2024年中考科学实验专题复习---电学实验
1.小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω1A)、以及符合实验要求的电压表和电流表、开关和导线.如图(甲)是小亮同学没有连接完整的电路.
(1)请你用笔画线代替导线,将图(甲)所示的电路连接完整.
( )
(2)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,则故障可能是 .
(3)小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应观察 (选填序号).
A.小灯泡亮度 B.电压表示数
C.电流表示数 D.滑动变阻器滑片
(4)小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率时,应将滑片P向 端移动(选填“A”或“B“).当小灯泡正常发光时,电流表示数如图(乙)所示,则小灯泡的额定功率是 W.
2.如图甲是小明和同学做测定小灯泡电功率实验的电路。已知电源电压为6V,小灯泡额定电压为,正常发光时灯丝的电阻在之间。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图甲中的器材连接成实验电路,要求滑片P向左移灯泡变亮(所画的导线不能交叉);
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“A”或“B”);
(3)当滑动变阻器滑片P在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为了使小灯泡正常发光,应将滑片向 (填“A”或“B”)移动;
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的U-I图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;通过这个实验,小明发现,灯泡的亮度是由它的 决定的。
3.在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学们在老师的指导下,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,把图乙中的实物连接起来 ;(导线不能交叉)
(2)电流表在使用时必须串联在被测电路中,并且所测电路中的电流不能超过它的 ;
(3)闭合开关,通过C点的电流如图丙所示,则C点的电流为 ;
(4)该小组同学又分别测出了A、B两点的电流值后,得出结论:,请你对该实验小组的实验过程进行简单评估(实验过程中存在的问题和改进的方法): 。
4.如图甲是物理学习小组的同学们用“伏安法”测量定值电阻R阻值的实物电路。电源电压为3V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)小军实验所用实物电路图如图甲所示,请你用笔画线代替导线将电路连接正确 (要求:滑动变阻器的滑片向右移动,电流表示数变大);
(2)若小军连接电路后,闭合并关时发现电流表的指针向零刻度线的左边偏转,请你写出接下来的正确操作步骤: ;
(3)排除故障后,正确连接电路,闭合开关,移动变阻器的滑片P至某位置,此时电压表示数为2V,电流表示数如图乙,则未知电阻Rx= Ω;
(4)小军还想利用现有器材维续测量个阻值约为500Ω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 。
5.某实验小组探究“探究并联电路中电流的规律”:
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流;
(2)要测量B处的电流,只需要在图乙中移动一根导线,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;
(3)接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小明灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小明的方法是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 ;
(4)把电流表分别接入到A、B、C三处,开始测量第一组数据,测量过程中,电流表出现图丙中的现象,这是因为 。之后为了防止个别偶然因素的影响,他们打算采用以下两种方法之一来重复实验,并完成第二次和第三次测量:
方法一:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同);方法二:改变电源电压。
实验完成后数据记录如表,通过对实验数据的分析可知:后面两次实验是采用方法 (选填“一”或“二”)进行的,实验结论是:并联电路中干路电流等于 。
处的电流 处的电流 处的电流
第一次测量
第二次测量
第三次测量
6.在探究“并联电路电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。实验中,小明应选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的;
(2)如图乙是连接的实验电路,请在图中添加一根导线,使得电流表测量A处电流(用笔画线代替导线,导线不得交叉);
(3)电路连接正确后,小明分别测量了A、B、C三处的电流,如表:
IA/A IB/A IC/A
0.24 0.30 0.54
根据表中数据可得出的初步结论是: (只写表达式);
(4)有同学指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验操作方法是: ;
(5)利用原有的实验器材,再添加一个开关,重新设计一个电路,使其可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系,请在虚线框中画出电路图。
7.张峰有一个标准的电压表,它有0~3 V和0~15 V两个量程.用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时,接线正确,但他读出的读数是10 V,这显然是错误的.请你说出他出现错误的原因: .实际电压应是 V.他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图所示.把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入下表:
实验次数 A处的电流IA B处的电流IB C处的电流IC
1 0.10 0.12 0.22
2 0.20 0.24 0.44
3 0.40 0.48 0.88
(1)表格设计存在一个不足之处,是 ,通过对上面数据的分析,可以得出是 .
(2)测量三次的目的是 ,在这次实验中他是通过采用 (填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”)的方法改变电流的大小从而进行三次实验.
