[2022赢在中考]浙江中考科学二轮复习 易错点专项突破十四 电学实验与探究(课件 26张PPT 学案+练习)

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名称 [2022赢在中考]浙江中考科学二轮复习 易错点专项突破十四 电学实验与探究(课件 26张PPT 学案+练习)
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文件大小 6.2MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-03-19 21:48:03

文档简介

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[2022赢在中考] 浙江省中考科学二轮复习
易错点专项突破十四 电学实验与探究
〇易错点一 探究电流与电压、电阻的关系
⊙典例剖析
如图所示的电路图,研究通过导体的电流与电阻的关系,电源电压恒为3V,电流表量程是0-0.6A,R是分度值为0.1的电阻箱,R'是规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器。
(1)按甲图连接好电路后,闭合开关S之前,应将滑动变阻器R′的滑片滑到 端(选填“a”或“b”)。开始实验时,发现电流表和电压表都有示数,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数均不变,请你分析电路发生的故障可能是 ;(回答一种即可)
(2)排除故障之后,改变电阻箱的阻值,再调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电阻箱的阻值与对应的电流表示数描在乙图中,根据所描点对应的数据可知,电压表示数为2V.该同学在操作中将电阻箱的阻值有1Ω调为丙图的示数,此时电阻箱的读数为5Ω.为了保持上述电压表的示数不变,应该将滑动变阻器的滑片向a 端(选填“a”或“b”)滑动到适当的位置。此时滑动变阻器接入电路中的阻值应为 ;
(3)同学们在交流讨论中提出,既要保证上述电压表示数不变,又要使通过电流表的电流不超过其量程,那么电阻箱的阻值最小只能调为 。
[易错剖析] 最容易出错的是:(2)易错成5 (3)易错成3.33。分析:没有重视分析实验为了控制变量(控制电压表示数2V不变);需控制电阻箱与滑动变阻器阻值之比不变的原理而致错。当电阻两端电压控制为2V不变时,滑动变阻器两端电压应为1V,即电阻箱与变阻器电阻比为2:1;图现中电阻箱阻值为5Ω,所以变阻器的电阻应为2.5Ω。为了电流表不超量程,电路总电阻不能小于5Ω,按2:1分析,变阻器不能小于3.33Ω,而电阻箱的分度值为0.1,所以只能控制到3.4Ω。
[易错防范] 在研究电流与电阻关系时需控制电阻两端电压不变,为了控制电压不变,需要控制电阻与滑动变阻器的阻值之比不变。
[正确答案] (1)滑动变阻器现时接了上面两个接线柱(或滑动变阻器同时接了下面两个接线柱)(2)2.5V (3)3.4
⊙易错突破
1、在研究“一定电压下,电流与电阻关系”时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”字样。在a、b两点间先后搪入不同阻值的定值电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5V,读出电流表的示数。当20Ω电阻接入a、b间时,电压表始终无法达到2.5V。其不可能是( )
A. 20Ω的电阻阻值太大 B.电源电压4.5V太低
C.滑动变阻器的最大阻值太小 D.控制电压为2.5V太低
2、小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V。改变电阻 R 的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持 R 两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在丙图中。
(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (选填序号);
A.变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
(2)在乙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路;
(3)实验中,他所选择的变阻器是 (选填序号);
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A
(4)乙图中阴影部分面积表示的物理量是 ;
(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是 。
3、某校同学按图甲电路进行实验,根据测量的实验结果作出如图乙所示的图像。
(1)由图乙可知小灯泡(标有2.5V字样)的额定电功率为 W;
(2)某同学认为图乙反映的实验结果不遵循欧姆定律“通过导体的电流跟这段导体两端电压成正比……”。你是否认同他的看法并说明理由:

(3)该同学将电源电压改为9V,再用多个不同阻值的定值电阻更换图甲中的灯泡,探究电流与电阻的关系,得到如图丙的图像,则选用的滑动变阻器的阻值不得小于 。
〇易错点二 伏安法测电阻与电功率
⊙典例剖析
小科做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全且完好,有三节干电池作电源选择,滑动变阻器有A、B两个(A标有“10Ω 1A”、B标有“20Ω 2A”字样),待测小灯泡有“2.5V”字样。小科选取了一个变阻器进行实验,按步骤正确连接电路,如图a,闭合开关,小灯泡发光,发现电压表和电流表示数如图b所示。
(1)小科在实验中选用 的变阻器是 (填A或B);;
(2)要测定小灯泡的额定功率,小科接下来的关键操作是 ;
(3)在小科完成实验后,被老师指定到小冠同学一组进行指导。他发现小冠小组的电压表已损坏,但手边还有一个已知阻值为R的电阻可利用,于是他根据现有器材,设计了下图三种测试方案,你认为能测出小灯泡额定功率的电路是 。
[易错剖析] 最容易出错的是(1)错成B(3)错成B。分析:选择滑动变阻器时不能根据电路和操作需要来选择,从而致错。缺少电压表测量灯泡的额定功率时,操作步骤不清致错。缺少电压表测量灯泡的额定功率时,要测量灯在额定电压下的额定电流,可利用电压相等的并联电路,先使定值电阻两端电压与灯的额定电压一致。
[易错防范] 滑动变阻器选择应合适,既要考虑安全电流,又要考虑合适阻值,若阻值合适,则选用相对较小阻值的滑动变阻器,缺少电表进行测量应根据电路特点进行设计实验电路图。
