【备考2023】浙教版科学中考“临门一脚”专题训练（八）：电学实验探究【含答案】

1.小金发现一一个定值电阻R的标签已模糊，故利用电流表、电压表等器材测量其电阻大小.
甲 乙
(1)请用笔画线代替导线，将如图甲所示实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变小:
(2)正确连接电路并闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数但无变化，而电流表无示数，则此时电路的故障是 。
(3)小金又设计了如图乙所示的电路，也完成了电阻R阻值的测量(R0为滑动变阻器且已知它的最大阻值为R0)。请完成下列步骤:
①闭合开关S，把滑片移到最左端，记下电流表的示数I1;
②把滑片移到最右端，记下电流表的示数I2;
③电阻R= (用I1、I2和R0表示)。
2.在测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率时，所用电路如图甲所示，其中电源电压恒为3V。
（1）连接电路后，将滑动变阻器滑片移到最右端。闭合开关，发现电压表指针如图乙所示，出现这种故障的原因可能是 。
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数如图丙所示时，为了测定小灯泡的额定功率，接下来的操作是 。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率是 W。
3.某科学兴趣小组在测量小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，灯丝阻值也越大，据此进行如下探究:
【建立假设】①灯丝两端电压增大，导致电阻增大;②灯丝的温度升高，导致电阻增大。
【实验方案】①按图连接好电路，将灯丝浸入装满纯水的大烧杯中(如图);②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，读出电压表和电流表的示数，记录在表格中。
(1)实验时将灯丝浸入纯水中的目的是 。
(2)分析表中数据，可初步得出的实验结论是 。
(3)利用上述电路探究灯丝电阻与温度的关系，请写出实验步骤。 .
4.小金做“测量小灯泡额定电功率”实验时，小灯泡铭牌上写着“3.8伏”字样，小灯泡电阻约为10欧,电源电压为6伏，滑动变阻器的规格为“20欧，2安”。
甲 乙
(1)由于电压表0~15伏量程的最小刻度为0.5伏，不够精确，小金计划将电压表0~3伏的量程接入电路(如图甲)，当观察到 时，可以判断此时小灯泡正常发光;
(2)按图甲所示电路进行实验，为确保各元件安全，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片Р应大致停留在 处（选填“A’、“B”、“C”或“D”) ;
(3)小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 瓦。
5.学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I-U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。
回答下列问题:
(1)依据图甲，请在答卷上用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2)闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，读出电流表示数,即可计算小灯泡的额定功率;
(3)实验时，变阻器的滑片向右移动过程中，电流表与电压表示数的比值将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
6.小金利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为3伏.
(1)根据电路图，连接实物图（要求:向左移动滑片时，电路图和实物图滑动变阻器电阻变化趋势相同。)
(2)闭合开关，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端移动。则小灯泡的额定功率为 瓦;
(3)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有正常偏转'但偏转角度的较小。则接下来应进行的操作是 .
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光
(4)调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验，图丙是小金作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡功率P与通过其电流平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是 .
7.为了测定额定电压为“2.5V”的小灯泡的额定电功率，小明按图甲连接电路。闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，发现灯泡L始终不亮。
（1）为了排除电路故障，他将电压表的“﹣”接线柱与电池组的负极A端连接，并电压表的接线柱“3”依次与其他接线柱连接，对应出现的电压表示数如下表所示。根据以上信息，可判断电路故障为 　FF段断路　。
电压表“3”接线柱与其他接线柱连接情况 电压表示数/V
与B接线柱连接 3.0
与C接线柱连接 3.0
与D接线柱连接 3.0
与E接线柱连接 3.0
与F接线柱连接 0
（2）排除故障，把电压表接在灯泡两端，闭合开关，将滑动变阻器滑片P移到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时为测定小灯泡额定功率，小明接下来应该如何操作？　 　。
（3）小明现有一个阻值为10欧的定值电阻R0，打算不用电压表，只用电流表来测定小灯泡的额定功率。他设计电路如图丙，想通过让开关S接“a”、“b”各一次来测量小灯泡的额定功率。你认为他的方案是否可行？并说明理由：　 　。
8.某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变。
（1）第一小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5欧、10欧、15欧、20欧、25欧的定值电阻分别接在A、B间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记下电流表示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。该实验中滑动变阻器除了保护电路以外的另一个作用是 ;为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少 欧的滑动变阻器。
（2）第二小组的同学要测量额定电压为2. 5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为 2.5V的小灯泡，正确连接电路，实验步骤及操作都正确。闭合开关后，调节滑动变阻器滑片直到电压 表示数为2. 5V,此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_ _W。
9.用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小
灯泡的I—U图象如图乙所示。
（1）连接电路时，开关应 。
（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 移动； （填左或右）
（3）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（4）当电压表的示数增大时，发现电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要
原因是 。
10.小乐在“探究电流与电阻的关系”实验中，使用的实验器材有：电压恒为3V的电池组，电流表，电压表，开关，标有“1A 25Ω”的滑动变阻器，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，导线若干。
