2021年中考物理重點難點專練26電學測量類實驗探究含解析附：實驗器材全套

1、專項六實驗探究重難點26電學測量類實驗探究【知識梳理】一、定值電阻的測量1.常考點（1）伏安法測電阻的原理：歐姆定律I=U/R。（2）連接部分實物圖。（3）求電阻的平均值。（4）滑動變阻器的作用：保護電路；改變定值電阻兩端的電壓，多次測量求平均值，減小測量誤差。（5）故障分析?！疽谆煜c】1.按要求連接滑動變阻器時，連接錯誤。2.對滑動變阻器的作用認識錯誤。3.連接實物圖時，電表連接錯誤。4.故障分析時，獲得相反的結論。二、小燈泡電阻的測量1.?？键c（1）測量電阻的一般問題（2）是否可以對電阻求平均值：不可以，因為小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。在不同電壓下的電阻是在不同的溫度下取得的。（

2、3）對小燈泡的伏安曲線的解讀。（4）實驗記錄表的設計：不能有“求平均值”一項?！疽谆煜c】1.對小燈泡的電阻隨溫度而變化認識不足。2.對電阻求平均值。三、測量小燈泡的額定功率1.?？键c（1）連接實物圖，對電表量程的選擇和滑動變阻器的連接：電壓表的量程由小燈泡的額定電壓決定，需大于額定電壓。電流表根據(jù)小燈泡的電阻和額定電壓，用公式I=U額/R估算確定。（2）故障分析。（3）電表示數(shù)的認讀。（4）尋找與額定電功率對應的額定電壓和額定電流，并計算額定功率。（5）如何調節(jié)滑動變阻器，使其達到小燈泡的額定電壓：若電壓表示數(shù)的電壓低于額定電壓，則需將滑動變阻器向連入電路阻值變小的方向滑動，直到電壓表示數(shù)等

3、于額定電壓為止。【易混淆點】1.電表量程選擇錯誤；滑動變阻器連接錯誤。2.調節(jié)滑動變阻器使其達到額定電壓時，滑片調節(jié)方向錯誤?！镜淅治觥俊纠?】（2020菏澤23）課外活動小組的同學一起做“測量小燈泡電阻”的實驗，實驗器材有：電源、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器、導線若干，待測小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時電阻約為8。（1）為使實驗數(shù)據(jù)精確，電流表應選擇 （選填“00.6A”或“03A”）的量程。（2）甲圖中的電路尚未連接完整，請用筆畫線代替導線，將電流表和滑動變阻器正確接入電路，要求滑動觸頭向左移動時接入電路的電阻逐漸減小。（3）正確進行實驗，根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)，畫出小燈泡的UI

4、圖像，如圖乙所示，分析圖像可知，小燈泡電阻的變化情況是： 。（4）由圖像還可得，通過小燈泡的電流為0.2A時，小燈泡的實際功率為 W?！敬鸢浮浚?）00.6A（2）（3）燈絲溫度越高，電阻越大（4）0.2?！痉治觥浚?）根據(jù)歐姆定律知電路的電流為：I=U/R=2.5V/8=0.3125A0.6A，所以電流表應選擇00.6A的量程。（2）電流表與燈泡串聯(lián)且選用00.6A的量程，滑動變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中，且滑動變阻器的滑片向左移動時，接入電路的電阻逐漸減小，故滑片左邊電阻絲連入電路中，如答案圖所示。（3）圖線彎曲說明燈泡的電阻值是變化的，不是定值，這是因為電壓越大，通過燈的電流越大，燈泡的

5、實際功率越大，燈絲溫度越高，電阻越大。（4）由圖象可知：通過小燈泡的電流為0.2A時，小燈泡兩端的電壓為1.0V，小燈泡的實際功率為：PUI1.0V0.2A0.2W?！舅悸沸〗Y】注意對電流的估算方法：I=U額/R燈。計算額定功率時，必須是額定電壓與額定電流的乘積。若已知伏安曲線，要在伏安曲線上去找額定電壓下對應的電流值?！纠?】(2020福建30)“測量小燈泡的額定功率”實驗中，器材有電源、滑動變阻器、兩個電流表、小燈泡（U額為3.8V）、定值電阻R0（阻值為10）、開關及若干導線。（1）根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙中未畫出的兩條導線補充完整。（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片P應置于（選