[正确答案] (1)A (2)向左移动滑片P使电压表示数为2.5V,(3)C。
⊙易错突破
1、某课外兴趣小组活动时,两同学通过实验研究小灯泡电功率与两端电压的关系,已知小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.75W。小明同学设计了如图所示的电路进行研究,他先测出若干组电压和电流值,再用公式P=UI求得对应的功率,并作出功率随电压变化的曲线a;小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究,好先由R=U额2/P额求得对应的功率,也作出功率随电压变化的曲线b。则下列反映了他们的实验结果的曲线是( )
2、测量小灯泡额定功率的实验时,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
(1)请在图甲中连接错误的导线处打 “×”,并完成实物电路的正确连接。
(2)同学们在试触时发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是 (填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”)。
(3)若电压表0-3V的刻度不清,实验无法正常进行,应该: 。
(4)所有问题后,同学们看到电压表示数为4.2V,要使灯泡正常发光,应向 (填A或B)方向移动滑片,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定是 W。
〇易错点三 特殊测量电阻的具体操作
⊙典例剖析
小韩手头有一个阻值为R(已知)的定值电阻以及一个量程合适的电流表,他想用它们测出某未知电阻R的阻值。
(1)请你帮助设计并画出电路图(另提供开关、电流和导线若干,电路连好后不可折装电流表);
(2)写出需要的操作步聚及测量的科学量,并用所测得的量来表示Rx。
[易错剖析] 电路图设计容易出错,操作步骤描述也容易不完整或不规范等错误。分析:不能根据电路特点设计测量电阻的电路图而致错,不能规范的描述操作步聚而出错。
[易错防范] 缺少电压表测量电阻时,应设计电压相等的等效替代法测量电路,缺少电流表测量电阻,应设计电流相等的等效替代没测量电路,这是防错的关键。
[正确答案] (1)电路图
(2)步骤:①按电路图正确连接电路; ②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时
电流表的I1; ③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2;④根据测
量所得数据计算得Rx=I1R/I2。
⊙易错突破
1、如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,其中不能够测出未知电阻Rx的电路是(  )
2、小晨想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小晨选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。
(1)请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,记录电压表的示数为U1;
② ,记录电压表的示数为U2。
(2)请用U1、U2和R0表示出待测电Rx=__________________。
3、 如图是测量定值电阻阻值Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求:同学们设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为RO。
①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别U1和U2,则电阻Ex的阻值表达式为Rx= ;
②方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表示数I1,再将S接到b,读出电流表的示数I2,由I1R0=I2Rx可得R=I1R0/I2。请判断结果是否正确并简要说明理由: 。
〇易错点四 串、并联电路的特点
⊙典例剖析
小明同学想通过实验来验证两个定值电阻串联后的电压特点:两个定值电阻两端的电压之比等于两个定值电阻的阻值之比。于是找了实验器材:一个电压表、一个电源、两个阻值不同的定值电阻,若干开关和导线,请你利用这些器材帮他设计实验方案(要求实验过程中不拆接或更换电阻、开关、电表和导线)。
(1)画出实验的电路图;
(2)写出实验的主要步骤以及串联电路电压特点的方法。
[易错剖析] 不理解实验目的导致出现的错误答案:两个电阻两端的总电压等于每个电阻两端电压之和。本题的实验目的是验证串联电路中两个定值电阻两端的电压之比等于两个定值电阻的阻值之比。
[易错防范] 探究结果支持探究结论,测量的数据是探究的结果,属于收集的证据,探究结论是对探究问题的回答。所以防错的关键是要明晰需要验证的问题(这个问题其实是指向结论的),并以此来设计实验方案。
[正确答案] (1)电路图如图:
(2)步骤:按电路图正确连接电路,闭合开关S1,读出此时电压表读数U1,闭合开关S2,读出此时电压表示数U2;(3)比较U1/(U2-U1)和 R1/R2大小关系。
⊙易错突破
1、如图所示,小明在探究串联电路电流规律实验中,闭合开关后,两灯均不亮,他用一个电流表去检测电路故障。当电流表接A、B两点时两灯均不亮;当电流表接B、C两点时,有一盏灯亮了,且电流表有示数,产生这一现象的原因可能是( )
A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路
(易错突破第1题图) (易错突破第2题图)
2、三位同学针对“在家庭电路中,离进户线距离不同的用电器两端的电压是否完全相同”的问题进行探究。
(1)小柯设想借用实验室量程为0~15伏的电压表,直接测量家庭电路上各用电器两端的电压进行比较。仅从量程考虑,因为0~15伏的电压表 ,所以小柯的设想无法实现。
(2)小雪设想利用如图所示电路模拟家庭电路进行探究,所有导线选用电阻可以忽略不计的粗铜丝。如果用电压表测量两灯的电压,结果应该是灯L1和L2两端的电压 。
(3)小妍参照小雪的电路图进行了实验,导线ab和cd拆自旧滑动变阻器上的电阻丝,电阻较大。小妍发现规格完全相同的灯L1和L2亮度不同,得出了“如果导线的电阻较大,离电源距离不同的电灯两端电压不同”的结论。她的依据是:规格相同的电灯亮度不同,是由于电灯两端的 ,导致实际功率不同。
小雪和小妍采用不同的方法,都在探究同一问题,小柯感慨“方法总比问题多”!
