待測電阻rx的數(shù)學(xué)表達式（用已知量和測量量表示）?！窘馕觥浚?）定值電阻r0和未知電阻rx、滑動變阻器串聯(lián)，分別利用電壓表測出定值電阻r0和未知電阻rx兩端的電壓，電路圖如下圖所示： （2）按照電路圖連好電路，將滑動變阻器滑片調(diào)

9、到阻值最大處。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)接近滿偏，記下電壓表的示數(shù)u0；斷開開關(guān)，保持滑片位置不動，將電壓表改接在待測電阻兩端。閉合開關(guān)，記下電壓表的示數(shù)ux。（3）串聯(lián)電路中各處的電流相等，根據(jù)歐姆定律可得：u0/r0=ux/rx，解得rx=uxr0/u0。四、有滑動變阻器的實驗設(shè)計（無電壓表）1.電流表一個，滑動變阻器，已知阻值的電阻r0一個，待測電阻rx,電源、開關(guān)若干。（電路可重組）2. 電流表一個，滑動變阻器，已知阻值的電阻r0一個，待測電阻rx,電源、開關(guān)若干。（電路不可重組）3.物理課上，老師拿來一個電阻元件，上面標(biāo)有額定功率為p額，額定電壓模糊不清。若要正確使用這

10、個元件，需測出它的額定電壓。老師提供的實驗器材有：滿足實驗需求的電源一個（電壓恒定但未知），電流表一只，開關(guān)兩個，滑動變阻器一個（規(guī)格為“20 1 a”），導(dǎo)線若干。請你利用上述器材，幫助同學(xué)們測出此元件的額定電壓。（不考慮溫度對電阻元件的影響）要求：（1）在虛線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖；(電路不可重組)（2）寫出主要實驗步驟及要測量的物理量；（3）寫出額定電壓的數(shù)學(xué)表達式。（用已知量和測得量表示）4.某同學(xué)復(fù)習(xí)中用圖甲所示的電路再次探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，實驗時意外發(fā)現(xiàn)：“當(dāng)變阻器滑片p向左移時，兩電壓表的讀數(shù)之和減小?！彼a(chǎn)生了疑惑，在老師的引導(dǎo)下，知道了用久的普通干電池內(nèi)部有不可忽略

11、的電阻，可將它看作一個理想電源(電壓u恒定，電阻為0)與一個電阻r的串聯(lián)(圖16乙所示)請你幫他選擇適當(dāng)器材，設(shè)計測量干電池電阻r的實驗方案?？晒┻x用的器材：一個電壓表，符合實驗要求的已知阻值的定值電阻r1、r2(r1r2），導(dǎo)線和開關(guān)若干，一節(jié)舊干電池。要求r1、r2在同一電路中不能同時工作。請完成：(1)面出實驗電路圖；(2)根據(jù)你設(shè)計的電路寫出主要的實驗步驟和需測量的物理量：(3)寫出電阻r的數(shù)學(xué)表達式(用已知量和測量量表示)。五、有滑動變阻器的實驗設(shè)計（兩表都有）5.實驗臺上有一個阻值約為100 的未知電阻rx，小明想知道這個電阻rx的具體阻值，現(xiàn)有一節(jié)舊干電池，一個定值電阻r0=15

12、0 ，兩個開關(guān)s1、s2，導(dǎo)線若干。另外，可供選用的器材如下：一塊電流表a（量程00.6 a，分度值0.02 a）一塊電壓表v（量程03 v，分度值0.1 v）請你合理選擇器材，設(shè)計一個實驗精確地測出未知電阻rx阻值。要求：（1）畫出實驗電路圖（實驗測量過程中不可拆接電路）；（2）寫出實驗步驟及所需測量的物理量；（3）寫出未知電阻rx的表達式（用已知量和測量量表示）。答案：四、有滑動變阻器的實驗設(shè)計（無電壓表）1.2.3.（1）見圖答1（2）按圖連接電路，將滑動變阻器滑片p置于a端，閉合開關(guān)s1、s2，記下電流表的示數(shù)為i1；先斷開s1、s2，將滑動變阻器滑片p置于b端，再閉合開關(guān)s1，記下電

13、流表的示數(shù)為i2；（3）4.【解析】方案一：（1）利用串聯(lián)電路電流和電壓規(guī)律，將r1與電源（r）串聯(lián)起來，將電壓表并聯(lián)在r1兩端。當(dāng)s斷開時，電壓表測的是電源電壓；當(dāng)s閉合時，電壓表測的是r1兩端電壓。實驗電路如圖：（2）實驗步驟：按照電路圖連接電路，記下開關(guān)s斷開時電壓表的示數(shù)u；閉合開關(guān)s，記下電壓表的示數(shù)u1（3）因為串聯(lián)電路電流相等：則，整理得方案二：（1）根據(jù)定值電阻r1、r2需要分別與電源（r）串聯(lián)起來，將電壓表并聯(lián)在定值電阻r1、r2兩端，所以應(yīng)采取定值電阻r1、r2分別串聯(lián)一個開關(guān)，然后與電壓表并聯(lián)，最后通過開關(guān)接在電源上，如圖：（2）實驗步驟：按照電路圖連接電路；當(dāng)s1閉合，