2024年中考物理專題練習++專題四+電學實驗

第頁，共頁專題四電學重點實驗(必考于34題)近五年電學實驗題第34題考查情況及2024年考向預測年份實驗目的考查點類型預測2024探究小燈泡的功率與電壓的關(guān)系1.實物圖連線;2.電路故障(現(xiàn)象)判斷;3.電功率計算;4.小燈泡阻值隨溫度變化特點;【拓展】創(chuàng)新方案測電阻求表達式綜合類實驗2023探究電流與電壓的關(guān)系;測電阻1.實物圖改線;2.實驗方案設(shè)計(控制變量);3.用電流表測電流;4.數(shù)據(jù)分析論證(圖像)得出結(jié)論;【拓展】測電阻方案選擇綜合類實驗2022探究電流與電壓和電阻的關(guān)系1.實物圖改線;2.實驗方案設(shè)計(控制變量);3.用電流表測電流;4.數(shù)據(jù)分析論證(圖像)得出結(jié)論;【拓展】分類討論探究類實驗2021探究串聯(lián)電路的部分特點1.實物圖連線;2.電路故障分析;3.數(shù)據(jù)分析論證得出結(jié)論;【拓展】分類討論、極值思想探究類實驗2020探究小燈泡功率與電阻的關(guān)系1.實物圖連線;2.電路故障(現(xiàn)象)判斷;3.數(shù)據(jù)分析論證得出結(jié)論;【拓展】歐姆定律多狀態(tài)計算探究類實驗2019測定小燈泡的額定功率1.實物圖連線;2.電路故障(現(xiàn)象)判斷;3.電功率計算;4.小燈泡阻值隨溫度變化特點;【拓展】電源內(nèi)阻測量類實驗實驗1探究電流與電壓、電阻的關(guān)系1.(2023·石家莊模擬)在“探究電流與電壓和電阻的關(guān)系”的實驗中,準備的電學器材如下:電源(4.5V)、電流表、電壓表、滑動變阻器R(標有“30Ω1A”)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω)、開關(guān)、導線若干。甲乙丙(1)“探究電流與電壓的關(guān)系”實驗①某同學開關(guān),按如圖甲所示的電路圖連接實物。試觸時發(fā)現(xiàn):電流表指針向零刻度線左側(cè)偏轉(zhuǎn),如圖乙所示,則電路連接出現(xiàn)的錯誤是。

②糾正錯誤后開始實驗,移動滑動變阻器的滑片使電阻R0兩端的電壓由1.5V逐漸增大到2V、2.5V,讀出所對應的電流值。其中第二次電流表示數(shù)如圖丙所示,為A,實驗數(shù)據(jù)如表所示。

實驗次序123U/V1.522.5I/A0.150.25③分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論:電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成比。

④分析表中數(shù)據(jù)可知該同學所用的定值電阻阻值為Ω。

(2)“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗①將10Ω的定值電阻接入A、B兩點間,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表示數(shù)。②接下來用20Ω的電阻替換10Ω的電阻,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,當電壓表示數(shù)(選填“大于”、“小于”或“等于”)2V時,讀出電流表示數(shù)。

③將實驗器材中(選填“5Ω”或“30Ω”)的定值電阻接入A、B兩點間,無論怎樣移動滑片P都無法完成實驗。

2.(2023·唐山模擬)小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系。已知電源電壓為6V且保持不變,實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。(1)請根據(jù)圖甲電路圖將圖乙所示的實物電路連接完整(導線不允許交叉)。(2)實驗中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。①由圖丙的圖像可以得出結(jié)論:電壓一定時,。

②上述實驗中,小明用5Ω的電阻做完實驗后,接下來的操作是,將10Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),移動滑片,當電壓表示數(shù)為V時,讀出電流表的示數(shù)。

(3)為完成整個實驗,應該選取最大阻值不小于Ω的滑動變阻器。

(4)實驗過程中移動滑動變阻器發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表沒有示數(shù),可能存在的故障是。

實驗2測量定值電阻或小燈泡的阻值3.(2023·石家莊模擬)用“伏安法”測未知電阻的阻值。(1)請用筆畫線表示導線,將圖甲所示的實物連接成完整電路。要求:滑動變阻器的滑片P向右移動時,電流表示數(shù)變小(請勿更改原有導線,導線不能交叉)。(2)連接電路前,開關(guān)必須。電路接通前,滑動變阻器的滑片P應該移至圖中(選填“A”或“B”)處。

(3)小林閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零,但電壓表有示數(shù),此時電路中的一處故障是待測電阻Rx(選填“短路”或“斷路”)。