6、填“A”或“B”）端（3）正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈不亮，兩電流表有示數(shù)且相同，故障可能是 或 。（4）排除故障后，為了測量小燈泡的額定功率，移動滑動變阻器的滑片，直到電流表A2示數(shù)為 A時小燈泡正常發(fā)光，電流表A1的示數(shù)如圖丙，該示數(shù)為 A，則小燈泡的額定功率為 W?！敬鸢浮浚?）（2）A（3）小燈泡處斷路R處短路（4）0.380.70（或0.7）1.216【分析】（1）電流表和R0串聯(lián)后與燈泡并聯(lián)，當滑動變阻器要“一上一下接”，電路圖如答案圖所示。（2）閉合開關前滑動變阻器應該置于阻值最大處，由圖可知：滑到A處阻值最大。（3）閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈不亮，兩電流表有示數(shù)且相同，說明此時兩個電

7、流表串聯(lián)，則可能小燈泡處斷路或者R處短路。（4）電流表和R0串聯(lián)后與燈泡并聯(lián)，在此實驗中充當電壓表的作用。為了測量小燈泡的額定功率，移動滑動變阻器的滑片，直到燈泡兩端電壓為額定電壓。由歐姆定律I=UR=3.8V10=0.38A，可求出A2的示數(shù)為0.38A。根據(jù)題意，由圖直接讀出A1示數(shù)為0.7A，電流A1表示數(shù)減去A2即燈的額定電流為0.32A，根據(jù)P=UI求出小燈泡額定功率為P=UI=3.8V0.32A=1.216W?！舅悸沸〗Y】要注意，連接電路時，開關要斷開；閉合開關前，滑動變阻器的滑片要處于最大阻值處。合理選擇電表量程。不同電壓下的電功率不可以求平均值。故障分析與歐姆定律中根據(jù)電表示數(shù)

8、分析故障一致：電流表確定故障類型有示數(shù)，短路；無示數(shù)斷路。電壓表確定位置有示數(shù)，電壓表所測部分斷路；無示數(shù)，電壓表所測部分短路或以外斷路?！菊骖}操練】1.(2020青島13)“用電流表測量小燈泡的電流”的部分電路如圖所示下列說法正確的是（）A. 用導線連接c、e，電流表只能測量通過燈泡L1的電流B. 用導線連接d、e，電流表只能測量通過燈泡L2的電流C. 用兩根導線分別連接a、d和c、e，電流表只能測量通過燈泡L1的電流D. 用兩根導線分別連接b、d和c、e，電流表只能測量通過燈泡L2的電流【答案】AC【解析】A用導線連接c、e，此時電路為L1的簡單電路，電流表測量通過燈泡L1的電流，A正確。

9、B用導線連接d、e，此時電路為L1、L2串聯(lián)的電路，電流表測量通過燈泡L1、L2的電流，B錯。C用兩根導線分別連接a、d和c、e，此時電路為L1、L2并聯(lián)的電路，電流表測量通過燈泡L1支路的電流，C正確。D用兩根導線分別連接b、d和c、e，此時電路為L1、L2并聯(lián)的電路，電流表測量干路電流，D錯。選AC。2.（2020陜西20）如圖1是小明測量未知電阻R1阻值的實物圖。（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到最 （選填“左”或“右”）端。（2）某次實驗中，移動滑片使電壓表示數(shù)為2.0V，此時電流表的指針位置如圖2所示，則電流表的示數(shù)為 A，本次測得R1的阻值為 。（3）現(xiàn)有另一個未知電阻R2（

