山西專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案專題04伏安法實驗試題

PAGEPAGE1專題(四)伏安法實驗?zāi)芰c1:重視對基礎(chǔ)知識和基本技能的考查源于教材,挖掘教材;基礎(chǔ)中見靈活,變化中考能力。(1)通過對學(xué)生熟悉的現(xiàn)象、事物創(chuàng)設(shè)問題情景——考查學(xué)生對基礎(chǔ)概念的理解和應(yīng)用;(2)物理內(nèi)涵豐富,靈活性高、綜合性強(qiáng)——著重考查學(xué)生物理能力。能力點2:會測量、估測、使用、選用、連接,重視實驗設(shè)計和操作,突出探究過程技能和綜合分析,主要考查:設(shè)計電路、實驗過程、分析結(jié)果、表達(dá)式、結(jié)論等。重點實驗:(1)探究串、并聯(lián)電路的特點;(2)探究I與U、R的關(guān)系(歐姆定律);(3)探究影響電阻大小因素、測電阻大小;(4)測小燈泡的額定功率(特殊測量);(5)探究電熱影響因素(焦耳定律);(6)探究電磁鐵的磁性大小。類型一探究電流與電壓、電阻的關(guān)系1.[2019·荊州]小陽利用如圖ZT4-1甲所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系。已知電源電壓為4.5V且保持不變,實驗用到的定值電阻阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑動變阻器的規(guī)格為0~50Ω。圖ZT4-1(1)如圖乙所示的實物電路中存在連線錯誤,而且只要改接一根導(dǎo)線就可以了,請你在接錯的那根導(dǎo)線上打“×”,再用筆畫線把它改到正確位置上。(導(dǎo)線不允許交叉)(2)電路改正以后,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片調(diào)至最(選填“左”或“右”)端。

(3)連接好電路后,如果將電流表和電壓表在電路中的位置交換,則閉合開關(guān)后,會發(fā)現(xiàn)兩表中只有(選填“電流”或“電壓”)表有示數(shù)。

(4)為了能用所有的定值電阻正確完成五次實驗,應(yīng)利用滑動變阻器控制定值電阻兩端的電壓至少保持V不變。

(5)實驗中將5Ω的定值電阻更換為10Ω的定值電阻后,閉合開關(guān),應(yīng)將滑動變阻器滑片向(選填“左”或“右”)適當(dāng)移動,使電壓表示數(shù)恢復(fù)到原來的值。

(6)小陽同學(xué)每次隨機(jī)選取一個定值電阻,進(jìn)行了五次實驗,根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫出了如圖丙所示的電流與電阻關(guān)系的圖像,且實驗中各電路元件完好,讀數(shù)、記錄均正確。但老師發(fā)現(xiàn)五次實驗中有一次未移動滑動變阻器滑片控制電壓表示數(shù)一定,根據(jù)圖丙中的數(shù)據(jù)分析,阻值為Ω的定值電阻連入電路時未移動滑片,這次實驗之前的那一次實驗,小陽選取的是阻值為Ω的定值電阻。

類型二測量定值電阻或小燈泡的阻值2.[2019·南充]如圖ZT4-2所示是“測量小燈泡電阻”的實驗裝置,電源電壓恒為6V,小燈泡的額定電壓為3.8V。圖ZT4-2(1)檢查無誤后,閉合開關(guān),滑動變阻器的滑片向左移動,請寫出電流表、電壓表的示數(shù)變化情況:_____________。

(2)移動滑片獲得了如下表所示的實驗數(shù)據(jù)。實驗次數(shù)發(fā)光情況電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A燈絲電阻1剛發(fā)光1.50.202暗2.50.308.33亮3.80.429.0請計算出第1次實驗時燈絲的電阻R1=Ω。