(4)小林排除故障后,用滑動變阻器調(diào)節(jié)接入電路中的電阻,對應每次變化,各測一次電流值和相應的電壓值并記錄到表格中。某一次測量時電流表的指針如圖乙所示,其示數(shù)為A;另一次測量時電壓表的指針如圖丙所示,其示數(shù)為V。小林根據(jù)幾組實驗數(shù)據(jù)計算出Rx的值,為了進一步減小誤差,繪制了Rx的U-I圖像。

(5)另一組的小宇用相同的器材進行實驗,并根據(jù)自己所記錄的實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖丁所示的U-I圖像。小林發(fā)現(xiàn)小宇繪制的U-I圖像和自己繪制的U-I圖像不同,你認為其原因是小宇;小林根據(jù)小宇的U-I圖像也可計算出待測電阻Rx=Ω(實驗過程中電源電壓保持不變)。

4.(2023·唐山一模)小明利用電流表和電壓表測量未知電阻Rx的阻值。(1)圖甲是連接的部分實物電路,電源為兩節(jié)干電池。請你用筆畫線代替導線將實物電路補充完整,要求滑片向右移動時滑動變阻器連入電路的阻值減小。(導線不能交叉)(2)閉合開關(guān)前,應將滑動變阻器的滑片P移動到(選填“A”或“B”)端。

(3)閉合開關(guān),移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn),電流表指針不偏轉(zhuǎn),故障的原因可能是導線(選填“a”或“b”)有斷路。

(4)排除故障后,閉合開關(guān)S,移動滑片P,當電壓表示數(shù)為1.2V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,電流大小為A。依據(jù)本次實驗數(shù)據(jù)計算電阻的阻值Rx=Ω。

(5)繼續(xù)移動滑動變阻器滑片,記錄多組電壓表和電流表的示數(shù),分別計算電阻的阻值,這樣做的目的是。

【拓展】小華用阻值為R1的定值電阻代替上面未知電阻Rx,滑動變阻器R2代替上面的滑動變阻器R,R2的最大阻值不小于R1,再選用干電池串聯(lián)形成的電池組作為電源連接成如圖丙所示的電路繼續(xù)探究。不改變電壓表和電流表的量程,閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑片P的位置,兩電表分別能恰好滿偏,由此可知,小華所用滑動變阻器R2的最大阻值為Ω。(電池組的電壓為電池節(jié)數(shù)的1.5倍,如兩節(jié)電池時電池組的電壓為3V,三節(jié)電池時電池組的電壓為4.5V)

5.用如圖甲所示的電路測量定值電阻Rx的阻值。(1)正確連接電路后,閉合開關(guān)之前,應將滑動變阻器的滑片P置于(選填“A”或“B”)端。

(2)實驗時,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)都為0,用一根導線在圖甲中先后連接接線柱G與F、F與E時,電壓表和電流表示數(shù)仍為0,連接接線柱E與D時,電壓表和電流表指針明顯偏轉(zhuǎn),則電路的故障是。

A.滑動變阻器斷路B.滑動變阻器短路C.定值電阻Rx短路D.定值電阻Rx斷路(3)排除故障后繼續(xù)實驗,當電壓表示數(shù)為2V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則定值電阻Rx=(選填“2”或“10”)Ω。

(4)(創(chuàng)新方案·單電流表型)如果沒有電壓表,電源電壓未知,可以用最大阻值為R0的滑動變阻器和如圖所示的電路來測量電阻Rx的阻值。閉合開關(guān)后,滑動變阻器的滑片在最左端時,電流表示數(shù)為I1;滑動變阻器的滑片在最右端時,電流表示數(shù)為I2,則電阻Rx=(用題中所給物理量的符號表示)。

6.圖甲為小明用“伏安法”測量未知電阻Rx的實驗電路圖。(1)請用筆畫線代替導線連接實物圖甲,要求滑片P向左移動時,電流表示數(shù)變小(導線不允許交叉)。(2)連接線路時開關(guān)應處于(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài)。

(3)閉合開關(guān),當滑片移動到某位置時,電壓表示數(shù)為2.4V,電流表示數(shù)如圖所示,其示數(shù)為A,則未知電阻Rx=Ω。

(4)(創(chuàng)新方案·單電流表型)若實驗中電壓表損壞,利用其他的原有器材也能測出未知電阻Rx的阻值。實驗電路如圖丙所示(滑動變阻器最大阻值為R0,電源電壓未知且不變)。請將下列相關(guān)實驗步驟補充完整:①閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P移到a端,記錄電流表示數(shù)為I1;②閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P移到b端,記錄電流表示數(shù)為I2;③寫出待測電阻的表達式:Rx=(用已知量R0、I1、I2表示)。