21清风明月(共26张PPT)
[2022 赢在中考]浙江中考科学二轮复习
易错点专项突破十四
电学实验与探究
易错点突破十四
〇易错点一 探究电流与电压、电阻的关系
⊙典例剖析
如图所示的电路图,研究通过导体的电流与电阻的关系,电源电压恒为3V,电流表量程是0-0.6A,R是分度值为0.1的电阻箱,R'是规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器。
(1)按甲图连接好电路后,闭合开关S之前,应将滑动变阻器R′的滑片滑到 端(选填“a”或“b”)。开始实验时,发现电流表和电压表都有示数,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数均不变,请你分析电路发生的故障可能是 ;(回答一种即可)
(2)排除故障之后,改变电阻箱的阻值,再调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电阻箱的阻值与对应的电流表示数描在乙图中,根据所描点对应的数据可知,电压表示数为2V.该同学在操作中将电阻箱的阻值有1Ω调为丙图的示数,此时电阻箱的读数为5Ω.为了保持上述电压表的示数不变,应该将滑动变阻器的滑片向a 端(选填“a”或“b”)滑动到适当的位置。此时滑动变阻器接入电路中的阻值应为 ;
(3)同学们在交流讨论中提出,既要保证上述电压表示数不变,又要使通过电流表的电流不超过其量程,那么电阻箱的阻值最小只能调为 。
[易错剖析]

[易错防范]

[正确答案]
易错点突破十四
最容易出错的是:(2)易错成5 (3)易错成3.33。分析:没有重视分析实验为了控制变量(控制电压表示数2V不变);需控制电阻箱与滑动变阻器阻值之比不变的原理而致错。当电阻两端电压控制为2V不变时,滑动变阻器两端电压应为1V,即电阻箱与变阻器电阻比为2:1;图现中电阻箱阻值为5Ω,所以变阻器的电阻应为2.5Ω。为了电流表不超量程,电路总电阻不能小于5Ω,按2:1分析,变阻器不能小于3.33Ω,而电阻箱的分度值为0.1,所以只能控制到3.4Ω。
在研究电流与电阻关系时需控制电阻两端电压不变,为了控制电压不变,需要控制电阻与滑动变阻器的阻值之比不变。
(1)滑动变阻器现时接了上面两个接线柱(或滑动变阻器同时接了下面两个接线柱)(2)2.5V (3)3.4
易错点突破十四
⊙易错突破
1、在研究“一定电压下,电流与电阻关系”时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”字样。在a、b两点间先后搪入不同阻值的定值电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5V,读出电流表的示数。当20Ω电阻接入a、b间时,电压表始终无法达到2.5V。其不可能是( )
A. 20Ω的电阻阻值太大
B.电源电压4.5V太低
C.滑动变阻器的最大阻值太小
D.控制电压为2.5V太低
B
⊙易错突破
易错点突破十四
2、小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V。改变电阻 R 的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持 R 两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在丙图中。
(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (选填序号);
A.变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
(2)在乙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路;
B
(3)实验中,他所选择的变阻器是 (选填序号);
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A
(4)乙图中阴影部分面积表示的物理量是 ;
(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是 。
C
R两端的电压
R电阻断路
⊙易错突破
易错点突破十四
3、某校同学按图甲电路进行实验,根据测量的实验结果作出如图乙所示的图像。
(1)由图乙可知小灯泡(标有2.5V字样)的额定电功率为 W;
(2)某同学认为图乙反映的实验结果不遵循欧姆定律“通过导体的电流跟这段导体两端电压成正比……”。你是否认同他的看法并说明理由:

(3)该同学将电源电压改为9V,再用多个不同阻值的定值电阻更换图甲中的灯泡,探究电流与电阻的关系,得到如图丙的图像,则选用的滑动变阻器的阻值不得小于 。
1
否,因为小灯泡的电阻会随温度变化,无法判断是否符合欧姆定律
60Ω
〇易错点二 伏安法测电阻与电功率
⊙典例剖析
易错点突破十四
小科做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全且完好,有三节干电池作电源选择,滑动变阻器有A、B两个(A标有“10Ω 1A”、B标有“20Ω 2A”字样),待测小灯泡有“2.5V”字样。小科选取了一个变阻器进行实验,按步骤正确连接电路,如图a,闭合开关,小灯泡发光,发现电压表和电流表示数如图b所示。
易错点突破十四
(1)小科在实验中选用 的变阻器是 (填A或B);;
(2)要测定小灯泡的额定功率,小科接下来的关键操作是 ;
(3)在小科完成实验后,被老师指定到小冠同学一组进行指导。他发现小冠小组的电压表已损坏,但手边还有一个已知阻值为R的电阻可利用,于是他根据现有器材,设计了下图三种测试方案,你认为能测出小灯泡额定功率的电路是 。
[易错剖析]

[易错防范]

[正确答案]
易错点突破十四
最容易出错的是(1)错成B(3)错成B。分析:选择滑动变阻器时不能根据电路和操作需要来选择,从而致错。缺少电压表测量灯泡的额定功率时,操作步骤不清致错。缺少电压表测量灯泡的额定功率时,要测量灯在额定电压下的额定电流,可利用电压相等的并联电路,先使定值电阻两端电压与灯的额定电压一致。
滑动变阻器选择应合适,既要考虑安全电流,又要考虑合适阻值,若阻值合适,则选用相对较小阻值的滑动变阻器,缺少电表进行测量应根据电路特点进行设计实验电路图。
(1)A (2)向左移动滑片P使电压表示数为2.5V,(3)C。
易错点突破十四
⊙易错突破
1、某课外兴趣小组活动时,两同学通过实验研究小灯泡电功率与两端电压的关系,已知小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.75W。小明同学设计了如图所示的电路进行研究,他先测出若干组电压和电流值,再用公式P=UI求得对应的功率,并作出功率随电压变化的曲线a;小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究,好先由R=U额2/P额求得对应的功率,也作出功率随电压变化的曲线b。则下列反映了他们的实验结果的曲线是( )
B
易错点突破十四
⊙易错突破
2、测量小灯泡额定功率的实验时,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
(1)请在图甲中连接错误的导线处打 “×”,并完成实物电路的正确连接。
×
易错点突破十四
(2)同学们在试触时发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是 (填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”)。
(3)若电压表0-3V的刻度不清,实验无法正常进行,应该:

(4)所有问题后,同学们看到电压表示数为4.2V,要使灯泡正常发光,应向 (填A或B)方向移动滑片,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定是 W。
小灯泡断路
将电压表并联到滑动变阻器两端
A
0.6
易错点突破十四
〇易错点三 特殊测量电阻的具体操作
⊙典例剖析
小韩手头有一个阻值为R(已知)的定值电阻以及一个量程合适的电流表,他想用它们测出某未知电阻R的阻值。
