2026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编19《电学实验基础》
一、实验探究题
1.(2025·山西)2025年春节,小明观看了电影《哪吒2》。电影中,“哪吒”高呼:“冰不导电”。小明对此片段印象深刻,并产生疑问:冰真的不可以导电吗?请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证 。
2.(2025·淮安)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应 开关。
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到 (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为 A,计算出定值电阻的阻值为 Ω。
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是 。
3.(2025·内蒙古)物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。(电源电压保持不变,定值电阻R 的阻值为5 Ω)
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线 (导线不得交叉);
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为 V
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.1 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.22 0.30 0.40 0.50 0.56
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像 ;②分析图像可初步得出结论:在E阻一定的情况下, ;
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议: 。(写出一条即可)
4.(2025·宿迁)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
乙:
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完整,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是 。
(3)闭合开关,电流表无示数、电压表有示数,则发生的故障是 。
(4)某小组实验数据如图乙所示,则该电阻值是 Ω(结果保留1位小数);接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I—U图像如图丙,则其中 (选填“a”或“b”)阻值更大。
5.(2025·淄博)为探究电流与电压、电阻的关系,小明连接的电路如图甲所示,R为定值电阻,电源电压为3V保持不变。
(1)小强发现电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画上“×”,再用笔画线表示导线,改接到正确的位置上。
(2)电路连接正确后,闭合开关,探究电阻一定时电流与电压的关系,得到如表所示的实验数据。请在图乙中完善坐标系,根据如表数据在坐标系中描点,从图中看出序号为 的数据与其他数据的规律不同,是错误数据,剔除错误数据后请作出电阻一定时电流随电压变化的图像。
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.26 0.36
(3)小明继续使用图甲电路探究电压一定时电流与电阻的关系,并计划与上表中序号为6的数据进行比较。他用一只10Ω的定值电阻替换原电阻,闭合开关后发现电压表示数变大,接下来向 移动滑动变阻器的滑片,直到 为止,读取电流表示数,记录数据。再次更换电阻进行实验,比较分析后得出结论。
(4)整个实验中使用的滑动变阻器规格可能是以下哪一种?____ (填字母)。
A.“50Ω 1A” B.“30Ω 1A” C.“30Ω 2A”
6.(2025·泰安)科学探究小组连接了图甲所示的电路,测量定值电阻R,的阻值。电源电压恒为6V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,R 的阻值约为8Ω,滑动变阻器有(a:“25Ω2A”和b:“20Ω 0.2A”)两种规格。
(1)连接电路时,应选择的滑动变阻器是 (选填“a”或“b”)。
(2)甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线)。
(3)正确连接导线后,滑片P移至某处,此时电压表示数为2.6V,电流表示数如图乙所示为 A,本次测得R2的阻值为 Ω(精确到0.1Ω)。通过移动滑片P测得多组实验数据,计算出R,的平均值,这样做是为了 (选填字母符号)。
A.寻找普遍规律 B.减小误差
(4)该探究小组还设计了如图丙所示的电路,利用阻值为R0的定值电阻和电流表等器材,测量R,的阻值,经检查无误后进行实验。电源电压未知且保持不变,请将实验过程补充完整:
①只闭合开关 ,电流表的示数记为 闭合开关 电流表的示数记为I2;
②用已知量R0和测量量 写出R 的阻值表达式: 。
7.(2025·潍坊)在“伏安法测电阻”的实验中,某同学准备了下列器材:待测电阻R、干电池两节(每节电压为1.5V)、滑动变阻器R1(10Ω1A)、滑动变阻器R2(20Ω0.5A)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求闭合开关后滑片向右移动时电流表的示数变大 ;
(2)正确连接好电路后,为了减小实验误差,他调整滑片进行了三次测量,测量的数据如下表所示。
次数 电压(U/V) 电流(I/A)
1 1.21 0.12
2 1.52 0.15
3 2.14 0.21
根据实验数据,回答下列问题:
①待测电阻R的阻值为 Ω(结果保留1位小数):
②实验中选择的滑动变阻器应为 (选填“R1"或"R2"):
③第3次测量,滑动变阻器连人电路的阻值为 Ω(结果保留1位小数)。
8.(2025·广元) “格物”学习小组在“伏安法测电阻”实验中,连接了如图所示的实物电路,其中电源两端电压恒为3.0V,电阻丝的质地和粗细都均匀且长为40cm。
次数 1 2 3
U/V 1 2 3
I/A 0.20 0.40 0.58
电阻丝接入电路的长度l/cm 40 0
(1)开始实验时,他们将鳄鱼夹夹在电阻丝的N端,闭合开关,发现电流表和电压表均无示数。老师检查后告知故障在电源正极经开关到电阻丝之间。以下是同学们检查电路具体故障的操作,你认为最不必要的一项是( )
A.取下电压表,闭合开关,观察电流表示数
B.取下电压表,将其并联在开关两端,闭合开关,观察两表示数
C.将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上,闭合开关,观察两表示数
(2)他们排除故障后继续实验,改变鳄鱼夹在电阻丝上的位置,测得实验数据如表格,则未知电阻 R 的阻值是 Ω。(结果保留一位小数)
(3)实验中,多次测量的目的是 。
(4)根据表中数据,第二次测量中电阻丝接入电路的长度是 cm。
9.(2025·吉林) 某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是 。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为 A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过 Ω。
10.(2025·广西) 用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为,滑动变阻器最大阻值为,四个定值电阻的阻值分别为和。
(1)在连接电路前,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路故障的原因可能是电流表 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,进行实验。每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示,则电流大小为 A。分析表格数据可知:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 。
实验序号 1 2 3 4 5
R/Ω 16 20 40 80
I/A 0.50 0.40 0.20
(4)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个的定值电阻和上述器材进行实验,你认为是否可行?请作出判断并说明理由。
答: (选填“可行”或“不可行”),理由: 。
11.(2025·深圳)小虞同学利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”.