（1）小乐设计了如图甲所示电路，若要使滑动变阻器的滑片向右移动时接入的电阻阻值变小，则未接入的线头应接在 （选填“A”或“B”）接线柱上。
（2）小乐先选了5Ω的定值电阻，正确连接好电路；闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数如图乙所示时，电流表示数应为 A。
（3）断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻；再次闭合开关，调节滑动变阻器， （补全实验过程），记下电流表示数。
（4）小乐接着将10Ω的定值电阻依次换成15Ω和20Ω的定值电阻，重复（3）中的有关操作，但都没有成功，实验失败的原因是 。
11.小金认为，电流通过导体产生的热量可能与导体中的电流、导体电阻和通电时间有关。于是他将 A、B 两个完全相同的烧瓶，分别装相同质量的酒精和煤油，按图甲所示接入电路。
（1）若两瓶中的电阻丝阻值相同，接通电路后，由温度传感器 记录下两瓶中液体温度变化情 况，并得到如图乙图线。则酒精的比热容比煤油稍_________（选填“大”或“小”）。
（2）若两瓶中电阻丝的阻值RA＞RB，接通电路后，观察到温度传感器显示出A的温度 明显比B升得快。多次重复，现象相同。由此他得出结论：在电流与通电时间相同时， 导体的电阻越大，产生的热量也越多。小金得出的结论是正确的，请说明理由。_______________。
（3）若将（2）中的两个烧瓶内的电阻丝并联接在电路中，请分析能否用来探究电阻丝产生的热量与电流大小的关系，并说明原因：____________________。
12.电炉丝正常工作时，导线和电炉丝通过的电流相同，但电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为探究其原因，小乐设计了如图所示的实验电路，其中R1＞R2。
（1）用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，烧瓶中应加入等量的 （选填“水”或“煤油”）；实验中通过 （选填“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。
（3）实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。则“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因是 。
13.小科想知道标有“3．8V＂字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6伏恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；
（2）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮。小科观察到两电表的示数情况是_____________________，由此判断故障是小灯泡断路；
（3）排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下：
由表中数据可得，小灯泡的额定功率是__________瓦；
（4）小科根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是__________________________________________。
14.在测量小灯泡电功率的实验中，相关电学器材如下：电压表、电流表各1只，小灯泡（额定电压3.8V、阻值约为10欧），开关1只，新干电池3节，滑动变阻器1只（规格是“20欧1安培”），导线若干。
（1）小金连接的实验电路图如右图所示，其中有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线。
（2）正确电路连接好后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是________________________。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，读出两只电表的示数，其中一组数据有伪造的嫌疑，请指出并说明判断依据：________________________。
15.某兴趣小组探究“在串联电路中，滑动变阻器消耗的电功率大小与滑动变阻器接入电路的电阻大小之间的关系”。同学们所用器材有定值电阻R= 20Ω、标有“40Ω，2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、恒定电压为I2V的电源、开关、导线若干。同学们连好电路，闭合开关，移动滑片，获得了下表所示的几组电压和电流数据，并计算出变阻器的电功率。
(1)根据上述实验要求，将实物图连接完整，同时要求滑片往A端移动时，电压表读数变大。
(2)某同学根据公式P=I2R，认为滑动变阻器的电功率随其接入电路的电阻增大而增大，但其他同学提出了不同看法，其理由是__________________。
(3)另一同学根据表中实验数据得出结论：滑动变阻器的电功率随接入电阻的减小而增大。但老师认为仅从上述实验得出这一结论还不够严谨，还应该__________________。
参考答案
1.（1）图略；（2）R断路；（3）I2R0/(I1-I2)；
2.（1）电压表的正负接线柱接反了。（2）向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5V。（3）0.5。
3.（1）防止电阻大小随温度变化而变化
（2）当温度一定时，灯丝电阻大小与灯两端电压大小无关。
（3）按图连接好电路，将丝浸入装满温度为 t1纯水的大烧杯中，闭合开关，调节滑
动变阻器的滑片，使电压表示数为 1.5V，读出此时电流表的示数，记录在表格中；
提高烧杯中纯水的温度，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 1.5V，读出此时电流
表的示数，记录在表格中；多次重复实验。
4.（1）2.2v；（2）C；（3）1.14；
5.（1） （2）3.8V （3）变大
6.（1）图略 （2）左 0.75w （3）C （4）B
7.（1）EF段断路；（2）故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；（3）不可行，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光。
8.（1）使定值电阻两端的电压保持不变 35 （2）0.6
9.（1） 断开 （2） 右 （3） 10 Ω； （4）小灯泡的电阻会随着温度的升高而变大
10.（1）B（1分）。（2）0.2（1分）。（3）直到电压表示数为1V（2分）。（4）滑动变阻器阻值到最大时，定值电阻两端电压都大于1V，无法达到1V（合理即可）（2分）。
11.（1）大（2）酒精的比热大，相同时间内升高温度也多，则说明电阻丝RA产生的热量更多。（3）不能，因为电流与电阻都不同（有两个变量），无法得出结论。
12.（1）如图所示（2分）。（2）煤油（1分）；温度计示数的变化（1分）。（3）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，电阻越大，电流产生的热量越多，而电炉丝的电阻远大于导线的电阻（合理即可）（2分）。
13.
（1）（2）电压表有示数，电流表无示数（或电压表示数为6伏，电流表示数为0）（3）1.14（4）灯泡灯丝电阻随着温度的降低而减小，实验中不亮时电阻为5欧，没有通电时，温度更低，所以电阻会更小
14.
（1）（2）灯泡断路（3）第一组数据中的电流值伪造。因为滑动变阻器最大电阻为20Ω，灯泡电阻约为10Ω，总电阻最大为30Ω，则电路中的最小电流为0.15A左右，不可能为0.11A，所以有伪造嫌疑。
15.
（1）如图 （2）滑动变阻器电阻增大时，电路中的电流是变小的。 （3）继续向右移动滑片，以获得更多的数据，寻找到变化的规律。（其他合理即可）
电学实验探究
A
V
L
S
3
0
1
2
0
5
10
15
3
0
1
2
0
5
10
15
0.6
0
0.2
-
0
1
V
15
0.4
2
3
V
A
15
0.6
3
3
3
-
-
甲 乙 丙 丁
A B
C D
- 3 15
- 0.6 3
R
V
A
- +
0
5
10
15
0
1
2
3
V
－
3
15
甲 乙
R1
R2
温度计