(3)结合你用一个电流表做实验时的体会,提出一条对本实验的改进意见: .
8.下面是小明探究“串、并联电路的电压特点”的实验过程。
(1)小明先探究“并联电路的电压特点”。按着如图电路,选择两个规格 的灯泡连接成电路,闭合开关,用电压表分别测出两灯泡和电源的电压,会发现三次测量电压表的示数是 (填“相等”或“不等”)的。多次实验后,得到了并联电路的电压规律,并联电路各用电器两端电压 ;
(2)接着小明想探究“串联电路的电压特点”。小明认为只要去掉导线a就可以使两灯串联,按着这样的操作,会发现灯泡 不发光,电压表的示数为 V。正确连接电路后,经多次实验,得出:串联电路中电源电压等于各用电器两端电压 的结论。
9.在“探究串联电路电压的规律”的实验中:
(1)连接电路前,发现电压表指针如图甲所示,接下来的操作是 ;
(2)测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表有示数,电路故障可能是 ;
(3)排除故障后继续实验,得出了一组实验数据后,接下来应该 的规格,重做上述实验;这样的做法为了使实验结论更加具有 。
10.如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻R0=30Ω。请补充完成主要实验步骤,并进行数据处理。
(1)实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
② 读出并记录电流表示数I2(如图乙所示);
③计算Rx的阻值。
(2)数据记录与处理(请你补充完整表中①②位置的数据)
实验数据记录表(定值电阻R0=30Ω)
I1/A I2/A Rx/Ω
0.2 ① ②
11.小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值(约为20Ω左右),实验器材有:定值电阻Rx、电压表(量程0~3V和0~15V)、电流表(量程0~0.6A和0~3A)、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、学生电源各一个,导线若干。
(1)“伏安法”测电阻的原理是 ;
(2)如图a所示是“伏安法”测电阻的实验电路图,图中甲、乙为两个电表,其中甲为 表;
(3)本实验电源电压选用12V,电压表应选用 量程,电流表选用0~0.6A量程;
(4)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,发现电压表的示数始终接近12V,电流表示数始终为零,则发生故障的元件是 ;
(5)经多次测量,小明由实验数据绘制得如图b所示的图像,由图像可知:电阻Rx= Ω(保留1位小数)
(6)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是 (填序号)。
A.用刻度尺测量物理课本的长与宽
B.探究杠杆的平衡条件
C.测量小灯泡的电阻
12.某学习小组在老师的指导下,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关;他们用的实验器材如图所示,两个透明容器中密封着等量空气,U形管中液面最初相平,两个密闭容器中都有一段电阻丝;
(1)实验是通过观察两个U形管中 比较电流通过电阻丝产生的热量的多少,这种研究方法称为 ;
(2)图乙实验中,通电后流过A容器电阻的电流和流过B容器电阻的电流的关系是IA=2IB,A、B电阻在相同时间内产生的热量之比是 ;
(3)家用电器中,如果连接大功率用电器的导线太细,很容易因发热而烧坏绝缘皮甚至引起火灾,可以用图 (选填“甲”、“乙”)探究出的规律进行解释。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 小灯泡灯丝断了(灯泡和灯座接触不良) B B 0.5
【详解】试题分析:(1)小灯泡的额定电流约为,所以电流表选择0~0.6A的量程即可;
(2)电压表有示数,说明通过电压表有电流,则自电源正极,经开关、电压表、电流表、滑动变阻器到电源负极这一回路是完好的,所以故障是小灯泡断路,电流表没示数,不等于电路中没电流,也可能是电流太小;
(3)要测小灯泡的额定功率,应使其两端电压等于额定电压,所以移动滑片时,眼睛要观察电压表示数,使其为2.5V,记下此时电流表示数,计算出额定功率;
(4)电压表示数为2.2V时,小灯泡不是正常发光状态,要使其两端电压增大为2.5V,这就要减小滑动变阻器的阻值,使其分得的电压减小,从而小灯泡分得的电压增大,所以滑片应向B端调节;图示电流表的示数为0.2A,所以小灯泡的额定功率为
考点:伏安法测小灯泡的电功率
2. B A 实际功率
【详解】(1)[1]滑片P向左移灯泡变亮即滑片左移时接入电路的电阻变小,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B端。
(3)[3]当滑动变阻器滑片P在某一位置时,电压表的量程为,分度值为,由乙可知电压表的示数为,此时灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以为了使小灯泡正常发光,应将滑片向A移动。