(1)在如图所示的虚线框内,小虞同学应填入 (填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最 (填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是 。
实验次数 1 2 3 4
电流I/A 1 1.6 2.4 2.8
电压U/V 0.2 0.32 0.48 0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值 ,小虞由此得出结论,“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
(5)分析如上坐标图,小虞同学发现导致丙组数据与甲和乙不同的原因是 。
12.(2025·德阳) 某实验小组在测量未知电阻阻值的实验中,用到的实验器材有:学生电源、未知电阻、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)请画一根导线把图甲所示的实验电路补充完整,并且使滑动变阻器接入电路的阻值最大 ;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是未知电阻 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后闭合开关,当电流表示数为时,电压表示数如图乙所示,由该组数据初步计算被测电阻的阻值为 ;通过调节滑动变阻器,测得多组电压值和电流值,最后算出的电阻平均值,这样做的目的是 ;
(4)完成上述实验后,实验小组的同学利用阻值已知的定值电阻和另一个电压表,设计了如图丙所示的电路来测量额定电压为的小灯泡正常发光时的阻值。
①闭合开关,调节滑片的位置,使电压表的示数为 ;
②保持滑片位置不变,读出电压表的示数为;
③计算出小灯泡正常发光时的阻值 。
13.(2025·河北)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了图所示的实验电路。电源电压为6V不变,R为定值电阻,AD 间粗细均匀的电阻丝和夹子(M和N) 一起组成变阻器, A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点,E、F两点未标出。
(1)根据实验要求,请用笔画线代替导线将图中的实物电路补充完整 。
(2)闭合开关前,将变阻器的全部电阻接入电路是为了 。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数为6V,电路的故障(仅有一处)是 。
(4)排除故障后,闭合开关,保持夹子N位置不动,夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点,每次电表均选用合适的量程,进行实验,收集数据并记录在表格中。
接线位置 A B E C F D
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0
电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2
表格中①处的数据如图所示,为 A。
(5)分析数据,可以得出实验结论:在电阻一定的情况下, 。
(6)在电阻丝C点放一小蜡块,闭合开关,发现小蜡块逐渐熔化,为使小蜡块熔化得更快,一定可行的方法是: (写出一条即可)。
(7)【拓展】在上面的实验电路中,电流表接0~0.6A量程,把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动,夹子N可在电阻丝上连续改变位置,在保证电路安全的情况下,夹子N在任意位置时,用电阻R0替换R,使电压表 V1和图中的电压表示数之比总是2:3。则满足上述条件的 R0的取值范围是 Ω。
14.(2025·陕西)在测量小灯泡电阻的实验中,小明设计了如图-1所示的电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.14 0.18 0.22 0.24
电阻R/Ω 3.6 5.6 6.8 8.3
(1)该实验的原理是 。
(2)连接电路时,开关应处于 状态,且将滑动变阻器的滑片P移至图-1中所示的 (选填“a”或“b”)端,电压表应选择 (选填“0~3V”或“0~15V”)的量程。
(3)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,小灯泡不发光,电流表、电压表均无示数;直至移动滑片P到图-1中M点时,小灯泡突然发光,电流表、电压表均有明显示数,小明立即断开开关,查找原因。出现以上现象的原因可能是____(填选项字母)。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器M点右侧附近有断路
C.滑动变阻器M点左侧附近有断路
(4)排除故障后,改变滑片P的位置,记录电压表的示数U和电流表的示数I,并计算出对应的阻值。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图-2所示,其读数为 A。
(5)请结合表中信息分析,能否用该实验的器材探究电流与电压的关系,并说明理由 。
15.(2025·陕西)如图-1,是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置,小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池且电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图-1中的电路补充完整 。(要求滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)连接电路前,发现电流表的指针没有指在零刻度线处,接下来应该对电流表进行 ;连接好电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数为 V,则故障可能为小灯泡断路。
(3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,得到数据如下表:
实验序号 电压 电流 电阻
1 1.0 0.16
2 0.20
3 2.0 0.22
4 2.5 0.25
①第2次实验时,电压表的示数如图-2所示,为 V;
②小灯泡正常发光时的电阻为 ;
③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种想法不可行的原因是 。
(4)小明发现在移动滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡的亮度也会发生变化,查阅资料得知,小灯泡的亮度与实际功率有关,若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系,除了表中记录的数据外,实验表格中还需添加的两列表头是 。
16.(2025·山西)如图是探究电流与电阻关系的实验装置,电源电压为3V,实验用到定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15、20Ω、25Ω。
次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.4 0.2 0.14 0.1 0.08
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整 (导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应 。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有 的作用。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是 。
