类型四 电学实验
(45分钟 48分)
考向一:探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
1.(8分)小玲用蓄电池、开关、电流表、灯泡和滑动变阻器来“探究并联电路的干路和支路电流间的关系”的实验。她连接的部分实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线帮小玲完成实物电路的连接。要求:电流表测量干路电流,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,两个灯泡都变亮。(2分)
(2)正确连接好电路后,小玲闭合开关,发现小灯泡都不亮,她认为电路中出现了断路,而同组的小洁观察了 后,未更换电路中的元件,只 ,
就使灯泡发光了。
(3)测量干路电流时,电流表示数如图乙所示,则此时的电流表示数是 A。当测量通过L1的电流时,电流表示数如图丙所示,此时需要断开开关, ,重新进行实验。
(4)通过调节滑动变阻器,多次实验得到的数据如表:
次数 通过L1的 电流I1/A 通过L2的 电流I2/A 干路中的 电流I/A
1 0.48 0.48 1.00
2 0.60 0.60 1.20
3 0.70 0.70 1.40
据此得出结论:并联电路的干路电流等于各支路电流之和。
由于数据的普遍性不够,她们还要在 的情况下继续进行实验和收集数据。
考向二:探究电流与电压、电阻的关系
2.(7分)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,电流表测量范围为0~0.6 A,电压表测量范围为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;(2分)
(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 。
3.(7分)(2025·广东中考)探究电流与电阻的关系实验如图,使用的器材如下:电压恒为6 V的电源,规格为“50 Ω 1.2 A”的滑动变阻器,规格为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各1个等。
U=2 V
实验序号 ①/Ω ②/A
1 5
2 10
3 15
4 20
(1)连接电路时,开关应处于 状态。请用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)将如表所示的实验记录表①、②处补充完整:① ,② 。
(3)将5 Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关, ,直到电压表的示数为2 V,此时电流表的示数如图乙所示,为 A,记录数据。
(4)依次更换定值电阻,重复实验。
(5)若计划将定值电阻两端的电压U取1.5 V,是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验 请判断并说明理由: 。(2分)
考向三:用电流表和电压表测量电阻
4.(6分)老师带领芳芳所在的班到实验室进行分组实验,利用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为RP)等器材测量未知电阻Rx的阻值,实验所用的电路如甲图。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物电路的连接(要求滑片P向右
移动时,滑动变阻器阻值变小);(2分)
(2)芳芳移动滑片P到最大阻值处,闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是Rx出现了 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,直到电压表、电流表示数如丙图所示,则Rx的阻值为 Ω;
(4)改变待测电阻两端电压进行多次测量,目的是 (选填序号);
A.避免偶然性,寻找普遍规律
B.求平均值减少误差
(5)另一实验小组的电流表损坏不能使用,小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出:不用电流表,利用现有器材也能进行测量。测量电路如丁图,操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至B端,电压表示数为U1;
②再将滑片P移至A端,电压表示数为U2;
③则Rx= (用U1、U2、RP表示)。
5.(8分)小明设计了图甲所示电路图,用来测量额定电压为3 V的小灯泡的电阻。
(1)连接好电路,闭合开关S,小明发现电压表和电流表均有较小示数,移动滑片P时,两表示数均无变化,则原因可能是 。
(2)小明排除故障后按要求进行实验,并根据实验数据绘制I-U图像,如图乙所示。则:小灯泡两端电压为1V时,电流表的示数为 A。小灯泡的电阻为 Ω,通过分析图像可知,当电压升高时,小灯泡的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是 。
(3)本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 (填字母代号)。
A.用刻度尺测量铅笔的长度
B.测量定值电阻的阻值
C.测量小灯泡的电功率
(4)完成上述实验后,小明又设计了测量额定电压为2.5 V 小灯泡的额定功率的电路图,如图丙所示,R0是阻值为5 Ω的定值电阻。请根据电路图完成下列操作步骤:
①连接好电路后,闭合开关S和S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 A,此时小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片P的位置不动,断开S1,闭合S2,此时电流表的示数为0.9 A。
③则小灯泡的额定功率PL= W。
考向四:探究通电螺线管外部磁场的方向
6.(5分)(2025·兰州中考)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:
(1)闭合开关S前,小磁针均指向南北方向,说明地球周围存在 ;
(2)闭合开关S后,小磁针静止时的指向如图所示(涂黑的一端为N极),由此可知:通电螺线管的右端为 极,电源的右端为 极;
(3)对调电源两极,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关;
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是 (写出一条即可)。
考向五:探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
7.(7分)在“探究产生感应电流的条件”的实验中,
实验电路如图所示,在磁场中悬挂一根导体AB,把它的两端跟电流表连接起来,组成闭合回路。
(1)实验中,用 提供磁场,用 显示电路中有无电流。
(2)下列操作,电路中能产生电流的是 (选填序号)。
①蹄形磁体和导体AB都静止
②蹄形磁体静止,导体AB上、下运动
③导体AB静止,蹄形磁体左、右运动
(3)小明同学进行该实验时,在使导体AB运动的过程中,发现电流表指针偏转的角度比其他同学实验中指针偏转的角度小,即产生的感应电流较小。依据这一现象,请你猜想产生的感应电流较小的可能原因是 (写出一条即可)。
除了可以更换磁性更强的磁体,还可以通过 来增大感应电流。
(4)将上述实验装置中的电流表换成适当的电源,在导体AB静止的情况下,闭合开关后可观察到的现象是 。
(5)利用电磁感应原理工作的装置有 (选填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”)。 类型四 电学实验
(45分钟 48分)
考向一:探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
1.(8分)小玲用蓄电池、开关、电流表、灯泡和滑动变阻器来“探究并联电路的干路和支路电流间的关系”的实验。她连接的部分实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线帮小玲完成实物电路的连接。要求:电流表测量干路电流,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,两个灯泡都变亮。(2分)
答:
(2)正确连接好电路后,小玲闭合开关,发现小灯泡都不亮,她认为电路中出现了断路,而同组的小洁观察了 滑动变阻器 后,未更换电路中的元件,只 移动滑动变阻器的滑片 ,
就使灯泡发光了。
(3)测量干路电流时,电流表示数如图乙所示,则此时的电流表示数是 1 A。当测量通过L1的电流时,电流表示数如图丙所示,此时需要断开开关, 换用电流表的小测量范围测量 ,重新进行实验。
(4)通过调节滑动变阻器,多次实验得到的数据如表:
次数 通过L1的 电流I1/A 通过L2的 电流I2/A 干路中的 电流I/A
1 0.48 0.48 1.00
2 0.60 0.60 1.20
3 0.70 0.70 1.40
据此得出结论:并联电路的干路电流等于各支路电流之和。
由于数据的普遍性不够,她们还要在 灯泡规格不同 的情况下继续进行实验和收集数据。
考向二:探究电流与电压、电阻的关系
2.(7分)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,电流表测量范围为0~0.6 A,电压表测量范围为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 b (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 滑动变阻器断路 ;(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 0.30 A;
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图像;(2分)
答:
(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 正比 ;
(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 排除偶然性,寻找普遍规律 。
3.(7分)(2025·广东中考)探究电流与电阻的关系实验如图,使用的器材如下:电压恒为6 V的电源,规格为“50 Ω 1.2 A”的滑动变阻器,规格为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各1个等。
U=2 V
实验序号 ①/Ω ②/A
1 5
2 10
3 15
4 20
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态。请用笔画线代替导线将实物图连接完整。
答:
(2)将如表所示的实验记录表①、②处补充完整:① 电阻R ,② 电流I 。