10、阻值約為400），若僅將圖1中的R1替換為R2，其它器材和電路連接不變，則不能測出R2的值，其原因是實驗中 表無法讀數(shù)?！敬鸢浮浚?）右 （2）0.1612.5（3）電流【解析】（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到阻值最大處，即最右端。（2）某次實驗中，移動滑片使電壓表示數(shù)為2.0V，此時電流表的指針位置如圖2所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，則電流表的示數(shù)為0.16A，由歐姆定律，R1U/I=2.0V/0.16A12.5。（3）電源電壓為3V，現(xiàn)有另一個未知電阻R2（阻值約為400），由歐姆定律，電路的最大電流為：IU/R2=3V/4000.0075A，小于電流表分度值0.02

11、A，若僅將圖1中的R1替換為R2，其它器材和電路連接不變，則不能測出R2的值，其原因是實驗中電流表無法讀數(shù)。3.(2020天津26)為了比較方便地測量出未知電阻的阻值，物理興趣小組的同學設計了一個“電阻測量盒”：將一個電源（電壓不變）一個阻值為的定值電阻一個開關和一個電流表用導線連接起來裝入一個盒內，并引出兩根導線到盒外，如圖所示未使用時，盒內開關斷開，電流表無示數(shù)使用時，將盒外的兩根導線分別與待測電阻的兩端相連，讀取開關閉合時電流表的示數(shù)開關斷開時電流表的示數(shù)，經(jīng)計算得知的阻值請你解答如下問題：(1)在下圖的虛線框內畫出測量盒中符合上述設計要求的兩種可能的電路圖（）；(2)在你所設計的電路中

12、任選一種，推導出待測電阻的數(shù)學表達式_（請注明所選擇的電路，表達式用已知量和測量量表示）【答案】 (1). (2)第一種電路RX= （I1I2）R0I2第二種電路RX= I2R0I1I2【解析】(1)第一種電路圖設計，讓待測電阻RX與定值R0并聯(lián)，開關控制R0所在支路，電流表測干路電流，如答案圖所示。第二種電路圖設計，讓待測電阻RX與定值電阻R0串聯(lián)，開關與R0并聯(lián)，電流表測整個電路的電流，如答案圖所示。(2)第一種電路，當開關斷開時，電路中只有待測電阻RX接入電路，RX兩端的電壓即為電源電壓，即：U=I2RX；當開關閉合時，待測電阻RX與定值電阻R0并聯(lián)，電流表測干路的電流，兩電阻兩端電壓為

13、電源電壓，即：U=IR0RO=（I1-I2）R0；由兩式解得：RX= （I1I2）R0I2。第二種路，當開關斷開時，待測電阻RX與定值電阻R0串聯(lián)，通過電阻RX的電流為I2；此時電源電壓為電源電壓為：U=I2（RX+R0）,當開關閉合時，定值電阻R0被短路，電路中只有RX接入電路，則電源電壓為:U=I1RX。由解得：RX= I2R0I1I2。4.(2020德州24)某同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，電源電壓3V且保持不變，滑動變阻器標有“3A、5”的字樣，所用小燈泡是額定電壓為“1.5V”和“2.5V”中的一個。（1）電路如圖所示，圖中尚有一根導線未連接，請用筆畫線代替導線補上。（2）連接電

14、路時，開關S應處于狀態(tài)，滑動變阻器上的滑片應移到端。（選填“左”或“右”）（3）電路連接無誤后，閉合開關S，燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有明顯偏轉，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是。（4）排除故障，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)滑片在滑動變阻器的中點位置時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為0.2A，則該實驗中所用小燈泡的額定功率為W繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出耀眼的亮光，則此時小燈泡的功率額定功率。（選填“大于”“等于”或“小于”）【答案】（1）（2）斷開左（3）燈泡斷路（4）0.5大于【解析】（1）電源電壓為3V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如答案圖所示。（2）為保護電路，連接

15、電路時，開關S應處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器上的滑片應移到阻值最大處的左端。（3）電路連接無誤后，閉合開關S，燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路可能斷路，電壓表有明顯偏轉，電壓表與電源連通，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路。（4）排除故障，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)滑片在滑動變阻器的中點位置時，即變阻器連入電路的電阻為：R滑0.552.5，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為0.2A，由歐姆定律，變阻器的電壓為：UVIR滑0.2A2.50.5V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的額定電壓為：UL3V0.5V2.5V，則該實驗中所用小燈泡的額定功率為：PLULIL2.5V0.2A0.5W；繼續(xù)移動滑動變阻