(4)排除故障后,通过实验获得数据如上表,分析数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。第5次实验时,滑动变阻器接入电路的电阻应为 Ω。
17.(2025·陕西)请完成下列填空。
(1)如图-1,是两个带电的小球相互作用的情况,A球能被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,则B球带的是 电。
(2)如图-2,在“探究水沸腾前后温度变化特点”时,组装装置时应先确定 (选填“A”或“B”)的高度。
(3)如图-3,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计 (选填“匀速”或“加速”)水平拉动物块A,图示操作探究的是滑动摩擦力的大小与 的关系。
答案解析部分
1.【答案】实验器材:电源、小灯泡、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个,若干导线实验步骤:①按照设计的电路图连接各实验器材:②闭合开关,观察小灯泡是否发光。实验结论:若小灯泡发光,说明冰可以导电;若小灯泡不发光,说明冰不可以导电。
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】探究冰是否导电,实验材料包括:电源、小灯泡、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个,将所有的用电器串联,电路图如下所示;将开关闭合,观察灯泡是否发光,如果发光则冰块导电,反之则不导电。
【分析】完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
判断物体是否导电,可以将其串联进电路中,观察电路是否工作,进而进行判断分析。
2.【答案】(1)断开
(2)
(3)B
(4)0.3;9
(5)在电阻不变时,电流与电压的关系
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,应该断开开关;
(2)测量电阻的试验原理为欧姆定律,电阻器的连接原则为一上一下且变阻器串联在电路中,据此作图:
(3)闭合开关前,应该将变阻器滑片调节至最大阻值处,即B端,可以保护电路;
(4)电流表量程为0-0.6A,示数为0.3A;根据欧姆定律计算可知此时电阻为;
(5)电阻不变,且只有一个,所以可以通过调节变阻器的阻值,改变定值电阻的电压,探究电流和电压的关系。
【分析】伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
3.【答案】(1)断开
(2)
(3)2.8
(4);电流和电压成正比
(5)当前实验仅使用5Ω电阻,结论可能具有局限性,为了使实验结论具有普遍性,需验证不同电阻下的电流和电压的关系
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路时,为了保护电路,需要断开开关。
(2) 移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,说明电路中不存在断路,电压表示数无变化,原因为压表并联在电源两端, 电压表要并联在定值电阻两端,据此作图:
(3)电压表量程为0-3V,示数为2.8V;
(4)根据表格数据描点连线,据此作图:
据图分析可知,电阻一下,电流和电压成正比。
(5) 为了使结论更具有普遍性,需要多次改变定值电阻的阻值,多次实验,进而得出普遍规律。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、欧姆定律:公式为U=IR,所以电阻一定时,导体中的电压与其电流成正比.
4.【答案】(1)
(2)
(3)电阻 R 断路
(4)10.1;a
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器阻值最大接入电路,所以右下角接入电路,据此作图:
(2) 测量定值电阻阻值的实验原理是;
(3) 闭合开关后,电流表无示数说明电路存在断路;电压表有示数说明电压表能与电源正负极连通,即电压表和电源之间的电路正常, 因此故障为电阻R断路;
(4)根据表格数据以及欧姆定律,计算可知 第1次 电阻的阻值,第2次 电阻的阻值,第3次 电阻的阻值,所以平均值R=10.1Ω。a图像的斜率大,所以a的阻值大。
【分析】伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律U=IR计算待测电阻的阻值。
电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
5.【答案】(1)
(2)5;
(3)左;电压表示数为1.8V
(4)A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 原电路中电压表测的是电源和定值电阻的总电压,这是错误的。应将电压表并联在定值电阻R两端。据此作图:
(2)根据欧姆定律依次计算第一组到第6组的实验数据:第一组;剩下的依次为5Ω;5Ω;5Ω;5.77Ω;5Ω;所以第 5的数据与其他数据的规律不同,是错误数据 ;连点描线作图:
(3) 用10Ω的定值电阻替换原电阻,闭合开关后电压表示数变大。根据串联电路分压原理应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以接下来向左移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为1.8V为止。
(4)通过实验数据,变阻器最大电阻R=,故选A。
【分析】(1)根据探究电流与电压、电阻关系的实验电路要求,检查导线连接是否正确,电压表应并联在定值电阻两端。
(2)通过分析表格数据,计算电阻一定时电压与电流的比值,找出不符合规律的数据。
(3)依据串联电路分压原理,当更换电阻后电压表示数变化,通过移动滑片使电压表示数回到原来的值。
(4)根据实验数据计算滑动变阻器所需最大阻值,从而判断其规格。
6.【答案】(1)a
(2)
(3)0.32;8.1;B
(4)S1;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保证用电器的安全,连接电路时,变阻器滑片要置于最大阻值处即a端。
(2)电压表并联在定值电阻两端,且遵循电流正进负出,据此作图:
(3)电流表量程为0-0.6A,示数为0.32A,结合欧姆定律计算可知定值电阻的阻值;计算电阻的平均值,是为了减小误差,探究的试验是为了得到普遍性规律,所以B正确。
综上选B。
(4)只闭合开关S1,此时两电阻为串联,电流为I,则结合欧姆定律可列I1(R0+Rx)=U; 闭合开关 电路为R0的简单电路,同理U=I2R0,连列解得Rx=.
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
7.【答案】(1)
(2)10.1;R2;4.1
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 闭合开关后滑片向右移动时电流表的示数变大,所以电阻变小,所以采用右下角连接,作图如下:
(2)根据欧姆定律U=IR计算三次的电阻分别为,三次的平均值为;根据串联分压可知,变阻器最大分的电压为1.79V,大于定值电阻的电压,所以变阻器电阻大于定值电阻的阻值10Ω,选择R2;第三次实验变阻器的电压为0.86V,电流为0.21A,所以变阻器电阻R=.