(1)请你帮助设计并画出电路图(另提供开关、电流和导线若干,电路连好后不可折装电流表);
(2)写出需要的操作步聚及测量的科学量,并用所测得的量来表示Rx。
[易错剖析]
[易错防范]

易错点突破十四
电路图设计容易出错,操作步骤描述也容易不完整或不规范等错误。分析:不能根据电路特点设计测量电阻的电路图而致错,不能规范的描述操作步聚而出错。
缺少电压表测量电阻时,应设计电压相等的等效替代法测量电路,缺少电流表测量电阻,应设计电流相等的等效替代没测量电路,这是防错的关键。
[正确答案]
(1)电路图
(2)步骤:
①按电路图正确连接电路;
②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的I1;
③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2;
④根据测量所得数据计算得Rx=I1R/I2。
易错点突破十四
⊙易错突破
1、图中四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,其中不能够测出未知电阻Rx的电路是(  )
A
易错点突破十四
⊙易错突破
2、小晨想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小晨选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。
(1)请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,记录电压表的示数为U1;
② ,记录电压表的示数为U2。
(2)请用U1、U2和R0表示出待测电Rx=__________________。
再闭合开关S2
(U2-U1)R0/U1
易错点突破十四
⊙易错突破
3、 如图是测量定值电阻阻值Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求:同学们设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为RO。
①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别U1和U2,则电阻Ex的阻值表达式为Rx= ;
②方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表示数I1,再将S接到b,读出电流表的示数I2,由I1R0=I2Rx可得R=I1R0/I2。请判断结果是否正确并简要说明理由:

U2R0/U1
该方案不正确,两种情况下Rx与R0两端电压不相等
易错点突破十四
〇易错点四 串、并联电路的特点
⊙典例剖析
小明同学想通过实验来验证两个定值电阻串联后的电压特点:两个定值电阻两端的电压之比等于两个定值电阻的阻值之比。于是找了实验器材:一个电压表、一个电源、两个阻值不同的定值电阻,若干开关和导线,请你利用这些器材帮他设计实验方案(要求实验过程中不拆接或更换电阻、开关、电表和导线)。
(1)画出实验的电路图;
(2)写出实验的主要步骤以及串联电路电压特点的方法。
[易错剖析]
[易错防范]
[正确答案]
易错点突破十四
不理解实验目的导致出现的错误答案:两个电阻两端的总电压等于每个电阻两端电压之和。本题的实验目的是验证串联电路中两个定值电阻两端的电压之比等于两个定值电阻的阻值之比。
探究结果支持探究结论,测量的数据是探究的结果,属于收集的证据,探究结论是对探究问题的回答。所以防错的关键是要明晰需要验证的问题(这个问题其实是指向结论的),并以此来设计实验方案。
(1)电路图如图:
(2)步骤:按电路图正确连接电路,闭合开关S1,读出此时电压表读数U1,闭合开关S2,读出此时电压表示数U2;(3)比较U1/(U2-U1)和 R1/R2大小关系。
易错点突破十四
⊙易错突破
1、如图所示,小明在探究串联电路电流规律实验中,闭合开关后,两灯均不亮,他用一个电流表去检测电路故障。当电流表接A、B两点时两灯均不亮;当电流表接B、C两点时,有一盏灯亮了,且电流表有示数,产生这一现象的原因可能是( )
A. L1断路 B. L1短路
C. L2断路 D. L2短路
C
易错点突破十四
⊙易错突破
2、三位同学针对“在家庭电路中,离进户线距离不同的用电器两端的电压是否完全相同”的问题进行探究。
(1)小柯设想借用实验室量程为0~15伏的电压表,直接测量家庭电路上各用电器两端的电压进行比较。仅从量程考虑,因为0~15伏的电压表 ,所以小柯的设想无法实现。
量程太小
(2)小雪设想利用如图所示电路模拟家庭电路进行探究,所有导线选用电阻可以忽略不计的粗铜丝。如果用电压表测量两灯的电压,结果应该是灯L1和L2两端的电压 。
(3)小妍参照小雪的电路图进行了实验,导线ab和cd拆自旧滑动变阻器上的电阻丝,电阻较大。小妍发现规格完全相同的灯L1和L2亮度不同,得出了“如果导线的电阻较大,离电源距离不同的电灯两端电压不同”的结论。她的依据是:规格相同的电灯亮度不同,是由于电灯两端的 ,导致实际功率不同。
小雪和小妍采用不同的方法,都在探究同一问题,小柯感慨“方法总比问题多”!
相等
实际电压不同
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[2022赢在中考] 浙江省中考科学二轮复习
易错点专项突破十四 电学实验与探究
1、关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是(  )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体的电阻越大,这段导体两端的电压就越高
C. 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D. 导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大
2、在“伏安法测电阻”的实验中,下列说法正确的是(   )
A. 为了监测电路连接是否正确,连接电路时,需闭合开关
B. 应该选取规格匹配的器材,既不会损坏器材,又能使测量结果误差小
C. 在无法估计被测电阻小时,电流表、电压表应选用较小的量程
D. 需进行三次实验,这样测量的结果才具有普遍性
3、用如图所示电路,不能完成下列实验中的(  )
A. 探究串联电路电流的关系 B. 探究并联电路电压的关系
C. 测量电阻 D. 探究电路电压的特点
(第3题图) (第4题图)
4、开关虽小,作用却大.如图所示电路,当开关S闭合后,电路中消耗的电功率将(   )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
5、某同学指出:在用伏安法测量电阻值的实验中,连接电路时,必须注意下列几点,你认为其中不必要的一条是(  )
A. 向电路中连接变阻器时,应该使滑片位于变阻器阻值最大位置
B. 向电路中连接开关时,应该先将开关断开
C. 开关应该接在靠近电源电流流出的一端
D. 电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
6、进行物理实验时,正确的操作是获取实验数据的前提.在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中,下列操作中有问题的是(  )
A. 连接电路的过程中,开关应处于断开状态
B. 连接电路的过程中,滑动变阻器要全部连入电路
C. 电流表要与待测电阻串联,电压表要与待测电阻并联
D. 试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路,将电池正、负极对调
7、在用伏安法测未知电阻Rx时(电源电压未知),如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R1和开关来解决,下面的四种方案中不可行的是(   )
8、在测量电阻的实验中,下列注意事项中不正确的是(  )
A. 连接实验电路时,开关应断开
B. 测量时只要测量一组数据即可