(3)将5 Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关, 向右移动滑动变阻器的滑片 ,直到电压表的示数为2 V,此时电流表的示数如图乙所示,为 0.4 A,记录数据。
(4)依次更换定值电阻,重复实验。
(5)若计划将定值电阻两端的电压U取1.5 V,是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验 请判断并说明理由: 不能,滑动变阻器的最大电阻小于60 Ω 。(2分)
考向三:用电流表和电压表测量电阻
4.(6分)老师带领芳芳所在的班到实验室进行分组实验,利用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为RP)等器材测量未知电阻Rx的阻值,实验所用的电路如甲图。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物电路的连接(要求滑片P向右
移动时,滑动变阻器阻值变小);(2分)
(2)芳芳移动滑片P到最大阻值处,闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是Rx出现了 短路 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,直到电压表、电流表示数如丙图所示,则Rx的阻值为 10 Ω;
(4)改变待测电阻两端电压进行多次测量,目的是 B (选填序号);
A.避免偶然性,寻找普遍规律
B.求平均值减少误差
(5)另一实验小组的电流表损坏不能使用,小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出:不用电流表,利用现有器材也能进行测量。测量电路如丁图,操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至B端,电压表示数为U1;
②再将滑片P移至A端,电压表示数为U2;
③则Rx= RP (用U1、U2、RP表示)。
5.(8分)小明设计了图甲所示电路图,用来测量额定电压为3 V的小灯泡的电阻。
(1)连接好电路,闭合开关S,小明发现电压表和电流表均有较小示数,移动滑片P时,两表示数均无变化,则原因可能是 滑动变阻器接在了下面两个接线柱上 。
(2)小明排除故障后按要求进行实验,并根据实验数据绘制I-U图像,如图乙所示。则:小灯泡两端电压为1V时,电流表的示数为 0.2 A。小灯泡的电阻为 5 Ω,通过分析图像可知,当电压升高时,小灯泡的电阻 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 。
(3)本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 C (填字母代号)。
A.用刻度尺测量铅笔的长度
B.测量定值电阻的阻值
C.测量小灯泡的电功率
(4)完成上述实验后,小明又设计了测量额定电压为2.5 V 小灯泡的额定功率的电路图,如图丙所示,R0是阻值为5 Ω的定值电阻。请根据电路图完成下列操作步骤:
①连接好电路后,闭合开关S和S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 0.5 A,此时小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片P的位置不动,断开S1,闭合S2,此时电流表的示数为0.9 A。
③则小灯泡的额定功率PL= 1 W。
考向四:探究通电螺线管外部磁场的方向
6.(5分)(2025·兰州中考)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:
(1)闭合开关S前,小磁针均指向南北方向,说明地球周围存在 磁场 ;
(2)闭合开关S后,小磁针静止时的指向如图所示(涂黑的一端为N极),由此可知:通电螺线管的右端为 N 极,电源的右端为 正 极;
(3)对调电源两极,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管的磁场方向与 电流 方向有关;
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是 在通电螺线管内部插入铁芯 (写出一条即可)。
考向五:探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
7.(7分)在“探究产生感应电流的条件”的实验中,
实验电路如图所示,在磁场中悬挂一根导体AB,把它的两端跟电流表连接起来,组成闭合回路。
(1)实验中,用 蹄形磁体 提供磁场,用 电流表 显示电路中有无电流。
(2)下列操作,电路中能产生电流的是 ③ (选填序号)。
①蹄形磁体和导体AB都静止
②蹄形磁体静止,导体AB上、下运动
③导体AB静止,蹄形磁体左、右运动
(3)小明同学进行该实验时,在使导体AB运动的过程中,发现电流表指针偏转的角度比其他同学实验中指针偏转的角度小,即产生的感应电流较小。依据这一现象,请你猜想产生的感应电流较小的可能原因是 导体切割磁感线的速度较小(或磁体的磁性太弱) (写出一条即可)。
除了可以更换磁性更强的磁体,还可以通过 增大导体切割磁感线运动的速度 来增大感应电流。
(4)将上述实验装置中的电流表换成适当的电源,在导体AB静止的情况下,闭合开关后可观察到的现象是 导体AB会运动 。
(5)利用电磁感应原理工作的装置有 动圈式话筒 (选填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”)。