【分析】 本题围绕“伏安法测电阻”展开,第1小问需理解滑动变阻器的连接对电流的影响;第2小问①利用多次测量平均值减小误差,②通过计算滑动变阻器所需最大阻值选择合适器材,③结合串联电路特点计算滑动变阻器连入阻值。解题关键是掌握“伏安法”原理、串联电路规律及滑动变阻器的使用。
8.【答案】(1)A
(2)5.1
(3)减小误差
(4)10
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)A、电压表并联在电路中,取下电压表,对电流示数无影响,故A没有必要;
B、电压表并联在开关两端,如果电压表无示数,则故障发生在开关之外的电路中,故B有必要;
C、 将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上, 如果电表又示数,则故障发生在开关,故C有必要。
综上选A。
(2)变阻器接入电路的电阻丝长度为0,此时电路中只有未知电阻,据表可知此时电压为3V,电流为0.58A,根据欧姆定律可知此时Rx=。
(3)多次测量可以减小试验的误差,排除偶然因素;
(4)电阻丝的长度和电阻成正比,接入40cm时,电阻的电压为2V,此时电阻为10Ω,第二次试验的电阻为2.5Ω,两次的电阻之比为4:1,所以第二次试验的电阻丝长度为10cm。
【分析】1、电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义U=IR只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
9.【答案】(1)右
(2)正
(3)灯丝电阻随温度的变化而变化;0.2;40
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)闭合开关,为了保护电路,要将变阻器阻值调节到最大处,即右端;
(2)据图可知,UI曲线为一条经过原点的直线,所以电阻一定时,电压和电流成正比;
(3)灯泡的电阻随着温度增加而变大,不是定值,所以不能完成试验;电流表量程为0-0.6A,示数为0.2A,探究 探究电流与电阻的关系 ,要控制定值电阻电压不变,根据欧姆定律计算可知,定值电阻两端电压为U=0.2A×15Ω=3V,所以变阻器两端电压为4.5V-3.0V=1.5V,根据串联分压可知,变阻器两端电压为定值电阻两端电压的一半,即变阻器电阻为定值电阻的阻值一半,变阻器最大阻值为20Ω,所以定值电阻最大为40Ω。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
10.【答案】(1)断开;B
(2)短路
(3)0.1;反比
(4)可行;为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个8Ω 的定值电阻和上述器材进行实验,是可行。理由如下:为保持U= 8V,当 R=8Ω 时,通过R的电流,定值电阻和滑动变阻器串联,则需滑动变阻器阻值,此时滑动变阻器阻值小于滑动变阻器的最大阻值,说明滑动变阻器能够通过调节使定值电阻两端的电压保持设定值不变,满足实验要求
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,开关处于断开状态,滑片处于变阻器最大阻值处,即B端;
(2) 电流表无示数 ,电压表有示数,说明电流表发生短路,电流不通过电流表。
(3)电流表量程为0-0.6A,示数为0.1A;据表分析可知,电阻和电流的乘积为定值,所以 导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 反比。
(4)电源电压为9V,定值电阻两端电压根据欧姆定律计算可知为,所以定值电阻为8Ω,电路电流为,此时电路总电阻,小于变阻器最大电阻,所以可以满足实验要求。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
11.【答案】(1)定值电阻
(2)右
(3)定值电阻断路
(4)不变
(5)选用的定值电阻阻值不同
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究“电流与电压的关系”需要控制电阻不变,所以需要定值电阻;
(2)为了保护电路,连接电路时,需要将滑片移动到最大阻值处,即右端;
(3) 电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转 ,所以电压表串联在电路中,所以定值电阻断路;
(4)据表分析可知,电压和电流的比值为定值所以不变。
(5)图中,图像的斜率不同,是由于电阻的阻值不同。
【分析】1、欧姆定律:公式为U=IR,所以电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比.
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
12.【答案】(1)
(2)断路
(3)5;减小误差
(4)2.5;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器连接原则为一上一下, 滑动变阻器接入电路的阻值最大 ,所以B接入电路中,据此作图:
(2) 电流表无示数而电压表有示数, 所以电压表串联进电路中,所以未知电阻断路。
(3)电压表量程为0-3V,示数为1.5V,R=,多次进行试验的目的为求取未知电阻的阻值的平均值,进而减小误差。
(4)测量灯泡正常发光的阻值,所以需要使得电压表V示数为2.5V;
电压表V0示数为2.0V,所以电路的电流;所以 灯泡正常发光时的阻值;所以。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
13.【答案】(1)
(2)保护电路
(3)定值电阻R断路
(4)0.4
(5)电流与电压成正比
(6)更换电压更大的电源
(7)6~22.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)“探究电流与电压的关系”的实验中,电流表要串联在电路中,据此作图:
(2)在连接电路前,开关闭合,变阻器电阻调节至最大,进而为了保护电路。
(3) 闭合开关,电流表无示数 ,所以电路发生断路,电压表示数为电源电压,所以和定值电阻断路。
(4)电流表量程为0-0.6A,示数为0.4A。
(5)分析表中数据可知电压和电流的比值为定值,所以在电阻一定下,电流和电压成正比。
(6)小蜡烛受热熔化,所以为使的蜡烛熔化更快,可以增加电流产生的热,可以增大电流,增加电阻,也可以增加电源电压。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比。
14.【答案】(1)
(2)断开;b;0-3V
(3)B
(4)0.28
(5)不能。因为探究电流和电压的关系,需要控制定值电阻不变,通过调节变阻器的电阻来改变定值电阻两端电压,而题目中的灯泡电阻不是定值,故不能完成实验
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测量小灯泡电阻的实验原理为欧姆定律,即;
(2)为了保护电路,连接电路时,开关处于断开,变阻器电阻处于最大阻值处,即b端,电源电压为3V,电压表选择0-3V的量程。
(3)电表无示数,灯泡不工作,表明电路出现断路,将变阻器移动M处,变阻器左端接入电路后,电路恢复正常,所以变阻器M右端有断路。B蒸气,AC错误。
故选B。
(4)电流表量程为0-0.6A,示数为0.28A.