7.圖甲是小明“測量小燈泡電阻”的實驗電路。已知小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓不變,電流表、電壓表各一個,開關(guān)若干,滑動變阻器一個,導線若干。(1)用筆畫線代替導線將圖中實物電路連接完整,要求滑動變阻器的滑片P向右移動時,燈泡變亮。(導線不得交叉)(2)按圖正確連接電路后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),則故障可能是。

(3)小明排除故障后繼續(xù)實驗,在實驗過程中得到了如表所示的數(shù)據(jù):實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/ΩR的平均值/Ω11.00.185.5621.50.226.8132.00.267.6942.5小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為Ω(保留兩位小數(shù))。同組的小紅認為表格設(shè)計有不妥之處,你認為不妥之處是。

(4)分析比較表格中的數(shù)據(jù)可以看出,在小燈泡兩端電壓逐漸增大的過程中,燈絲的電阻變大,進一步分析表明燈絲的電阻與有關(guān)。

【拓展】(創(chuàng)新方案·單電壓表型)同組的小紅添加了一個滑動變阻器R2,如圖丙所示。沒有使用電流表也測出了該小燈泡正常發(fā)光時的電阻,已知滑動變阻器R1的最大阻值為R0,實驗步驟如下:①只閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的阻值,使電壓表的示數(shù)為U額;②保持滑動變阻器R1滑片不動,閉合開關(guān)S、S2,使電壓表的示數(shù)仍為U額;

③將R1的滑片P滑至最左端,記錄電壓表的示數(shù)U;再將R1的滑片P滑至最右端記錄電壓表的示數(shù)U2,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻表達式為。

實驗3測量小燈泡的電功率8.(2023·保定一模)小勤和小新在付興老師的指導下進行實驗,他們先測量小燈泡(U額=2.5V)正常發(fā)光時的電阻。小勤選擇的器材(器材完好)如下:電源(電壓保持不變)、開關(guān)、電流表和電壓表各1個、滑動變阻器(規(guī)格為“20Ω1A”)、導線若干。(1)小勤設(shè)計的電路如圖甲所示,請用筆畫線代替導線,在圖中把電路連接完整。(2)連好電路閉合開關(guān)前,滑動變阻器滑片應置于(選填“A”或“B”)端;閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),故障原因可能是小燈泡。

(3)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則RL=。

【創(chuàng)新】(創(chuàng)新方案·單電壓表型)小新選擇器材設(shè)計了如圖丙所示的電路,也測出了小燈泡正常發(fā)光時的電阻:①閉合開關(guān)S和S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)為U額;②保持滑動變阻器滑片不動,閉合開關(guān)S和S2,斷開S1,此時電壓表示數(shù)為U;RL=(用含有U、U額、R0的代數(shù)式表示)。

【合作】為了探究電流與電阻的關(guān)系,小勤將圖甲中的小燈泡先后更換為幾個阻值不同的定值電阻,并記錄下對應的電流值;小新根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了I與R的關(guān)系圖。圖丁中是正確的。

【拓展】付興老師設(shè)計了如圖戊所示的電路。電源電壓調(diào)為U1,滑片移到中點,電阻R1與R2兩端電壓之比為1∶2;電源電壓調(diào)為U2,滑片移到a端,R2兩端電壓變?yōu)樵瓉淼?倍。則U1∶U2=。

9.(2023·石家莊模擬)小明為了測量額定電壓為2.5V小燈泡的電功率情況,設(shè)計了如圖甲所示的電路。(1)圖甲中有一根導線連接錯誤,請在這根導線上打“×”,并用筆畫線代替導線,將電路連接完整。(2)改正電路連接后,閉合開關(guān),小燈泡不發(fā)光,兩表沒有示數(shù)。將導線連接電壓表“3”接線柱上,導線右端接到B接線柱上,情況沒有改變;接在C接線柱時,燈泡發(fā)光,兩表有示數(shù)。據(jù)此可知電路中出現(xiàn)故障的元件是。

(3)排除故障后,開始進行實驗,并記錄實驗數(shù)據(jù)。進行第一次實驗時,移動滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時小燈泡的實際功率為W。

(4)進行多次實驗后,收集到的數(shù)據(jù)如表格所示,由表中數(shù)據(jù)可知,小燈泡的額定功率為W。

實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A實際功率P/W10.2822.50.3032.70.3243.00.34(5)由實驗數(shù)據(jù)計算可得:當電壓表示數(shù)為2.5V和3.0V時,滑動變阻器的功率之比為。

【拓展】完成上述實驗后,某小組設(shè)計了如圖丙所示的電路,用原來的電源和電壓表測量原小燈泡的額定功率,請將實驗步驟補充完整并回答問題:①把定值電阻R0接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光;②保持不變,將電壓表改接在R0兩端,讀出電壓表示數(shù);

③算出小燈泡的額定功率?，F(xiàn)有阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻,為了能測出小燈泡的額定功率,結(jié)合題中的數(shù)據(jù)分析,定值電阻R0應選Ω的。

