2024年中考 物理专题提升 电学 实验（含答案）

实验一　探究电流与电压、电阻的关系
　　　　　　
实验1　探究电流与电压的关系
中考考法一题通
例1　小明在做探究“电流与电压的关系”的实验时，设计了如图甲所示的电路．
例1题图
基础设问
(1)请根据图甲用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大(导线不能交叉).[2018.18(2)]
(2)正确连接后，闭合开关S，小明发现电压表和电流表均无示数．经检测，出现故障的元件为定值电阻或滑动变阻器中的一个，则故障原因是____________________．
(3)排除故障后闭合开关，通过____________________，多次改变定值电阻R0两端的电压，得到实验数据如下表：
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1 1.8 2
电流I/A 0.06 0.1 0.18 0.2 0.24
①实验过程中，当测完第3组数据后，继续测量第4组数据时，滑动变阻器的滑片应向________(选填“左”或“右”)端移动；
②第5次实验时电压表示数如图丙所示，为________V，实验中定值电阻的阻值为________ Ω；
例1题图
③请根据表格数据，在图丁中制定标度，并画出电流与电压的关系图象，分析表格数据及图象，可以得出的结论是：在电阻一定的情况下，_______________________________________．
能力提升
(4)(滑动变阻器规格判断)结合实验数据分析，实验所用滑动变阻器的规格为(　　)
A. 20 Ω　1 A 　　　B. 100 Ω　0.2 A 　　　　　　C. 50 Ω　1 A
(5)(交流反思)若用小灯泡(灯丝电阻受温度影响)代替定值电阻进行上述实验，________(选填“能”或“不能”)达到实验目的．
(6)(实验异常现象分析)同学小强使用10 Ω的定值电阻探究电流与电压的关系，实验获得的数据如下表所示，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有________________________________________________________________(答案合理即可).
实验序号) (1 2 3
电压U/V 1 2 3
电流I/A 0.08 0.18 0.28
新考法
(7)(实验操作)同学小刚用图甲所示电路实验时，发现滑动变阻器损坏，且没有其他的滑动变阻器进行替换，经过思考，小刚找来几节新干电池，也顺利完成了实验，他的做法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
实验2探究电流与电阻的关系
中考考法一题通
例2　小明和同学在做“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有：4节干电池、电流表、电压表、四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω各一只)，滑动变阻器M(30 Ω　2 A)、N(60 Ω　1 A)以及开关、导线若干．
　　　　
丙
例2题图
基础设问
(1)小明设计的部分电路如图甲所示，图上的“○”表示电表，请在圆圈内填入相应的字母．
(2)(实验细节)连接电路之前，应该检查电表指针是否____________．电路连接完成后，滑动变阻器滑片应移到________(选填“A”或“B”)端，目的是________________．实验过程中滑动变阻器的另一个作用是__________________________．
(3)连接好电路后闭合开关，若定值电阻断路，则观察到的现象是：电流表________示数，电压表________示数．(均选填“有”或“无”)
(4)排除故障后，小明先将5 Ω的电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，电流表的示数如图乙所示，为________A，接下来用10 Ω的电阻替换5 Ω电阻后，移动滑动变阻器的滑片，眼睛应注意观察________(选填“电流表”或“电压表”)，直至其示数为________．
(5)小明多次更换电阻并调节滑动变阻器的滑片，将所测数据记录在下表中，请将表头空缺处补充完整．
实验序号 (1 2 3 4
①________ 5 10 20 30
②________ 0.24 0.12 0.08
分析数据得出的结论是：______________________________________；请写出得出该结论的依据是：________________________________．
能力提升
(6)小明根据实验数据绘制了如图丙所示的I－R图象，该图象不便直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换，你认为改进方法是：________________________________________________．
(7)(规格选取)根据表格数据判断，实验中选用的滑动变阻器可能是________(选填“M”或“N”).可以进行实验的定值电阻的最大阻值为________ Ω.