(5)探究电流和电压的关系,需要控制定值电阻不变,调节变阻器的电阻,进而改变定值电阻两端电压,题目中的灯泡电阻不是定值,所以不能完成该实验。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针不偏转 ,表明存在断路,结合信息具体判断断路位置。
15.【答案】(1)
(2)调零;3
(3)1.5;10;小灯泡的电阻受温度影响,不是一个定值,不能求平均值
(4)小灯泡的功率P/W、小灯泡亮度
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测量小灯泡的电阻的原理为伏安法,即欧姆定律公式为,电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,据此作图:
(2)电流表在连接电路前,发现指针不在0刻度线,需要对电流表进行调零, 小灯泡断路,会电流表无示数,电压表串联进入电路中,测量电源电压,示数为3V。
(3)电压表量程为0-3V,示数为1.5V;灯泡的额定电压为2.5V,此时电流为0.25A,根据欧姆定律计算此时灯泡的电阻R=;由表格数据分析可知,灯泡的电阻不是定值,随着电压的增加而增加, 所以求取平均值无意义。
(4)分析灯泡的实际功率和灯泡亮度关系:需要灯泡功率的计算结果P/W,灯泡的亮度
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程,所以电压表测量电源电压,电流表测量定值电阻电流。
16.【答案】(1)
(2)断开;A;更换电阻后控制电阻两端电压不变
(3)电阻R短路
(4)反比;12.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究电阻和电流的关系,需要将电流表串联进电路中,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器连接为一上一下,据此作图:
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关需要断开,变阻器移动到最大阻值处,即A端,变阻器除了保护电路,还起到保持变阻器两端电压不变的作用。
(3)电流表有示数说明电路属于通路,电压表无示数说明电压表短路,即定值电阻短路。
(4)据表分析可知,电流和电阻的乘积为定值,即U=IR=5Ω×0.4 A=2V,所以电流和电阻成反比,第五次实验,定值电阻两端电压为2V,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端电压为3V-2V=1V,电路电流为0.08A,所以变阻器阻值。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和.
4、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
17.【答案】(1)正
(2)B
(3)匀速;压力大小
【知识点】探究水的沸腾实验;探究影响摩擦力大小因素的实验;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】(1)两个小球带点且相互吸引,所以小球为异种电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,所以A球带负电,使得相互吸引,B球带正电。
(2)进行实验仪器的安装,遵循从下到上,从左到右的顺序,所以先确定B的位置。
(3)“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,将弹簧测力计的实数转换为摩擦力的大小,所以弹簧测力计要匀速拉动A,题目中的变量为压力,探究的是压力和摩擦力的大小关系。
【分析】1、电荷作用规律:异性电荷相互吸引,同种电荷相互排斥; 毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
3、探究水沸腾温度时间曲线试验:实验仪器的安装遵循从下而上、从左至右的安装顺序,所以安装顺序为铁架台、酒精灯、铁圈、烧杯、温度计,以酒精灯外焰加热物体,使用仪器还有秒表,记录液体的温度时间曲线。
1 / 12026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编19《电学实验基础》
一、实验探究题
1.(2025·山西)2025年春节,小明观看了电影《哪吒2》。电影中,“哪吒”高呼:“冰不导电”。小明对此片段印象深刻,并产生疑问:冰真的不可以导电吗?请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证 。
【答案】实验器材:电源、小灯泡、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个,若干导线实验步骤:①按照设计的电路图连接各实验器材:②闭合开关,观察小灯泡是否发光。实验结论:若小灯泡发光,说明冰可以导电;若小灯泡不发光,说明冰不可以导电。
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】探究冰是否导电,实验材料包括:电源、小灯泡、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个,将所有的用电器串联,电路图如下所示;将开关闭合,观察灯泡是否发光,如果发光则冰块导电,反之则不导电。
【分析】完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
判断物体是否导电,可以将其串联进电路中,观察电路是否工作,进而进行判断分析。
2.(2025·淮安)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应 开关。
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到 (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为 A,计算出定值电阻的阻值为 Ω。
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是 。
【答案】(1)断开
(2)
(3)B
(4)0.3;9
(5)在电阻不变时,电流与电压的关系
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,应该断开开关;
(2)测量电阻的试验原理为欧姆定律,电阻器的连接原则为一上一下且变阻器串联在电路中,据此作图:
(3)闭合开关前,应该将变阻器滑片调节至最大阻值处,即B端,可以保护电路;
(4)电流表量程为0-0.6A,示数为0.3A;根据欧姆定律计算可知此时电阻为;
(5)电阻不变,且只有一个,所以可以通过调节变阻器的阻值,改变定值电阻的电压,探究电流和电压的关系。
【分析】伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
3.(2025·内蒙古)物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。(电源电压保持不变,定值电阻R 的阻值为5 Ω)
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线 (导线不得交叉);
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为 V
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.1 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.22 0.30 0.40 0.50 0.56
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像 ;②分析图像可初步得出结论:在E阻一定的情况下, ;
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议: 。(写出一条即可)
【答案】(1)断开
(2)
(3)2.8
(4);电流和电压成正比
(5)当前实验仅使用5Ω电阻,结论可能具有局限性,为了使实验结论具有普遍性,需验证不同电阻下的电流和电压的关系
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路时,为了保护电路,需要断开开关。
(2) 移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,说明电路中不存在断路,电压表示数无变化,原因为压表并联在电源两端, 电压表要并联在定值电阻两端,据此作图:
(3)电压表量程为0-3V,示数为2.8V;
(4)根据表格数据描点连线,据此作图:
据图分析可知,电阻一下,电流和电压成正比。
(5) 为了使结论更具有普遍性,需要多次改变定值电阻的阻值,多次实验,进而得出普遍规律。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、欧姆定律:公式为U=IR,所以电阻一定时,导体中的电压与其电流成正比.