C. 在无法估计被测电压、电流的大小时,应采用试触法选取合适的量程
D. 将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中的电流最小的位置
9、小琳同学在“探究影响电灯亮度的因素”时,用甲、乙两个小灯泡连成如图所示的电路.闭合开关S后,甲、乙两灯均正常发光,但甲灯亮度比乙灯亮度大,下列说法正确的是 ( )
A. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B. 两灯均正常发光时,甲灯的功率等于乙灯的功率
C. 若将两灯位置对换,则乙灯亮度比甲灯亮度大
D. 如果将两灯串联在该电源上,甲灯亮度仍然会大于乙灯亮度
(第9题图) (第10题图)
10、如图所示,电源电压保持不变。闭合开关,将变阻器的滑片从a滑到b.则在这个过程中,下列叙述不正确的是(  )
A. 电路的总电阻先增大后减小 B. 通过导线ac电流逐渐减小
C. R1两端的电压逐渐增大 D. R1的功率先减小后增大
11、在实验技能考试中,实验桌上准备的器材有:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干,在做测量小灯泡的电功率实验时,小明在连接电路的过程中,由于疏忽把两表的位置给颠倒了,其他连接正确无误,当开关闭合后,所产生的现象是(  )
A. 电流表被烧坏 B. 电压表被烧坏
C. 电压表有读数,电流表的读数几乎为0 D. 电流表有读数,电压表的读数几乎为0
12、某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5 V不变,灯泡上标有“3V,1W”字样。闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 灯泡的额定功率为1 W B. 灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C. 灯泡的实际功率为0.64W D. 此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:7
13、如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,在移动滑动变阻器R滑片的过程中,描绘出了如图乙所示的滑动变阻器消耗电功率与电流关系图象,以下计算结果错误的是(  )
A. 滑动变阻器消耗的最大功率为3.6W B. 电源电压为12V
C. 滑动变阻器最大阻值为100Ω D. R0的阻值为20Ω
14、如图甲,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)。开关闭合后,在移动滑动变阻器滑片的过程中,记录数据,作出图象。图乙反映了ab两端电压U和通过的电流I之间的关系,图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系。操作中变阻器连入电路的阻值范围为 ;R1的阻值为 ;当R2的功率为80W时,电路消耗的总功率为 。
15、某同学要测一个额定电流为0.3 A的小灯泡的额定功率,他设计了如图所示电路图,请帮助该同学完成下列问题:
(1)在连接实物电路过程中,开关应处于________状态;
(2)经检查电路连接无误后,接通电路,观察到电流表指针位置如图所示,此时电路中电流为________A;
(3)假设实验时电路连接正确,器材及各接线柱的连接完好,实验中无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电路中的电流总低于0.3 A,其原因是 。
16、小红要测小灯泡的电功率,她选用了以下器材:一只标有“2.5V”字样的小灯泡(灯丝电阻约为8Ω)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(20Ω1A)、导线若干及电源(电压为4V).电路连接如图1。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于______端(填“最左”或“最右”);
(2)小红测量了小灯泡两端的电压为3.0V时的功率后,若要测小灯泡的额定功率,应使电压表的示数为______V,须向______端(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑动触头.当达到额定电压时,电流表的示数如图2所示,则小灯泡的额定功率为______W。
17、在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、导线若干.小明在实验时连接的电路如图1所示。
(1)在探究“电流与电压的关系”实验中:闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,此时,电路出现的故障可能是 ;
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中:①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 的作用;②小明先将R﹦10Ω的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数;接着在滑动变阻器的滑片位置不变,把R换为15Ω的电阻时,应向A(填“A”或“B”)方向移动滑动变阻器的滑片P,才能使电压表示数为2.5V,同时记下电流表的示数;③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示,小明由图象得出的结论是: 。
18、同学们在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源用三节新干电池,小灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将如图的实物电路连接完整(要求减小误差,导线不要交叉);
(2)小明同学正确连接电路闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的可能原因是  ;(写出一种即可)
(3)小红同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数为1.5V,若她想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向  (填“左”或“右”)端移动.她根据实验数据画出如图所示的I﹣U图象,则小灯泡的额定功率是 W。
(4)小亮同学在测定小灯泡电功率的实验过程中,想知道滑动变阻器功率大小是如何变化。于是将电压表并联在滑动变阻器的两端。在实验中获得了如下表所示的数据。
①根据以上数据可得滑动变阻器的功率变化情况: 。
②请分析在这个实验过程中,小灯泡的亮度变化情况: 。
19、小红要测一个小灯泡的电功率,她选用了以下器材:一只标有“2.5V”字样的小灯泡(灯丝电阻为8Ω)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(20Ω1A),导线若干及电源(电压为4V)。
(1)请选择合适的量程,用笔画线代替导线,将图甲的电路实物图连接完整;(连线不得交叉)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑动触头应置于______端(填“最左”或“最右”);
(3)小红测量了小灯泡两端的电压为3.0V时的功率后,若要测小灯泡的额定功率,应使电压表的示数为______V,须向______端(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑动触头.当达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W,灯泡在额定功率下工作10s,电流通过灯泡所做的功是______J。
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[2022赢在中考] 浙江省中考科学二轮复习