(8)(实验易忽视细节)同组的小红在做该实验时，先用5 Ω的定值电阻进行操作，然后将5 Ω的定值电阻换为20 Ω，小红认为应先闭合开关，在上一次实验的基础上移动滑片，使电压表示数为2.4 V；小明认为应先将滑片移到阻值最大处，再闭合开关，然后再移动滑片，使电压表示数为2.4 V．你认为操作正确的是________，理由是：____________________
新考法
(9)(装置改进)实验中若用电阻箱(可在0～999.9 Ω范围内调节电阻值大小，且能读数的变阻箱)来代替电阻R，你认为该方案是否可行(如果不可行，请说明原因；如果可行，请说出改进后的优点)：________________________________________．
真题演练
命题点　探究电流与电压、电阻的关系
1. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材有：电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 Ω　2 A”字样)和开关各一个，定值电阻五个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)，导线若干．
第1题图
(1)将图甲实验电路连接完整．
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最________端．
(3)图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I－R图象，其中阴影面积的物理意义是__________________，其数值为________．
2. 做“探究电流与电阻的关系”实验时，可供选择的器材有：电压为6 V的电源，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，开关，阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω和20 Ω的定值电阻各1个，最大阻值分别为10 Ω和50 Ω的滑动变阻器各1个，导线若干．
(1)如图所示的实验电路中，正确的是________，应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器．
第2题图
(2)若按图乙所示电路图连接好电路后，闭合开关，可观察到电流表的指针________(选填“向右”“反向”或“几乎不”)偏转．
(3)按正确电路图连接电路，闭合开关，电流表和电压表均有示数，但移动滑动变阻器的滑片时，两表的示数均保持不变，经判断是接线有误，错误可能是____________________．
(4)纠正错误后，依次更换定值电阻，并控制定值电阻两端电压为2.5 V进行实验．请将记录实验数据的表格补充完整．
①U＝________V.
实验序号 (1 2 3 4
②______ 20 15 10 5
③______
3.在“探究电流跟电压关系”的实验中．
第3题图
(1)如图甲所示，甲为________，乙为________．(均选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图乙中电路连接完整，要求实验过程中滑动变阻器的滑片P从右向左移动．(导线不能交叉)
(3)在实验操作过程中保持________不变，闭合开关时，调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据，如表所示，请根据该图表中的数据在图丙中进行描点连线．
　　物理量　　　　实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 2.0 2.5
电流I/A 0.11 0.20 0.26
(4)对实验数据进行分析，归纳出结论是______________________________．
实验二　电阻的测量(含特殊法)
实验1　测量定值电阻的阻值
中考考法一题通
例1　小明和小丽利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值．
例1题图
　实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1 1.5 2.5 2.8
电流I/A 0.1 0.16 0.24
基础设问
(1)图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误．请你在错误的导线上画“?”并用笔画线代替导线将电路连接正确(要求导线不能交叉).
(2)改正电路后，小丽建议对电路进行检查后再闭合开关，请你就电压表的连接提出一项需要检查的内容____________________________________．
(3)检查无误后，闭合开关，移动滑片的过程中，发现电流表示数有变化，电压表始终无示数，则故障可能是定值电阻Rx________(选填“短路”或“断路”).
(4)排除故障后继续实验，移动滑动变阻器滑片的位置，将实验测得的数据记录在表格中．第4次实验时，电流表的指针位置如图乙所示，此时电流表的示数为________A.
①(2023江西改编)小明根据表格数据求出电压的平均值和电流的平均值，再求出电阻的平均值，你认为这种方法________(选填“可行”或“不可行”)，理由是：________________________________________________________________________.
②根据表格数据可知，该定值电阻的阻值为________ Ω(结果保留2位小数).
③本实验中进行多次测量的目的是________________________________________．
能力提升
(5)(方案设计)
　例1题图丙
小明要进一步测量长度为100 cm的镍铬合金丝MN的阻值，器材如图丙所示．其中导线只有7根，且长度均为30 cm.请根据实际操作需要，用笔画线代替剩余2根导线，在图丙中将实物电路示意图补充完整(实物图中导线及电阻丝长度未按照比例绘制).要求：导线两端只能接在各电路元件的接线柱上．
(6)(实验评估)同学小李还想利用现有器材继续测量一个阻值约为500 Ω的电阻，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现实验无法进行，原因是____________________________．
(7)(实验细节)实验过程中老师提醒学生们尽量缩短通电时间，并且电流不宜过大，这样做的理由是________________________．
(8)(等效替代法)小明又设计了如图丁所示的电路测量Rx的阻值，其中电源电压保持不变，S是单刀双掷开关，R′是电阻箱，R0是已知阻值的电阻，Rx是待测电阻：
①将开关S拨到a，电流表的示数为I；
②再将开关S拨到b，调节电阻箱R′的阻值，当电流表的示数为________时，读出电阻箱的阻值为R；
③则被测电阻的阻值为Rx＝________(用已知量和测量量表示).