(4)[4]由图丙可知灯泡两端电压为时,通过灯泡的电流为,则灯泡的额定功率是
[5]根据实际功率和额定功率的知识可知:灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
3. 量程 0.7A 实验次数太少结论不具有普遍性;应换不同的灯泡多做几次实验得出结论
【详解】(1)[1]由图甲知道,两灯并联,电流表测干路电流,由丙图知道电流表使用的是0-3A量程,故电路连接如图所示
(2)[2]由电流表使用方法知道,电流表在使用时必须串联在被测电路中,并且所测电路中的电流不能超过它的量程。
(3)[3]由丙图知道,电流表使用0-3A量程,分度值0.1A,所以C点电流为0.7A。
(4)[4]因为实验存在误差,所以实验只进行一次测量,就得出实验结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应换不同的灯泡多做几次实验得出结论。
4. 断开开关,对调电流表正、负接线柱 10 电路电流小于电流表最小分度值
【详解】(1)[1]由图得,电源电压由2节干电池串联组成,电源电压为3V,伏安法测电阻,电阻与变阻器串联,电压表测量电阻电压,则电压表量程选用0~3V,电流表测量电路电流,如图所示:
(2)[2]若小军连接电路后,闭合并关时发现电流表的指针向零刻度线的左边偏转说明电流表得正负接线柱接反,接下来应断开开关将电流表的两个接线柱的连线对调。
(3)[3]由图乙得,电流表的量程选用0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律得,未知电阻
(4)[4]小军还想利用现有器材维续测量个阻值约为500Ω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,原因是此时电路中的电流最大为
小于电流表最小分度值。
5. 错误 两灯泡并联时,拆开干路中的一根导线,两灯泡也同时熄灭 电流表正负接线柱接反 二 各支路电流之和
【详解】(1)[1]图乙中两灯泡并联,电流表接在干路上,所以对照图甲,此时电流表测量的是C处的电流。
(2)[2]为了测量B处的电流,让电流表与灯泡串联,电路连接如图所示:
(3)[3][4]两灯泡串联,拆开一根导线,电路断路,两灯泡熄灭;两灯泡并联时,拆开干路中的一根导线,两灯泡也同时熄灭,所以根据拆开电路中的一根导线,两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的。
(4)[5]由图丙可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反造成的。
(4)[6][7]观察表格中的数据可知,第二次的三个数据是第一次的2倍,第三次的三个数据是第一次的2.5倍,故是通过改变电源电压进行实验的,即采用了方法二。因为A、B分别在支路上,C在干路上,所以分析表格中实验数据知道,在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
6. 断开 不相同 IC=IA+IB 换用不同规格的灯泡,再做几次实验
【详解】(1)[1]为保护电路安全,连接电路时,开关应断开。
[2]为避免实验的偶然性,要选择两个不同规格的灯泡多次实验。
(2)[3]该电路为并联电路,电流表测量A处,即灯泡L1的电流,开关控制整个电路,实物图如图所示
(3)[4]由该数据可得:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并联电路中电流规律的表达式是:IC=IA+IB。
(4)[5]为了得出更普遍的规律,应当换用不同规格的灯泡,再做几次实验。
(5)[6]在不更换电流表位置的情况下,在两支路上各接一个开关,将电流表接在干路上,如下图所示
只闭合一个支路开关,电流表测该支路的电流,两开关同时闭合,电流表测干路电流,即可达到完成实验的要求。
7. 看错了电压表量程 2 电流没有单位 并联电路干路中的电流等于各支路电流之和 避免偶然性,使结论更具有普遍性 改变电源电压 使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流
【详解】出错的原因是接的小量程却按大量程读数,电源由两节干电池组成,电源电压最高是3 V,电压表示数不可能超过3 V,电压表大量程分度值是0.5 V,小量程分度值是0.1 V,大量程是小量程的5倍,电压表读数10 V是弄错了量程造成的,把小量程当做大量程了,因此正确读数是2 V;
(1)分析表格中的数据可知,此表格设计中电流没有单位;
由表中实验数据可知,支路电流之和等于干路电流,可以得出的实验结论是:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和;
(2)多次测量的目的是获得多组实验数据,避免偶然性,使实验结论具有普遍性与可靠性;
据表格中的数据可知,小灯泡的电流是成倍数的增加,所以是通过改变电源电压的方式进行的实验;
(3)一个电流表在不同位置测量时,读数误差较大,且要多次拆、接电路,稍显麻烦,为了减小误差、方便测量,可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流.