易错点专项突破十四 电学实验与探究
1、关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是(  )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体的电阻越大,这段导体两端的电压就越高
C. 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D. 导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大
[解析] AC.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故AC错误;B.由U=IR可知,电流一定时,导体的电阻越大,这段导体两端的电压就越高,故B错误;D.导体的电阻一定,导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大,故D正确。
[答案]D
2、在“伏安法测电阻”的实验中,下列说法正确的是(   )
A. 为了监测电路连接是否正确,连接电路时,需闭合开关
B. 应该选取规格匹配的器材,既不会损坏器材,又能使测量结果误差小
C. 在无法估计被测电阻小时,电流表、电压表应选用较小的量程
D. 需进行三次实验,这样测量的结果才具有普遍性
[解析] 伏安法测电阻的实验中,A、为保护电路,防止连接最后一根导线时电路中的电流过大,烧坏电路原件,连接电路时开关应断开,故A错误;B、选取规格匹配的器材,可以选用精密度高的测量工具,但既不会损坏器材,又能使测量结果误差小,故B正确;C、在无法估计被测电压、电流的大小时,电流表、电压表应选用较大的量程,可以保护电表,故C错误;D、真实值与测量值之间的差异叫误差,误差在是不可避免的,多次测量求平均值等方法来减小误差,故D错误。
[答案]B
3、用如图所示电路,不能完成下列实验中的(   )
A. 探究串联电路电流的关系 B. 探究并联电路电压的关系
C. 测量电阻 D. 探究电路电压的特点
[解析]由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电流电压表测定值电阻的电压,A、把电流表接在不同的位置,可以测出串联电路不同位置的电流,可以探究串联电路电流关系;B、串联电路不能探究并联电路电压关系;该电路可以探究电流与电压的关系;要研究串联电路电压关系,可以将电压表分别接在定值电阻或电源或滑动变阻器两端即可完成;综上分析可知,本题应选B。
[答案]B
4、开关虽小,作用却大.如图所示电路,当开关S闭合后,电路中消耗的电功率将(   )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
[解析]当S闭合后,电路中总电阻(由R1+R2变为R1)减小,由P=U2/R可知,当电源电压不变时,电阻变小,消耗的电功率将变大。
[答案]A
5、某同学指出:在用伏安法测量电阻值的实验中,连接电路时,必须注意下列几点,你认为其中不必要的一条是(  )
A. 向电路中连接变阻器时,应该使滑片位于变阻器阻值最大位置
B. 向电路中连接开关时,应该先将开关断开
C. 开关应该接在靠近电源电流流出的一端
D. 电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
[解析] A、滑动变阻器在实验中起的作用一是保护电路二是改变自身阻值来改变待测电阻两端的电压及通过的电流,A正确;B、实验开始前,开关应处于断开状态,防止在连接电路时电流过大而烧坏电路元件;B正确;C、开关在电路中的作用是控制电流的通断,与开关是否靠近电源正极一端无关,C错误;D、电压表与被测电阻关联,电流表与被测电阻串联,D正确。
[答案]C
6、进行物理实验时,正确的操作是获取实验数据的前提.在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中,下列操作中有问题的是(  )
A. 连接电路的过程中,开关应处于断开状态
B. 连接电路的过程中,滑动变阻器要全部连入电路
C. 电流表要与待测电阻串联,电压表要与待测电阻并联
D. 试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路,将电池正、负极对调
[解析]A、为防止连接错误,造成电路中电流过大而烧坏电路元件,连接电路的过程中,开关应断开;A正确;B、为防止电路中电流过大烧坏电路元件,连接电路时,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处;B错;C、根据电压表和电流表的正确使用可知,电流表要与待测电阻串联,电压表要与待测电阻并联;C正确;D、试触时发现电流表指针反向偏转,说明电流表的正负接线柱接反了,若此时将电源正负析对调,虽然满足了电流表的接法,但又会导致电压表的接线柱反接,故D有问题。
[答案]D
7、在用伏安法测未知电阻Rx时(电源电压未知),如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R1和开关来解决,下面的四种方案中不可行的是(   )
[解析]A、当开关都闭合时,R1被短路,电压表求数等于电源电压,再断开开关S2,电压表测量Rx电压,则可计算出R1电压以及电路中电流,从而求得待测电阻的阻值,A不符合题意;B、电压表串联在电路中,其示数始终是电源电压,不可知待测电阻的电压和电流,不能测出其阻值,B符合题意;C、只闭合S2可测出通过被测电阻的电流,两个开关都闭合,可测出干路中的电流,可求出R1的电流,及R1两端的电压,根据电压相等可得被测电阻两端的电压,从而求得待测电阻的阻值,C不符合题意;D、当S1闭合、S2断开时,电流表测出通过R1的电流,可计算出电源电压;当两开关都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,则可根据并联电路电流规律求出通过Rx的电流,从而计算出Rx的阻值,故D不符合题意。
[答案]B
8、在测量电阻的实验中,下列注意事项中不正确的是(  )
A. 连接实验电路时,开关应断开
B. 测量时只要测量一组数据即可
C. 在无法估计被测电压、电流的大小时,应采用试触法选取合适的量程
D. 将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中的电流最小的位置
[解析]为保护电路,连接电路时,开关应断开,闭合开关前滑片应移到最大阻值处,A连接电路时,为保护电路,开关断开,A不符合题意;B、为减小误差,应多测几组数据求平均值,B符合题意;C、在无法估计被测电压、电流的大小时,应采用试触法选取合适的量程,C不符合题意;D、将变阻器连入电路时,滑片应放在电阻值最大处,使电路中的电流最小,D不符合题意。
[答案]B
9、小琳同学在“探究影响电灯亮度的因素”时,用甲、乙两个小灯泡连成如图所示的电路.闭合开关S后,甲、乙两灯均正常发光,但甲灯亮度比乙灯亮度大,下列说法正确的是 ( )
A. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B. 两灯均正常发光时,甲灯的功率等于乙灯的功率
C. 若将两灯位置对换,则乙灯亮度比甲灯亮度大
D. 如果将两灯串联在该电源上,甲灯亮度仍然会大于乙灯亮度
[解析](1)两灯并联旱,灯的电压相等,所以两灯位置对换时,灯的亮度不变,甲的亮度大于乙,C错误;因灯亮暗取决于其实际功率,所以灯正常发光时的功率等于其额定功率,所以甲灯亮度大说明实际功率大、额定功率大,故B不正确;根据R=U2/P可知,甲灯的电阻小于乙灯的,故A正确;(2)两灯串联时,通过它们的电流相等;根据P=I2R可知,乙灯的实际功率较大,灯就较亮,故D不正确。
[答案]A
10、如图所示,电源电压保持不变。闭合开关,将变阻器的滑片从a滑到b.则在这个过程中,下列叙述不正确的是(  )
A. 电路的总电阻先增大后减小 B. 通过导线ac电流逐渐减小
C. R1两端的电压逐渐增大 D. R1的功率先减小后增大