10.(2023·河北模擬)小明利用如圖甲所示的電路,測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率。電源電壓恒為3V,滑動變阻器最大阻值20Ω。(1)請用筆畫線代替導線將圖甲的電路連接完整,要求閉合開關(guān)后滑動變阻器的滑片向右滑時燈變亮。(導線不允許交叉)(2)在確認電路和器材無誤后,小明開始進行實驗。當滑動變阻器的滑片P移到某位置時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,為了測出小燈泡的額定功率,他應將滑片P向(選填“左”或“右”)移動。

(3)小明在實驗過程中,移動滑片P時,突然小燈泡的燈絲燒斷了,則電壓表的示數(shù)將(選填“變大”或“變小”)。

(4)小明換用相同規(guī)格的小燈泡重新進行實驗。實驗結(jié)束后,他利用實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖丙所示的I-U圖像。由圖像可知:小燈泡的額定功率為W;圖像不是直線說明。

【拓展】實驗結(jié)束后,小明只將圖甲中的燈泡分別更換為阻值是10Ω、20Ω、30Ω和50Ω的定值電阻,來探究電流跟電阻的關(guān)系,電路其他部分不變,經(jīng)多次實驗得到如圖丁所示圖像。①由圖像可知,小明在實驗過程中控制定值電阻兩端的電壓是V。

②小明在桌上發(fā)現(xiàn)一個標識模糊的定值電阻,于是他將該電阻接入電路,并重復剛才的實驗步驟,發(fā)現(xiàn)通過移動滑片P1無法用剛才預設(shè)的電壓值完成實驗,則這個標識模糊的定值電阻其阻值范圍是Ω。

11.(2023·邢臺模擬)在“測量小燈泡電功率”的實驗時,實驗室提供了如下器材:額定電壓為3.8V小燈泡(正常工作時電阻大于10Ω),電源(電壓恒為6V),兩個滑動變阻器規(guī)格分別為“10Ω1A”和“50Ω0.5A”,電流表(“0~0.6A”和“0~3A”)、電壓表(“0~3V”和“0~15V”)和開關(guān),導線若干。(1)選出合適變阻器后,把實驗器材連成如圖甲所示電路,經(jīng)檢查,其中有一條導線連接錯誤,請在該導線上打“×”,再畫線把它改接到正確的位置上。(2)電路連接正確后,移動變阻器滑片,記錄多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U的值,如下表所示:電壓U/V1233.8電流I/A0.10.180.26當電壓表示數(shù)為3V時,電流表示數(shù)(如圖乙所示)為A。分析表中數(shù)據(jù)可知,為了完成實驗,應該選取規(guī)格為的變阻器,小燈泡的額定電功率為W(保留2位小數(shù))。

【拓展】(創(chuàng)新方案·單電流表型)同學們認為上述實驗方案中,電壓表讀數(shù)不準確,利用原器材又設(shè)計了如圖丙所示的實驗電路,比較準確地完成了該小燈泡額定電功率的測量。實驗步驟如下:①連接電路時,電壓表選擇量程;

②閉合開關(guān)S,。

③根據(jù)測量物理量計算小燈泡額定電功率。12.電學實驗課上,老師提供了“20Ω1A”字樣的滑動變阻器R1、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、標有“0.5A”字樣的小燈泡、兩節(jié)干電池等器材。利用所學的知識,請你幫助小鵬同學完成下面的實驗。(1)探究電流與電阻關(guān)系①小鵬連接了如圖甲所示的電路。其中有一根導線連接錯誤,請在錯誤的導線上畫“×”并用筆畫線代替導線,將電路連接正確。②正確連接電路后,根據(jù)現(xiàn)有器材,為了讓四個電阻單獨接入電路都可完成實驗,定值電阻兩端的電壓不能低于V。

③電路中接入5Ω的定值電阻,閉合開關(guān)前,將滑動變阻器的滑片移至最端。閉合開關(guān),移動滑片,電流表的示數(shù)如圖乙所示,為A。

④用10Ω電阻替換5Ω電阻后,滑片應該向調(diào)節(jié)。經(jīng)過多次實驗,分析實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論:電壓一定時,電流與電阻成。

(2)小鵬想測量標有“0.5A”字樣小燈泡的額定功率。老師從實驗室中拿出最大阻值未知的滑動變阻器R2和一個電壓未知的電源(以上兩器材均能滿足實驗要求),經(jīng)過思考,利用原有的“20Ω1A”的滑動變阻器R1和電流表等器材,小鵬設(shè)計了如圖丙所示的電路,請你幫他完成實驗。①為了完成實驗,請在圖丙的虛線框內(nèi)填上滑動變阻器R1、R2。②先將R1、