【中考考点基础练】模块3 电学三大实验对比复习 2025年中考物理总复习 （河北）（含答案）

模块3 电学三大实验对比复习
【基础作业】
1.(2024·乐山)物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3 V,定值电阻R1约为4 Ω,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
I/A 0.08 0.15 0.23 0.38
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至　　　　　(选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是　　　　　。(写出一种即可)
(3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2 V时,电流表示数如图乙所示,为　　　　　A。
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图像。
(5)分析所绘制的图像得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成　　　　　。
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是　　　　　。
2.(2024·广西)小明用标有“2.5 V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于　　　　　(选填“a”或“b”)端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器　　　　　(选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为　　　　　V;小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为　　　　　Ω,小灯泡的额定功率为　　　　　W。
(3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而　　　　　(选填“增大”或“减小”)。
(4)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表 请说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述)。
3.(2023·石家庄模拟)小明利用如图所示电路测量小灯泡的额定功率。所用器材:学生电源(电压恒为4 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V)、电压表、电流表、滑动变阻器(30 Ω　2 A)、开关和导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的滑动变阻器接入电路,要求滑片向右移动时灯变亮。
(2)连接完电路后,小明闭合开关,移动滑片,发现电流表、电压表均无示数。小明再把电压表并联在变阻器两端时,电压表无示数;把电压表并联在开关两端时,电压表有示数。则电路中存在的故障可能是　　　　　。
(3)解决上述问题后,小明闭合开关,连续移动滑动变阻器滑片,得到以下数据。
实验次数 U/V I/A P/W 灯泡亮度
1 0.5 0.16 不发光
2 1.5 0.22 较暗
3 2.1 0.26 较亮
4 2.5 很亮
①第4次实验时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　　W;
②分析数据还能发现小灯泡的实际功率与其两端实际电压的关系是　　　　　;
③第1次实验时小灯泡不发光的原因是　　　　　(写出一种即可)。
【拓展】小明还发现小灯泡在不同亮度下,其两端的电压与电流的比值不同,主要原因是　　　　　;若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1,则额定电压U0与实际电压U1的数值关系最有可能是　　　　　(选填字母)。
A.U0=1.5U1 B.U0=2U1 C.U0=3U1
【素养作业】
4.(好题·创新实验)如图,在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5 V。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障。将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,则电路发生故障的原因是　　　　　。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一点,电压表示数如图乙所示,为　　
　　　V。
根据实验记录绘制I-U图像如图丙所示,根据图像信息,计算小灯泡的额定功率是　　
　　　W。
【拓展】完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光。
③只闭合开关S2,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为　　　　　。
④保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　　　　　　　(用I额、I1、I2、R1表示)。
5.如图甲所示,这是小明用电流表和电压表测量未知电阻Rx阻值的实验电路图。电流表量程为0~0.6 A和0~3 A,电压表量程为0~3 V和0~15 V,滑动变阻器规格为“50 Ω　1 A”,电源为3节新干电池。
丙
(1)图乙是小明根据图甲连接的实物电路,其中有一处错误,请你在错误的导线上打“×”,连出正确的导线。