丁
　
戊
己
例1题图
(9)(缺电流表)在测量第一个未知电阻的阻值实验中，电流表突然损坏，于是小明用一个已知阻值为10 Ω的定值电阻R0设计了如图戊所示电路，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，电压表示数为2 V；
②________________________，电压表示数为3 V；
③未知电阻Rx＝________ Ω.
新考法
(10)(装置改进)老师告诉小明同学，他还可以尝试制作一个直接测量电阻的仪器——欧姆表，其原理如图己所示，如果电源电压恒定不变，制作步骤如下：
①在A与B之间连接导线，调节滑动变阻器R1滑片，使电流表示数为0.6 A，并把电流表的“0.6 A”刻度线标为“0 Ω”；
②滑动变阻器R1滑片____________(选填“适当移动”或“保持不动”)，在AB之间接一阻值为40 Ω电阻时，电流表示数为0.3 A，把电流表的“0.3 A”刻度线标为“40 Ω”，则在电流表刻度为“0.1 A”处应标的电阻值是________ Ω.
实验2　测量小灯泡的电阻
中考考法一题通
例2　小明和同学们用“伏安法”测小灯泡的电阻，已知小灯泡额定电压为2.5 V，电阻约为10 Ω，实验电路图如图甲所示．
例2题图
基础设问
(1)请将图甲的电路连接完整．
(2)(实验易错细节)小明将电路连接完成后，正准备闭合开关，同组的另一同学及时提醒他，这样操作不规范，具体是________________________．
(3)连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，若只有一个元件有故障，则故障是________________________．
(4)排除故障后，继续实验，当滑动变阻器移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为________V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移．
(5)(开放性设问) 小明移动滑动变阻器的滑片，记录了多组小灯泡两端电压和对应的电流值，根据记录的数据绘制的小灯泡的I－U图象如图丙所示．分析图象可知小灯泡正常发光时的电阻为________Ω.对比不同电压下小灯泡的电阻值，你有什么发现？把你的发现写成一句具有概括性的结论：______________________________________；请写出产生此现象的原因__________________________________(合理即可).
能力提升
(6)(实验现象分析)小明在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，灯泡发光明显变亮．请结合影响导体电阻大小的因素，分析产生这一现象可能的原因是________________________________．
(7)(缺电压表)小明利用已知阻值为R0的定值电阻和滑动变阻器，测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，设计的电路如图丁所示．
　例2题图丁
①只闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为________；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，________________________________，读出此时电流表的示数I；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝________．(用字母表示)
新考法
(8)(电路设计)小明发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5 V．现增加一个阻值大于20 Ω的定值电阻R和一个开关，对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能在0.5～2.5 V之间变化，测出小灯泡在不同电压下的电阻．请在虚线框中画出电路图，要求电路连接后不再拆接．
　　　　　　　　　　　
真题演练
命题点　电阻的测量
1. 如图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡额定电压为1.5 V)．
(1)小明按电路图连接实物，刚接上最后一根导线，看到电流表指针立刻有偏转．若电路连线正确，造成这种异常现象的原因是________________________．
(2)实验中，调节滑动变阻器，分别记录电压表和电流表的示数如下：
测量次序) (1 2 3 4 5
电压U/V 1.8 1.5 1.0 0.3
电流I/A 0.32 0.30 0.26 0.18
第1题图
①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压是________V，通过它的电流是________A.
②小灯泡正常发光时的电阻是________Ω.
③第5次测量中，小灯泡不发光，小明断定是灯丝断了，这个判断是________(选填“正确”或“错误”)的，理由是_________________________________．
拓展训练
2. 小红用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值．
(1)在图甲中连接错误的一根导线上打叉并改正(要求滑片P左移时，电流表示数变大).