(3)分析數(shù)據(jù)及實驗現(xiàn)象可知:燈越亮,燈絲電阻越大,說明燈絲的電阻與有關(guān)。

(4)現(xiàn)電壓表0~15V量程損壞,而0~3V量程完好,在不增減器材的情況下,請設(shè)計測量小燈泡額定功率的實驗,寫出必要的調(diào)整步驟:

。

3.[2019·山西百校聯(lián)考四]小明利用如圖ZT4-3甲所示的電路測量未知電阻Rx的阻值,其阻值約為5Ω。圖ZT4-3(1)請你根據(jù)圖甲電路,用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖乙中完成實物電路的連接。(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于最(選填“左”或“右”)端。

(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無示數(shù)。小明利用另一只完好的電壓表進(jìn)行檢測,把電壓表分別接在a、b之間和b、c之間,電壓表均有示數(shù);接在a、c之間,電壓表無示數(shù)。如果電路連接完好,且只有一個元件有故障,該故障是。

(4)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,記錄多組數(shù)據(jù),畫出了待測電阻Rx的I-U圖像,如圖丙所示。由圖可得Rx=Ω。

(5)小明又設(shè)計了一種方案,也能測出Rx的阻值。電路圖如圖丁所示,R0為阻值已知的定值電阻,電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下:①當(dāng)開關(guān)時,電流表示數(shù)為I1;

②當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,電流表示數(shù)為I2;③待測電阻Rx=。(用已知的和測出的物理量符號表示)

4.[2018·孝義一模]小夢、小明兩位同學(xué)做“用電流表、電壓表測定值電阻阻值”的實驗,兩位同學(xué)所用器材完全相同,電源電壓為4.5V,待測電阻的阻值約為10Ω,滑動變阻器標(biāo)有“20Ω1.5A”字樣。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖ZT4-4甲所示電路補充完整,要求滑片向右移動時電流表的示數(shù)變大。圖ZT4-4(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),移動滑片兩表示數(shù)均不變,則故障原因可能是。

(3)小明在進(jìn)行第二次實驗時,電流表的指針位置如圖乙所示,請將正確數(shù)據(jù)填入他設(shè)計的表格中。實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω110.122.4330.28(4)小夢發(fā)現(xiàn)小明的實驗數(shù)據(jù)存在問題,請你判斷小夢說的是否正確,(選填“是”或“否”),并簡述你的理由:

。

(5)為了使測得的電阻值更接近于實際值,請你結(jié)合小明設(shè)計的實驗記錄表格對他的下一步做法提出建議:。

(6)在課外實踐活動中,他們設(shè)計了如圖丙所示的電路圖測量一個銘牌脫落的滑動變阻器的最大阻值R,定值電阻的阻值已知為R0,請你寫出表達(dá)式。步驟一:閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片移到A端,讀出電壓表的示數(shù)為U;步驟二:將滑動變阻器的滑片移到B端,讀出電壓表的示數(shù)為U1。被測滑動變阻器最大阻值的表達(dá)式為R=。

5.在“用伏安法測電阻”的實驗中,小夢同學(xué)連接了如圖ZT4-5甲所示的電路。(電路元件完好,電源電壓恒定,滑動變阻器最大阻值為R,接線柱接線牢固)圖ZT4-5(1)檢查電路,發(fā)現(xiàn)有一處連接錯誤,請指出連接錯誤的導(dǎo)線是(選填“a”“b”“c”或“d”)。

(2)糾正錯誤后,閉合開關(guān),測得幾組數(shù)據(jù)如下表。實驗序號123電壓U/V1.52.12.8電流I/A0.100.14電阻R/Ω15.015.0第3次實驗時電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表的示數(shù)為A。第3次實驗后,算出的電阻值是Ω,待測電阻為Ω。