[解析] 设aP部分的电阻为R0,则Pb部分的电阻为R-R0,由电路图可知,aP部分电阻和Pb部分电阻并联后再与R1串联,因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:R总=R1+R0(R R0)[R0+(R R0)] =R1+(RR0 R02)/R =R1+(R2/4 R2/4+RR0 R02)/R =R1+[R2/4 (R0 R/2)2]R,则当R0=R/2,R总=R1+R/4,即滑片位于ab的中点时电路中的总电阻最大,将变阻器的滑片从a滑到b的过程中,电路的总电阻先增大后减小,故A正确;由I=U/R可知,电路中的总电流先减小后增大,由U=IR可知,R1两端的电压先减小后增大,故C错误;由P=UI可知,R1的功率先减小后增大,故D正确;当滑片位于a端时,通过ac的电流U/R1,当滑片位于中间时,通过ac的电流1/2×U/(R1+R/4),当滑片位于b端时,通过ac的电流为0A,则通过导线ac电流逐渐减小,故B正确。故只有C符合题意。
[答案]C
11、在实验技能考试中,实验桌上准备的器材有:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干,在做测量小灯泡的电功率实验时,小明在连接电路的过程中,由于疏忽把两表的位置给颠倒了,其他连接正确无误,当开关闭合后,所产生的现象是(  )
A. 电流表被烧坏 B. 电压表被烧坏
C. 电压表有读数,电流表的读数几乎为0 D. 电流表有读数,电压表的读数几乎为0
[解析]当电压表和电流表位置颠倒后,由于电压表串联在电路中,且电压表阻值特别大,所以卖到电路中的电流很小,所以电压表有读数而电流表示数几乎为0。
[答案]C
12、某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5 V不变,灯泡上标有“3V,1W”字样。闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 灯泡的额定功率为1 W B. 灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C. 灯泡的实际功率为0.64W D. 此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:7
[解析]由电路图可知,灯与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压,电流表测电路中的电流。(1)由灯泡的铭牌可知灯的额定电压3V和额定功率1W,所以电压表的量程为0-3V,故此时电压表的示数为2.1V,灯的额定电流I额=P额/U额=1W/3V=1A/3;灯的电阻RL=U额/I额=3V/(1A/3)=9Ω;(2)此时灯的电压UL=U总-U滑=4.5V-2.1V=2.4V;若灯电阻不变,此时灯实际功率P实=U实2/RL=(2.4V)2/9Ω
=0.64W; 因灯的电阻一般会随温度升高而变大,且此时灯分得的电压小于额定电压,所以灯的电阻会门类小,实际功率应大于0.64W。(3)因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比,所示RL/R滑=UL/U滑=2.4V/2.1V=8:7。
[答案]C
13、如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,在移动滑动变阻器R滑片的过程中,描绘出了如图乙所示的滑动变阻器消耗电功率与电流关系图象,以下计算结果错误的是(  )
A. 滑动变阻器消耗的最大功率为3.6W B. 电源电压为12V
C. 滑动变阻器最大阻值为100Ω D. R0的阻值为20Ω
[解析]1)滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图可知,电路中的最小电流I=0.1A,R的功率PR=1W,由P=I2R可知,滑动变阻器最大阻值R大=PR/I2=1W/(0.1A)2=100Ω。故C正确;2)由图可知,电路中电流I'=0.2A时,R的功率PR'=1.6W,此时R接入电路的电阻R'=PR'/I2=1.6W/(0.2A)2
=40Ω,因串联电路中总电阻等于各电阻之和,所以由I=U/R可得电源电压U=I'(R0-R)=0.2A×(R0+40Ω)……①;当电路中电流0.1A时,电源电压U=I(R0-R1)=0.1A×(R0+100Ω)……②,电源电压是不变的,故由①②两式可解得R0=20Ω,则电源电压U=0.1A×(20Ω+100Ω)=12V。故B和D正确;3)由欧姆定律和串联电路特点可知,电路中的电流I=U/R=12V/(20Ω-R),滑动变阻器消耗的功率P=I2R=[12V/(20Ω+R)]2/R=(12V)2/[(20Ω-R)2/R+80Ω],所以当R=20Ω时,滑动变阻器功率最大,即P大=(12V)2/80Ω=1.8W,故A错误。
[答案]A
14、如图甲,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)。开关闭合后,在移动滑动变阻器滑片的过程中,记录数据,作出图象。图乙反映了ab两端电压U和通过的电流I之间的关系,图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系。操作中变阻器连入电路的阻值范围为 ;R1的阻值为 ;当R2的功率为80W时,电路消耗的总功率为 。
[解析] 由电路图可知,两电阻串联接入电路,ab两点间电压是滑动变阻器两端电压。(1)由图象可知,电路中的电流I=2A时,R2两端的电压U2=40V,滑动变阻器消耗的电功率P2=80W,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=URUR可得,电源的电压:U=U1+U2=IR1+U2=2A×R1+40V;当电路中的电流I′=4A时,R2两端的电压U2′=30V,则电源的电压:U=U1′+U2′=I′R1+U2′=4A×R1+30V,因电源的电压不变,所以,2A×R1+40V=4A×R1+30V,解得:R1=5Ω,电源的电压U=U1+U2=IR1+U2=2A×5Ω+40V=50V;(2)当R2的功率为80W时,电路中的电流I=2A,则电路消耗的总功率:P=UI=50V×2A=100W;(3)由图乙所示图象可知:I小=1A时U2大=45V,I大=5A时U2小=25V,则滑动变阻器接入电路中的最大和最小电阻分别为:R最大=U2大/I小=45V/1A=45Ω,R最小=U2小/I大=25V/5A=5Ω,则滑动变阻器接入电路的阻值范围是5Ω~45。
[答案] 5~45;5;100
15、某同学要测一个额定电流为0.3 A的小灯泡的额定功率,他设计了如图所示电路图,请帮助该同学完成下列问题:
(1)在连接实物电路过程中,开关应处于________状态;
(2)经检查电路连接无误后,接通电路,观察到电流表指针位置如图所示,此时电路中电流为________A;
(3)假设实验时电路连接正确,器材及各接线柱的连接完好,实验中无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电路中的电流总低于0.3 A,其原因是 。
[解析](1)连接电路时,为了保护电路开关一定要先断开;(2)从图中可以看出,电流表的量程为0.6A,分度值为0.02A,因此电流值为0.1A,(3)因为实验时电路连接正确,器材及各接线柱的连接完好,所以原因只能是电源电压太低,电波电压小于灯的额定电压。
[答案](1)断开 (2)0.1 (3)电源电压小于灯泡的额定电压
16、小红要测小灯泡的电功率,她选用了以下器材:一只标有“2.5V”字样的小灯泡(灯丝电阻约为8Ω)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(20Ω1A)、导线若干及电源(电压为4V).电路连接如图1。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于______端(填“最左”或“最右”);
(2)小红测量了小灯泡两端的电压为3.0V时的功率后,若要测小灯泡的额定功率,应使电压表的示数为______V,须向______端(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑动触头.当达到额定电压时,电流表的示数如图2所示,则小灯泡的额定功率为______W。