第2题图
(2)正确连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P；电流表始终无示数，电压表示数接近电源电压，其原因是________________. 排除故障后，移动滑片P，当电压表示数为1.5 V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx＝________Ω. 小红认为电阻值已经测出，便开始整理实验器材，她的实验不足之处是____________________．
(3)小红继续测量小灯泡的阻值，但发现电压表已损坏，于是找来一个电阻箱，设计如图丙所示电路．操作如下：①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间，闭合开关，电流表示数为I；②取下小灯泡，将电阻箱接入M、N两点间，调节电阻箱，使________________， 此时电阻箱示数如图丁所示，则小灯泡的阻值约为________Ω.
实验三　测量小灯泡的电功率(含特殊法)
　　　　　　　教材实验到新考法
实验　测量小灯泡的电功率
中考考法一题通
例　某实验小组在“测量小灯泡电功率”实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5 V，电源电压为6 V保持不变，滑动变阻器有R1(30 Ω　1 A)和R2(20 Ω　1 A).
例题图
　实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况
1 1.0 0.2 0.2 不亮
2 1.5 0.24 0.36 较弱
3 2.0 0.26 0.52 较亮
4 2.5 正常
5 3 0.34 1.02 很亮
基础设问
(1)小明根据图甲连接好电路，当他连接好最后一根导线时小灯泡立即发出耀眼的光，则小明连接电路过程中操作不当之处是①________________，②________________________．
(2)小明正确操作后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压．为排除故障，小明接下来的操作合理的是________(选填字母符号).
A. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱　B. 拧紧开关两端的接线柱　C. 检查滑动变阻器是否短路
(3)排除故障后继续实验，调节滑动变阻器滑片P的位置，并将小灯泡在多个工作状态下，电压表、电流表的示数、观察到的小灯泡的亮度变化记录在上表中．
①当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W.
②本次实验中应选择的滑动变阻器是________(选填“R1”或“R2”).[2019.18(2)]
③分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率________(选填“越大”或“越小”)，灯泡越亮．
④第1次实验小灯泡不发光，出现这种现象的原因是________________________．
能力提升
(4)(数据处理)另一小组将多次测量的电功率求平均值作为小灯泡的额定功率，你认为这样处理数据是________(选填“合理”或“不合理”)的，理由是：________________________.
(5)(方案分析)小明又向老师要了一个R0＝20 Ω的定值电阻，用来替换电路中的电流表．替换后电路如图丙所示，并设计下列方案测量小灯泡的额定功率．
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，电压表所接的b接点不动，只断开a接点，改接到c接点上，测定值电阻R0两端的电压U0；
③计算小灯泡的额定功率．
仔细分析发现此方案无法测出小灯泡的额定功率，其原因是：
A.____________________________；B.____________________________．
丙
　　　
丁
　　　
戊
例题图
(6)(缺电压表)小明又用如图丁所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额．实验步骤如下：
①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为________；
②读出电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝________(用已知量和测量量表示).
(7)(缺电流表)完成上述实验后，小明又从实验室借了一个额定电压为2.5 V的小灯泡和一个单刀双掷开关，设计了图戊所示实验电路图来测量小灯泡的额定功率，实验如下：闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，把电阻箱调到10 Ω，刚好使电压表的示数为2.5 V；再将开关S2拨到触点1，读出电压表示数为4.5 V，小灯泡额定功率P＝______W.
新考法
(8)(生活实践)实验结束后，小明又找来了一个发光二极管并将它接入图甲的电路中，并更换了一个阻值更大的滑动变阻器．调节滑动变阻器的滑片，当二极管两端的电压为1.8 V时，发光的亮度与小灯泡正常发光时相同，此时电流表示数为0.06 A，由此可知，在发光亮度相同的情况下，____________的电功率更小，说明二极管将电能转化为光能的效率更________(选填“高”或“低”).
【典型试题拓展】 例题1．(进一步追问)另一组的小华同学在测额定电压为2.5 V的小灯泡电阻实验时将所得的数据随手写在了草稿纸上(如图).分析数据后得到小灯泡的额定电流为______ A，小灯泡的额定功率为______ W．
真题演练
命题点　测量小灯泡的电功率(2019.18)
1. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，要求用滑动变阻器控制电路，分别测出小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压的时的电功率，并比较这三种情况下小灯泡的亮度．
第1题图
　　　　实验序号 ________ ________ ________ ________
1 ________
2 ________
3 ________
(1)先根据实验的要求设计电路图，如图所示，其中甲是________表，乙是________表．
(2)实验室有如下器材：“2.5 V　0.75 W”小灯泡一只、电压为6 V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器R1(10 Ω　2 A)和R2(50 Ω　1 A).根据实验要求应选用滑动变阻器________.