4.(2025·宿迁)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
乙:
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完整,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是 。
(3)闭合开关,电流表无示数、电压表有示数,则发生的故障是 。
(4)某小组实验数据如图乙所示,则该电阻值是 Ω(结果保留1位小数);接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I—U图像如图丙,则其中 (选填“a”或“b”)阻值更大。
【答案】(1)
(2)
(3)电阻 R 断路
(4)10.1;a
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器阻值最大接入电路,所以右下角接入电路,据此作图:
(2) 测量定值电阻阻值的实验原理是;
(3) 闭合开关后,电流表无示数说明电路存在断路;电压表有示数说明电压表能与电源正负极连通,即电压表和电源之间的电路正常, 因此故障为电阻R断路;
(4)根据表格数据以及欧姆定律,计算可知 第1次 电阻的阻值,第2次 电阻的阻值,第3次 电阻的阻值,所以平均值R=10.1Ω。a图像的斜率大,所以a的阻值大。
【分析】伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律U=IR计算待测电阻的阻值。
电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
5.(2025·淄博)为探究电流与电压、电阻的关系,小明连接的电路如图甲所示,R为定值电阻,电源电压为3V保持不变。
(1)小强发现电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画上“×”,再用笔画线表示导线,改接到正确的位置上。
(2)电路连接正确后,闭合开关,探究电阻一定时电流与电压的关系,得到如表所示的实验数据。请在图乙中完善坐标系,根据如表数据在坐标系中描点,从图中看出序号为 的数据与其他数据的规律不同,是错误数据,剔除错误数据后请作出电阻一定时电流随电压变化的图像。
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.26 0.36
(3)小明继续使用图甲电路探究电压一定时电流与电阻的关系,并计划与上表中序号为6的数据进行比较。他用一只10Ω的定值电阻替换原电阻,闭合开关后发现电压表示数变大,接下来向 移动滑动变阻器的滑片,直到 为止,读取电流表示数,记录数据。再次更换电阻进行实验,比较分析后得出结论。
(4)整个实验中使用的滑动变阻器规格可能是以下哪一种?____ (填字母)。
A.“50Ω 1A” B.“30Ω 1A” C.“30Ω 2A”
【答案】(1)
(2)5;
(3)左;电压表示数为1.8V
(4)A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 原电路中电压表测的是电源和定值电阻的总电压,这是错误的。应将电压表并联在定值电阻R两端。据此作图:
(2)根据欧姆定律依次计算第一组到第6组的实验数据:第一组;剩下的依次为5Ω;5Ω;5Ω;5.77Ω;5Ω;所以第 5的数据与其他数据的规律不同,是错误数据 ;连点描线作图:
(3) 用10Ω的定值电阻替换原电阻,闭合开关后电压表示数变大。根据串联电路分压原理应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以接下来向左移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为1.8V为止。
(4)通过实验数据,变阻器最大电阻R=,故选A。
【分析】(1)根据探究电流与电压、电阻关系的实验电路要求,检查导线连接是否正确,电压表应并联在定值电阻两端。
(2)通过分析表格数据,计算电阻一定时电压与电流的比值,找出不符合规律的数据。
(3)依据串联电路分压原理,当更换电阻后电压表示数变化,通过移动滑片使电压表示数回到原来的值。
(4)根据实验数据计算滑动变阻器所需最大阻值,从而判断其规格。
6.(2025·泰安)科学探究小组连接了图甲所示的电路,测量定值电阻R,的阻值。电源电压恒为6V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,R 的阻值约为8Ω,滑动变阻器有(a:“25Ω2A”和b:“20Ω 0.2A”)两种规格。
(1)连接电路时,应选择的滑动变阻器是 (选填“a”或“b”)。
(2)甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线)。
(3)正确连接导线后,滑片P移至某处,此时电压表示数为2.6V,电流表示数如图乙所示为 A,本次测得R2的阻值为 Ω(精确到0.1Ω)。通过移动滑片P测得多组实验数据,计算出R,的平均值,这样做是为了 (选填字母符号)。
A.寻找普遍规律 B.减小误差
(4)该探究小组还设计了如图丙所示的电路,利用阻值为R0的定值电阻和电流表等器材,测量R,的阻值,经检查无误后进行实验。电源电压未知且保持不变,请将实验过程补充完整:
①只闭合开关 ,电流表的示数记为 闭合开关 电流表的示数记为I2;
②用已知量R0和测量量 写出R 的阻值表达式: 。
【答案】(1)a
(2)
(3)0.32;8.1;B
(4)S1;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保证用电器的安全,连接电路时,变阻器滑片要置于最大阻值处即a端。
(2)电压表并联在定值电阻两端,且遵循电流正进负出,据此作图:
(3)电流表量程为0-0.6A,示数为0.32A,结合欧姆定律计算可知定值电阻的阻值;计算电阻的平均值,是为了减小误差,探究的试验是为了得到普遍性规律,所以B正确。
综上选B。
(4)只闭合开关S1,此时两电阻为串联,电流为I,则结合欧姆定律可列I1(R0+Rx)=U; 闭合开关 电路为R0的简单电路,同理U=I2R0,连列解得Rx=.