8. 不同 相等 相等 L2 3 之和
【详解】(1)[1]探究“并联电路的电压特点”的实验时,为了避免偶然性,应选择规格不同的小灯泡。
[2][3]由于两灯泡并联,故两灯泡两端的电压相等,等于电源电压,则用电压表分别测出两灯泡和电源的电压,会发现三次测量电压表的示数是相等的。因此得出结论并联电路各支路两端电压相等。
(2)[4]只去掉导线a后,电流不经过L2,所以L2不发光。
[5]只去掉导线a后,电路中只有L1一个用电器,用电器两端电压等于电源电压;由图可以看出电源是两节干电池,即电压3V,故电压表的示数为3V。
[6]经多次实验,得出:串联电路中总电压(电源电压)等于各用电器两端电压之和。
9. 调零 L2断路 改变灯泡 普遍性
【详解】(1)[1]由图甲可知,电压表指针未指在零刻度线,所以接下来的操作是调零。
(2)[2]在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表有示数,说明电压表串联接入电路,则与电压表并联的灯泡断路,所以电路故障可能是L2断路。
(3)[3][4]实验只做了一次就得出了实验结论不合理,其不足之处是一组数据得出结论具有偶然性,应选择不同规格的灯泡进行实验,使得出的结论更具有普遍性。
10. 只闭合开关S、S2 0.5 20
【详解】(1)②[1]只闭合开关S、S1,两个电阻并联,电流表测量通过R0的电流,电流表示数I1;只闭合开关S、S2,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,电流表示数I2。
(2)[2]由图乙可知,电流表的量程是0-0.6A,电流表的分度值是0.02A,电流表的示数是0.5A。
[3]由并联电路电流的规律可知通过Rx的电流
Ix=I2-I1=0.5A-0.2A=0.3A
电源电压
U=U0=I1R0=0.2A×30Ω=6V
Rx的阻值
Rx==20Ω
11. 电压 0~15V 电阻断路 22.2 A
【详解】(1)[1]伏安法测电阻,需要用电压表测量电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据得到电阻的阻值,实验原理是。
(2)[2]电压表和用电器并联,电流表串联在电路中,图a中甲表和待测电阻并联,所以甲为电压表。
(3)[3]图a中待测电阻和滑动变阻器串联,滑动变阻器滑到电阻最大位置时(电阻为20Ω),待测电阻的阻值约为20Ω,电源电压为12V,由串联分压可知,待测电阻两端的电压最小约为6V,所以电压表应选用0~15V量程。
(4)[4]闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表示数始终为零,可能电路中出现断路,电压表的示数始终接近12V,电压表的示数接近电源电压,可能电阻断路。
(5)[5]在图b的U-I图象中,电压U=10V时,电流为0.45A,电阻
(6)[6]在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,本次实验进行多次测量的目的是取平均值减小误差。
A.用刻度尺测量物理课本的长与宽,多次测量的目的是取平均值减小误差,故A符合题意;
B.探究杠杆的平衡条件,多次测量是得出普遍性的结论,故B不符合题意;
C.测量小灯泡在不同电压下的电阻,分析小灯泡电阻的变化,从而得出普遍性的规律,故C不符合题意。
故选A。
12. 液面高度差的变化 转换法 4∶1 甲
【详解】(1)[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过水面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法。
(2)[3]图乙实验中,通电后流过A容器电阻的电流和流过B容器电阻的电流的关系是
电阻值相同,通电时间相同,根据
可知,A、B电阻产生的热量之比是4∶1。
(3)[4]甲图中两电阻丝串联,通过两个电阻的电流相同,其阻值是不同的,在通电时间相等时,10Ω的电阻大,B管液面上升得更高,表明电流通过导体产生的热量多少与电阻的大小有关;如果连接大功率用电器的导线太细,则导线电阻将变大,由焦耳定律
可知,电线上将显著发热,有时可能烧坏电线绝缘皮,甚至会引起火灾,所以可以用图甲探究出的规律进行解释。
答案第1页,共2页
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