(3)根据实验要求，设计并填写实验记录表内的7个空格．
实验一　探究电流与电压、电阻的关系
实验1　探究电流与电压的关系
例1　(1)如答图甲所示　(2)滑动变阻器断路　(3)移动滑动变阻器的滑片　①右　②2.4　10　③如答图乙所示　通过导体的电流与导体两端的电压成正比　(4)C　(5)不能　(6)实验前未对电流表调零导致电流表指针偏左(或未对电压表调零导致电压表指针偏右)　(7)接入不同数量的干电池来改变电源电压，进一步改变定值电阻两端的电压且电表选择合适量程
甲
　
乙
例1题答图
实验2　探究电流与电阻的关系
例2　(1)如答图所示　(2)指向零刻度线　B　保护电路　保持定值电阻两端电压不变　(3)无　有
(4)0.48　电压表　2.4 V　(5)①电阻R/ Ω　②电流I/A　当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　电流与电阻的乘积是定值　(6)将I－R图象变换为I－图象　(7)N　40　(8)小明　若先闭合开关，由于定值电阻阻值变大，其两端电压变大，可能会超过电压表的量程，会损坏电压表　(9)可行，不用频繁更换电阻，拆接电路
例2题答图
真题演练
1. (1)如答图所示　(2)左　(3)5 Ω定值电阻两端的电压　2.5 V
第1题答图
2. (1)甲　50　(2)几乎不　(3)将滑动变阻器下面两个接线柱接入电路　(4)①2.5　②电阻R/Ω　③电流I/A
3. (1)电流表　电压表　(2)如答图甲所示　(3)定值电阻　如答图乙所示　(4)电阻不变时，(导体中的)电流与(导体两端的)电压成正比
第3题答图
实验二　电阻的测量(含特殊法)
教材实验到新考法
实验1　测量定值电阻的阻值
例1　(1)如答图甲所示　(2)电压表的接线柱是否“正进负出”(或电压表的量程选取是否为0～3 V或电压表是否并联在定值电阻两端)　(3)短路　(4)0.28　①不可行　欧姆定律只能使用同一时刻的电流与电压值进行计算　②9.95　③求平均值，减小误差
(5)如答图乙所示(合理即可)　(6)电路中的最大电流小于电流表的最小分度值，无法测量电流值
(7)避免温度对实验产生影响　(8)②I　③R
(9)②闭合开关S、S2，断开S1　③20　(10)②保持不动　200
例1题答图
实验2　测量小灯泡的电阻
例2　(1)如答图甲所示　(2)滑动变阻器的滑片没有移至阻值最大处　(3)小灯泡短路　(4)2.1　右
(5)10　小灯泡的电阻随其两端的电压增大而增大　小灯泡的电阻随温度的升高而变大　(6)捏滑片时减小了电阻丝接入电路中的长度，减小了电阻
(7)①　②再断开开关S2，闭合开关S1　③
(8)如答图乙所示
例2题答图
真题演练
1. (1)连接电路时开关没有断开　(2)①0.6　0.22
②5　③错误　第5次测量时，电流表有示数，说明电路为通路，灯丝不可能断
2. (1)如答图所示　(2)定值电阻Rx断路　5　实验次数太少，测量误差较大　(3)电流表示数为I　8.2
第2题答图
实验三　测量小灯泡的电功率(含特殊法)
教材实验到新考法
实验　测量小灯泡的电功率
例　(1)①连接电路时开关未断开　②滑动变阻器滑片未移到阻值最大处　(2)A　(3)①0.75　②R1　③越大　④小灯泡的实际功率过小　(4)不合理　不同电压下小灯泡的电功率不同，不能求平均值　(5)改接后电压表的正、负接线柱接反　小灯泡两端的电压不能达到额定电压　(6)①　③U额(I－)　(7)0.5
(8)发光二极管　高
【典型试题拓展】 例题0.30 0.75
真题演练
1. (1)电流 　电压　(2)R2 　(3)如表所示
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡亮度
1 2.0
2 2.5
3 3.0