(2)改正错误后,闭合开关,小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表无示数,电压表有示数,则故障原因可能是　　　　　。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据填入表中。第3次实验电流表示数如图丙所示,电流表示数为　　　　　。由表中数据可得,未知电阻Rx阻值为　　　　　Ω。小明进行多次实验的目的是　　　　　。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.6
电流I/A 0.1 0.14 0.26
电阻Rx/Ω
(4)小明求出电阻值后,分析表中数据发现:电阻一定时,　　　　　。
【拓展】同组的小华利用图甲电路测另一电阻的阻值,选用合适的电表量程,在保证电路安全的条件下,调节滑动变阻器的滑片P,发现电压表和电流表指针偏转角度均为满偏刻度的五分之二。则定值电阻Rx的阻值可能是　　　　　。
6.(2024·石家庄模拟)探究“电流与电阻关系”的实验中,有电源(电压6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱R、开关及导线若干。
(1)图甲是连接的实物图,其中有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根导线,并只改接一根导线使电路成为正确的电路。(要求:导线不交叉)
(2)连接电路时,开关应该断开,正确连接电路,闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数较大,则电路故障可能为　　　　　。
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.电阻箱断路 D.电阻箱短路
(3)将实验数据记录在表中(不代表操作顺序),其中当R=20 Ω时,电流表示数如图乙所示,则此时的电流为　　　　　A。
R/Ω 50 40 30 20 10
I/A 0.08 0.10 0.12 0.40
(4)分析表中数据发现,有一组数据有明显的错误,原因是有一次调节电阻箱后没有移动滑动变阻器,则该次实验是在阻值为　　　　　Ω的电阻完成后进行的。
(5)修正数据后,根据所测得的数据可以得到结论:在电压一定时,电流与电阻成　　　　　。
(6)若依次选用10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω的定值电阻替代电阻箱,其余连接均不变,已知滑动变阻器的规格为“40 Ω　1 A”,若定值电阻两端的电压保持2 V不变,当用25 Ω的电阻进行实验时,发现电压表的示数始终不能调到2 V。解决的办法有:①将其中一个定值电阻串联接入电路,使得用25 Ω和30 Ω的电阻都可以完成实验,则选择的定值电阻的阻值是　　
　　　Ω;②调整定值电阻两端的电压,为了完成所有实验,定值电阻两端的电压不得低于　　
　　　V。
参考答案
1.(1)b　(2)滑动变阻器断路　(3)0.30　(4)如图所示:
(5)正比　(6)多次实验,寻找普遍规律
2.(1)b　断路　(2)1.2　6.25　1　(3)增大　(4)温度越高,电阻丝的电阻越大,根据串联电路分压原理可知,电阻丝两端的电压越大,因此选择将电压表改装为温度显示仪
3.(1)如图所示:
(2)开关处断路　(3)①0.7　②实际电压越大,实际功率越大　③实际电压过小
【拓展】　灯丝电阻受温度影响　C　【解析】　灯泡在不同亮度下,实际功率不同,灯丝温度不同,导致灯丝电阻不同,所以小灯泡在不同亮度下,其两端的电压与电流的比值不同。灯泡实际功率越大,灯丝温度越高,电阻越大,依题意得P0=4P1;由P=得=4,而R0>R1,所以U0>2U1,故A、B不符合题意,C符合题意。
4.(1)如图所示:
(2)滑动变阻器断路　(3)2.2　(4)0.5　【拓展】　③I额
⑤·
5.(1)如图所示:
(2)电阻Rx断路　(3)0.2 A　10　减小误差　(4)电流与电压成正比　【拓展】　25 Ω或5 Ω　【解析】　【拓展】测另一电阻的阻值,选用合适的电表量程,在保证电路安全的条件下,调节滑动变阻器的滑片P,发现电压表和电流表指针偏转角度均为满偏刻度的五分之二。如果电压表和电流表用的都是小量程,则电压U=1.2 V,电流为0.24 A,R===5 Ω;如果电压表用的是大量程,电流表用的也是大量程,此时电流为1.2 A,超过滑动变阻器允许通过的最大电流,故不可能安全;如果电流表用的是小量程,电压表用的是大量程,则电压U=6 V,电流为0.24 A;R===25 Ω。
6.(1)如图所示:
(2)C　(3)0.2　(4)40　(5)反比
(6)20　2.57　【解析】　(6)根据题意,当使用25 Ω电阻时,电路中的电流I===0.08 A;此时,滑动变阻器和接入的定值电阻所分得的电压U'=U电-U=6 V-2 V=4 V;滑动变阻器和接入的定值电阻的总电阻R总===50 Ω;滑动变阻器最大的阻值为40 Ω,则接入定值电阻的最小阻值R'=R总-R滑=50 Ω-40 Ω=10 Ω;当使用30 Ω电阻时,电路中的电流I1=== A;滑动变阻器和接入的定值电阻所分得的电压依然为4 V,滑动变阻器和接入的定值电阻的总电阻R总'===60 Ω;滑动变阻器最大的阻值为40 Ω,则接入定值电阻的最小阻值R1'=R总'-R滑=60 Ω-40 Ω=20 Ω。故使得用25 Ω和30 Ω的电阻都可以完成实验,则选择的定值电阻的阻值为20 Ω。实验中,保持定值电阻两端的电压为2 V不变时,不能满足实验操作,所以需要调整定值电阻两端的电压。将定值电阻两端的电压调整为UV时,更换定值电阻的过程,滑动变阻器分去的电压保持为U-UV。当换用最大阻值为30 Ω的定值电阻时,变阻器接入电路的阻值也为最大值,定值电阻两端的电压为能调整的最低电压。根据串联电路的分压特点,有UV∶(6 V-UV)=30 Ω∶40 Ω,解得定值电阻两端最小电压UV=2.57 V。