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
7.(2025·潍坊)在“伏安法测电阻”的实验中,某同学准备了下列器材:待测电阻R、干电池两节(每节电压为1.5V)、滑动变阻器R1(10Ω1A)、滑动变阻器R2(20Ω0.5A)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求闭合开关后滑片向右移动时电流表的示数变大 ;
(2)正确连接好电路后,为了减小实验误差,他调整滑片进行了三次测量,测量的数据如下表所示。
次数 电压(U/V) 电流(I/A)
1 1.21 0.12
2 1.52 0.15
3 2.14 0.21
根据实验数据,回答下列问题:
①待测电阻R的阻值为 Ω(结果保留1位小数):
②实验中选择的滑动变阻器应为 (选填“R1"或"R2"):
③第3次测量,滑动变阻器连人电路的阻值为 Ω(结果保留1位小数)。
【答案】(1)
(2)10.1;R2;4.1
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 闭合开关后滑片向右移动时电流表的示数变大,所以电阻变小,所以采用右下角连接,作图如下:
(2)根据欧姆定律U=IR计算三次的电阻分别为,三次的平均值为;根据串联分压可知,变阻器最大分的电压为1.79V,大于定值电阻的电压,所以变阻器电阻大于定值电阻的阻值10Ω,选择R2;第三次实验变阻器的电压为0.86V,电流为0.21A,所以变阻器电阻R=.
【分析】 本题围绕“伏安法测电阻”展开,第1小问需理解滑动变阻器的连接对电流的影响;第2小问①利用多次测量平均值减小误差,②通过计算滑动变阻器所需最大阻值选择合适器材,③结合串联电路特点计算滑动变阻器连入阻值。解题关键是掌握“伏安法”原理、串联电路规律及滑动变阻器的使用。
8.(2025·广元) “格物”学习小组在“伏安法测电阻”实验中,连接了如图所示的实物电路,其中电源两端电压恒为3.0V,电阻丝的质地和粗细都均匀且长为40cm。
次数 1 2 3
U/V 1 2 3
I/A 0.20 0.40 0.58
电阻丝接入电路的长度l/cm 40 0
(1)开始实验时,他们将鳄鱼夹夹在电阻丝的N端,闭合开关,发现电流表和电压表均无示数。老师检查后告知故障在电源正极经开关到电阻丝之间。以下是同学们检查电路具体故障的操作,你认为最不必要的一项是( )
A.取下电压表,闭合开关,观察电流表示数
B.取下电压表,将其并联在开关两端,闭合开关,观察两表示数
C.将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上,闭合开关,观察两表示数
(2)他们排除故障后继续实验,改变鳄鱼夹在电阻丝上的位置,测得实验数据如表格,则未知电阻 R 的阻值是 Ω。(结果保留一位小数)
(3)实验中,多次测量的目的是 。
(4)根据表中数据,第二次测量中电阻丝接入电路的长度是 cm。
【答案】(1)A
(2)5.1
(3)减小误差
(4)10
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)A、电压表并联在电路中,取下电压表,对电流示数无影响,故A没有必要;
B、电压表并联在开关两端,如果电压表无示数,则故障发生在开关之外的电路中,故B有必要;
C、 将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上, 如果电表又示数,则故障发生在开关,故C有必要。
综上选A。
(2)变阻器接入电路的电阻丝长度为0,此时电路中只有未知电阻,据表可知此时电压为3V,电流为0.58A,根据欧姆定律可知此时Rx=。
(3)多次测量可以减小试验的误差,排除偶然因素;
(4)电阻丝的长度和电阻成正比,接入40cm时,电阻的电压为2V,此时电阻为10Ω,第二次试验的电阻为2.5Ω,两次的电阻之比为4:1,所以第二次试验的电阻丝长度为10cm。
【分析】1、电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义U=IR只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
9.(2025·吉林) 某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是 。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为 A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过 Ω。
【答案】(1)右
(2)正
(3)灯丝电阻随温度的变化而变化;0.2;40
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)闭合开关,为了保护电路,要将变阻器阻值调节到最大处,即右端;
(2)据图可知,UI曲线为一条经过原点的直线,所以电阻一定时,电压和电流成正比;
(3)灯泡的电阻随着温度增加而变大,不是定值,所以不能完成试验;电流表量程为0-0.6A,示数为0.2A,探究 探究电流与电阻的关系 ,要控制定值电阻电压不变,根据欧姆定律计算可知,定值电阻两端电压为U=0.2A×15Ω=3V,所以变阻器两端电压为4.5V-3.0V=1.5V,根据串联分压可知,变阻器两端电压为定值电阻两端电压的一半,即变阻器电阻为定值电阻的阻值一半,变阻器最大阻值为20Ω,所以定值电阻最大为40Ω。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
10.(2025·广西) 用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为,滑动变阻器最大阻值为,四个定值电阻的阻值分别为和。
(1)在连接电路前,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路故障的原因可能是电流表 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,进行实验。每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示,则电流大小为 A。分析表格数据可知:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 。
实验序号 1 2 3 4 5
R/Ω 16 20 40 80
I/A 0.50 0.40 0.20
(4)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个的定值电阻和上述器材进行实验,你认为是否可行?请作出判断并说明理由。
答: (选填“可行”或“不可行”),理由: 。
【答案】(1)断开;B
(2)短路
(3)0.1;反比
(4)可行;为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个8Ω 的定值电阻和上述器材进行实验,是可行。理由如下:为保持U= 8V,当 R=8Ω 时,通过R的电流,定值电阻和滑动变阻器串联,则需滑动变阻器阻值,此时滑动变阻器阻值小于滑动变阻器的最大阻值,说明滑动变阻器能够通过调节使定值电阻两端的电压保持设定值不变,满足实验要求
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,开关处于断开状态,滑片处于变阻器最大阻值处,即B端;
(2) 电流表无示数 ,电压表有示数,说明电流表发生短路,电流不通过电流表。
(3)电流表量程为0-0.6A,示数为0.1A;据表分析可知,电阻和电流的乘积为定值,所以 导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 反比。
(4)电源电压为9V,定值电阻两端电压根据欧姆定律计算可知为,所以定值电阻为8Ω,电路电流为,此时电路总电阻,小于变阻器最大电阻,所以可以满足实验要求。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
11.(2025·深圳)小虞同学利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”.