16、器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出耀眼的亮光，則此時小燈泡的功率大于額定功率。5.(2020隨州18)為測量額定電壓為“3V”的小燈泡發(fā)光時的電阻，小程連接了如圖所示的電路，其中電源電壓恒定為6V。(1)小程合理地連接好電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表示數(shù)都不為零，接下來他應進行的操作是_；A檢查燈泡是否斷路 B檢查燈泡是否短路C檢查開關是否接觸良好 D移動滑動變阻器的滑片(2)下表為小程記錄的實驗數(shù)據(jù)：實驗序號電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A11.000.25022.000.40032.400.50043.000.520小程在測量第一組數(shù)據(jù)后再測量第二組數(shù)據(jù)時，滑動變阻器的滑片P應向_端滑

17、動（選填“左或“右”）。老師發(fā)現(xiàn)小程測量的數(shù)據(jù)中有一組明顯有誤，則錯誤的一組是：_（選填序號“1”、“2”、“3”或“4”）；(3)在完成以上實驗后，小程還想測量另一個額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率，但該電壓表“0-15V量程已損壞，只有“0-3V”量程可用，只更換小燈泡，其他器材不變。請設計出完成該實驗的電路圖并畫在虛線框中?！敬鸢浮?(1) D (2)右 3 (3)【解析】(1)電路連接正確后，閉合開關，電流表、電壓表均有示數(shù)，電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，說明電路中的電流過小，故但接下來應進行的操作是：移動滑動變阻器的滑片，觀察燈的發(fā)光情況，選D。(2)由表格數(shù)據(jù)可知：第二組數(shù)據(jù)電壓

18、表示數(shù)大于第一組電壓表示數(shù)，即增大燈泡兩端的電壓，故滑動變阻器的滑片P應向右滑動，減小滑動變阻器連入電路的阻值，減小分壓。分析表格數(shù)據(jù)可知：第3組數(shù)據(jù)明顯有誤，因為由4組數(shù)據(jù)計算可得燈泡的電阻分別為RL1=U1/I1=1V/0.25A=4，RL2=U2/I2=2V/0.4A=5，RL3=U3/I3=2.4V/0.5A=4.8，RL4=U4/I4=3V/0.52A5.77。RL3小于RL2，不符合電壓越高，通過燈泡的電流越大，燈絲溫度越高，燈絲阻值越大的規(guī)律，所以第3組數(shù)據(jù)是錯誤的。(3)電源電壓恒定為6V，故可用電壓表用“03V”的量程測滑動變阻器的電壓，電路如答案圖所示。6.（2020衡陽2

19、4）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，同學們設計了如圖甲所示的電路、其中電源由3節(jié)干電池組成，小燈泡額定電壓為2.5V，滑動變阻器的規(guī)格為“50 2A”，電流表和電壓表都是學生實驗用普通電表且已選擇好合適量程。（1）連接電路時，開關應斷開，并將滑片移至滑動變限器的最 端（選填“左”或“右”）。（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表和電壓表都有示數(shù)，電路 （選填“有”或“沒有”）故障。（3）某次實驗測量中，電壓表示數(shù)如圖乙所示，要使小燈泡正常發(fā)光，應將滑片向 （選填“左”或“右”）移動，直至小燈泡正常發(fā)光，記下電流表的示數(shù)I1和電壓表的示數(shù)U1。（4）他們想進一步了解發(fā)光二極管的發(fā)光情況，于是把

20、電路恢復實驗前狀態(tài)，將小燈泡換成二極管，閉合開關，移動滑片使二極管發(fā)光亮度與小燈泡正常發(fā)光亮度相當時，記下電流表的示數(shù)I2和電壓表的示數(shù)U2，則U2I2 U1I1（選填“”、“”或“”）。【答案】（1）左 （2）沒有 （3）右 （4）【解析】（1）連接電路時，開關應斷開，并將滑片移至滑動變限器的阻值最大處，即最左端。（2）閉合開關后，電流表和電壓表都有示數(shù)，則電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，說明電路中的電流過小，變阻器連入電路的電阻較大，電路沒有故障。（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，如圖乙中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為1.8V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的