(3)實驗結(jié)束后老師組織大家做延伸實驗,他把A組的電流表給了B組,把B組的電壓表給了A組,讓A、B組利用現(xiàn)有器材完成測量電阻的實驗設(shè)計。如果你在其中一個組,請把設(shè)計的電路圖畫在圖丙的虛線框內(nèi)。類型三測量小燈泡的電功率6.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10Ω。(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖ZT4-6甲中的實物電路連接完整。要求:當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時,連入電路的電阻變大;連線不得交叉。圖ZT4-6(2)小紅同學(xué)按同一電路連接好最后一根導(dǎo)線,燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光,并很快熄滅,檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確,請你找出她在實驗中兩個操作不當(dāng)之處是,

。

(3)小明同學(xué)閉合開關(guān),移動滑片P到某一位置時,電壓表示數(shù)(如圖乙所示)為V,若他想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑動變阻器的滑片P向(選填“A”或“B”)端移動,使電壓表的示數(shù)為2.5V。

(4)小明同學(xué)繼續(xù)移動滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖丙所示的I-U關(guān)系圖像,根據(jù)圖像信息,可計算出小燈泡的額定功率是W,還可以得出:小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而(選填“增大”“減小”或“不變”)。

7.[2018·包頭]小聰利用如圖ZT4-7甲所示的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。圖ZT4-7(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的實物電路連接完整,要求滑動變阻器的滑片P向右移動時小燈泡變亮。(2)連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表示數(shù)不為零,電壓表示數(shù)為零,則故障可能是由于小燈泡引起的。

(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是W。在實際測量中,電壓表有示數(shù)時內(nèi)部有微弱的電流通過,如果考慮這個微弱電流的影響,則所測小燈泡的額定功率偏(選填“大”或“小”)。

(4)利用如圖丙所示的電路也可以完成該實驗,請完成下列填空。(電源電壓未知且不變,R1和R2為滑動變阻器,R2的最大電阻為R0)①只閉合開關(guān)S和S1,調(diào)節(jié),使電壓表的示數(shù)為2.5V。

②只閉合開關(guān),保持P2位置不動,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的示數(shù)仍為2.5V。

③接著保持P1位置不動,將R2的滑片P2調(diào)至最左端,記下電壓表的示數(shù)為U1;再將R2的滑片P2調(diào)至最右端,記下電壓表的示數(shù)為U2,則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額=。(用U額、R0、U1、U2表示)

【參考答案】1.(1)如圖所示(2)右(3)電壓(4)1.5(5)右(6)20102.(1)電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大(2)7.5(3)溫度(4)選用電壓表0~3V量程并聯(lián)在滑動變阻器兩端,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V-3.8V=2.2V時,燈正常發(fā)光,記下此時電流表示數(shù),根據(jù)P=UI計算即可3.(1)如圖所示(2)右(3)滑動變阻器斷路(4)4(5)S1閉合,S2斷開(4.(1)如圖所示(2)定值電阻斷路(3)0.24(4)是根據(jù)題中數(shù)據(jù)可計算,當(dāng)滑動變阻器為最大為20Ω時,定值電阻兩端電壓最小約為1.5V,所以實驗次數(shù)1數(shù)據(jù)不可能存在,應(yīng)重新實驗(其他答案合理即可)(5)在表格中增加電阻平均值一欄,并將求出的三次實驗電阻的平均值填入表格中(6)(5.(1)d(2)0.1815.615.2(3)A組示例:B組示例:6.(1)如圖所示(2)連接電路時未斷開開關(guān)未將滑動變阻器滑片滑到阻值最大處(3)2.2B(4)0.5增大7.(1)如圖所示(2)短路(3)0.6大(4)①R2②S和S2③U[解析](4)由于電路中沒有電流表,所以我們可以通過實驗測出小燈泡的電阻,再根據(jù)它的額定電壓計算出額定功率,設(shè)計的實驗步驟如下:①只閉合開關(guān)S和S1,此時小燈泡與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測量小燈泡兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器R2,使電壓表的示數(shù)為2.5V,此時小燈泡正常發(fā)光。②只閉合開關(guān)S和S2,此時滑