[解析] (1)为保护电路,由图1所示电路图可知,闭合开关前,滑片要置于最右端;(2)当灯泡的电压达到2.5V时,灯泡的功率为额定功率;电压表示数为3V,大于灯泡额定电压,要测灯泡额定功率,
由图示电路图可知,应向左移动滑片,增大滑动变阻器接入电路阻值,增大滑动变阻器分压,减小灯泡两端电压,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止;由图示电路图可知,电流表量程为0~0.6A,由图示电流表可知,其分度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
[答案] (1)最右;(2)2.5;左;0.75
17、在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、导线若干.小明在实验时连接的电路如图1所示。
(1)在探究“电流与电压的关系”实验中:闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,此时,电路出现的故障可能是 ;
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中:①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 的作用;②小明先将R﹦10Ω的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数;接着在滑动变阻器的滑片位置不变,把R换为15Ω的电阻时,应向A(填“A”或“B”)方向移动滑动变阻器的滑片P,才能使电压表示数为2.5V,同时记下电流表的示数;③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示,小明由图象得出的结论是: 。
[解析] (1)闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,此时,电路出现的故障可能是定值电阴R断路;(2)①在探究“电流与电阻的关系”实验中,应保持不同的定值电阻的电压不变,改变电阻的大小,记录电流的变化,所以变阻器的作用还起到控制不同电阻的电压不变的作用;②当换上较大的电阻时,根据分压原理,定值电阻的电压变大,电压表示数大于2.5V,要保持电压表示数不变,应减小定值电阻的电压,增大滑动变阻器电压,根据分压原理应增大变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向A端移动,直到电压表示数为2.5V;③在图2中,根据欧姆定律,电压表示数U=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=2.5V,即在电压保持不变的情况 下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[答案] (1)定值电阻R断路;(2)①控制不同电阻的电压不变;②A;③在电压保持不变的情况 下,通过导体的电流与导体的电阻成反比
18、同学们在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源用三节新干电池,小灯泡额定电压为2.5V,灯丝电阻阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将如图的实物电路连接完整(要求减小误差,导线不要交叉);
(2)小明同学正确连接电路闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的可能原因是  ;(写出一种即可)
(3)小红同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数为1.5V,若她想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向  (填“左”或“右”)端移动。她根据实验数据画出如图所示的I﹣U图象,则小灯泡的额定功率是 W。
(4)小亮同学在测定小灯泡电功率的实验过程中,想知道滑动变阻器功率大小是如何变化。于是将电压表并联在滑动变阻器的两端。在实验中获得了如下表所示的数据。
①根据以上数据可得滑动变阻器的功率变化情况: 。
②请分析在这个实验过程中,小灯泡的亮度变化情况: 。
[解析] (1)灯泡额定电压是2.5V,电压表选3V量程;灯泡正常发光时电流I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A,则电流表选择0.6A量程;把电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示;
(2)闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是小灯泡的灯丝断了(或小灯泡与灯座接触不良或小灯泡处断路);(3)由题意知电压表示数是1.5V;灯泡实际电压小于额定电压,实际功率小于额定功率.为了使灯泡正常发光,滑动变阻器分得的电压需减小,因此应向B端移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数为2.5V,灯泡可正常发光;由数据可知:电压表示数为2.5V,通过灯泡的电流为0.2A,则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W,(4)①根据功率公式P=UI计算出滑动变阻器的功率分别是:0.42W、0.48W、0.45W、0.4W,所以变化是先变大后变小;
②因为灯泡和滑动变阻器是串联,则根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压分别为:1V、1.5V、2V、2.5V,所以灯泡两端的电压逐渐变大,通过的电流也逐渐变大,根据P=UI可知灯泡的实际功率逐渐增大,所以灯泡逐渐变亮。
[答案] (1)图见上面分析;(2)小灯泡的灯丝断了(或小灯泡与灯座接触不良或小灯泡处断路);
(3)右;0.5;(4)①先变大后变小;②实验过程中,灯泡两端的电压逐渐变大,通过的电流也逐渐变大,根据P=UI可知灯泡的实际功率逐渐增大,所以灯泡逐渐变亮。
19、小红要测一个小灯泡的电功率,她选用了以下器材:一只标有“2.5V”字样的小灯泡(灯丝电阻为8Ω)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(20Ω1A),导线若干及电源(电压为4V)。
(1)请选择合适的量程,用笔画线代替导线,将图甲的电路实物图连接完整;(连线不得交叉)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑动触头应置于______端(填“最左”或“最右”);
(3)小红测量了小灯泡两端的电压为3.0V时的功率后,若要测小灯泡的额定功率,应使电压表的示数为______V,须向______端(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑动触头.当达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W,灯泡在额定功率下工作10s,电流通过灯泡所做的功是______J。
[解析] (1)灯泡的额定电流为:I额=U额R=2.5V8Ω=0.3125A所以电流表选0~0.6的量程;电路图如图:
(2)由图可知:滑动变阻器接到最右端时,阻值最大;(3)当灯泡的电压达到2.5V时,灯泡的功率为额定功率;此时滑动变阻器须向右移动;由图可知:灯泡的额定电流为0.3A;小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;电流通过灯泡所做的功:W=Pt=0.75W×10s=7.5J。
[答案] (1)电路连接见上面解析;(2)最右;(3)2.5;右;(4)0.75;7.5
21清风明月