21、規(guī)律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓，小燈泡正常發(fā)光，記下電流表的示數(shù)I1和電壓表的示數(shù)U1。（4）發(fā)光二極管將電能轉換成光能的效率更高，功率相同時，發(fā)光二極管更亮，故移動滑片使二極管發(fā)光亮度與小燈泡正常發(fā)光亮度相當時，記下電流表的示數(shù)I2和電壓表的示數(shù)U2，根據(jù)PUI，則U2I2U1I1。7.(2020黔南州19)測量小燈泡額定功率的實驗電路如圖所示，實驗器材有標有“2.5 V”字樣的待測小燈泡、電壓恒為4.5V的電源、標有“20 1A”的滑動變阻器、電流表（量程為00.6A、03A）、電壓表（量程為03 V、015

22、 V）、 開關及導線若干：(1)為保護電路元件安全，連接電路時開關應_； 閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應調至_（選填“A”或“B”）端；(2)按圖連接好電路后，閉合開關，將滑動變阻器滑片P移到最左端時，燈不亮，電壓表有較大的示數(shù)。經(jīng)檢查，導線連接完好，則電路故障是_；(3)向右移動變阻器滑片P，會看到燈泡變_ （填 “暗”或“亮”）一些，這說明燈泡的實際功率與_有關系；(4)實驗中電壓表示數(shù)如圖所示，為測量燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片P向_ （選填“左”或“右”）移動，直到電壓表示數(shù)為_時為止；(5)當小燈泡兩端的電壓為額定電壓時，電流表的示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率為_ W。

23、【答案】(1)斷開 B (2)小燈泡斷路 (3)暗 燈泡兩端的電壓 (4)左 2.5V (5)0.75【解析】(1)為保護電路，連接電路時，應斷開開關，同時將滑動變阻器阻值調至最大，即滑動變阻器的滑片P應調至B端。(2)閉合開關，電路連接完好，將滑動變阻器的滑片移到最左端時，燈不亮，電路中可能有斷路，電壓表有較大的示數(shù)，說明電壓表到電源間是通路，所以電路的故障是燈泡斷路了。(3)向右移動變阻器滑片P，變阻器接入電路電阻變大，電路電流變小，根據(jù)分壓原理，燈泡兩端的電壓減小，燈的實際功率減小，燈泡變暗，說明燈泡的實際功率與燈泡兩端的電壓有關系。(4)小燈泡的額定電壓為2.5V，由圖像可知，此時燈泡

24、兩端的電壓小于2.5V，根據(jù)分壓原理，應向左移動變阻器滑片，減小變阻器的電阻，從而增大小燈泡兩端的電壓，直到電壓表示數(shù)為2.5V時為止。 (5)小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V0.3A=0.75W。8.(2020寧夏21)在測量小燈泡電功率的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為10(1)請你用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路連接完整要求當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大，連線不得交又_。(2)連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則故障原因可能是_(3)排除故障后，閉合開關

25、，移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖乙所示的關系圖像，根據(jù)圖像信息可計算出小燈泡的額定功率是_W；小燈泡的實際功率隨實際電壓的増大而_ （填“増大”“減小”或“不變”）；發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要因素是_【答案】 (1)(2)小燈泡被短路 (3)0.5 增大 小燈泡的電阻絲的電阻隨溫度的升高而增大【解析】(1)用伏安法測小燈泡的電阻，小燈泡、滑動變阻器、電流表應串聯(lián)于電路中，因小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約10，故通過小燈泡的最大電流為：I=U/R=2.5V/10=0.25A,所以電流表量程應選擇00.6A，即將電源正極與電流表0.6A接線柱相連；因滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大，故變阻器的B接線柱應與小燈泡的左接線柱相連，電路如答案圖所示。(2)電流表有示數(shù)，說明電路是通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，說明小燈泡被短路，則故障原因可能是小