(1)在如图所示的虚线框内,小虞同学应填入 (填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最 (填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是 。
实验次数 1 2 3 4
电流I/A 1 1.6 2.4 2.8
电压U/V 0.2 0.32 0.48 0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值 ,小虞由此得出结论,“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
(5)分析如上坐标图,小虞同学发现导致丙组数据与甲和乙不同的原因是 。
【答案】(1)定值电阻
(2)右
(3)定值电阻断路
(4)不变
(5)选用的定值电阻阻值不同
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究“电流与电压的关系”需要控制电阻不变,所以需要定值电阻;
(2)为了保护电路,连接电路时,需要将滑片移动到最大阻值处,即右端;
(3) 电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转 ,所以电压表串联在电路中,所以定值电阻断路;
(4)据表分析可知,电压和电流的比值为定值所以不变。
(5)图中,图像的斜率不同,是由于电阻的阻值不同。
【分析】1、欧姆定律:公式为U=IR,所以电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比.
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
12.(2025·德阳) 某实验小组在测量未知电阻阻值的实验中,用到的实验器材有:学生电源、未知电阻、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)请画一根导线把图甲所示的实验电路补充完整,并且使滑动变阻器接入电路的阻值最大 ;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是未知电阻 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后闭合开关,当电流表示数为时,电压表示数如图乙所示,由该组数据初步计算被测电阻的阻值为 ;通过调节滑动变阻器,测得多组电压值和电流值,最后算出的电阻平均值,这样做的目的是 ;
(4)完成上述实验后,实验小组的同学利用阻值已知的定值电阻和另一个电压表,设计了如图丙所示的电路来测量额定电压为的小灯泡正常发光时的阻值。
①闭合开关,调节滑片的位置,使电压表的示数为 ;
②保持滑片位置不变,读出电压表的示数为;
③计算出小灯泡正常发光时的阻值 。
【答案】(1)
(2)断路
(3)5;减小误差
(4)2.5;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器连接原则为一上一下, 滑动变阻器接入电路的阻值最大 ,所以B接入电路中,据此作图:
(2) 电流表无示数而电压表有示数, 所以电压表串联进电路中,所以未知电阻断路。
(3)电压表量程为0-3V,示数为1.5V,R=,多次进行试验的目的为求取未知电阻的阻值的平均值,进而减小误差。
(4)测量灯泡正常发光的阻值,所以需要使得电压表V示数为2.5V;
电压表V0示数为2.0V,所以电路的电流;所以 灯泡正常发光时的阻值;所以。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
13.(2025·河北)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了图所示的实验电路。电源电压为6V不变,R为定值电阻,AD 间粗细均匀的电阻丝和夹子(M和N) 一起组成变阻器, A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点,E、F两点未标出。
(1)根据实验要求,请用笔画线代替导线将图中的实物电路补充完整 。
(2)闭合开关前,将变阻器的全部电阻接入电路是为了 。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数为6V,电路的故障(仅有一处)是 。
(4)排除故障后,闭合开关,保持夹子N位置不动,夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点,每次电表均选用合适的量程,进行实验,收集数据并记录在表格中。
接线位置 A B E C F D
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0
电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2
表格中①处的数据如图所示,为 A。
(5)分析数据,可以得出实验结论:在电阻一定的情况下, 。
(6)在电阻丝C点放一小蜡块,闭合开关,发现小蜡块逐渐熔化,为使小蜡块熔化得更快,一定可行的方法是: (写出一条即可)。
(7)【拓展】在上面的实验电路中,电流表接0~0.6A量程,把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动,夹子N可在电阻丝上连续改变位置,在保证电路安全的情况下,夹子N在任意位置时,用电阻R0替换R,使电压表 V1和图中的电压表示数之比总是2:3。则满足上述条件的 R0的取值范围是 Ω。
【答案】(1)
(2)保护电路
(3)定值电阻R断路
(4)0.4
(5)电流与电压成正比
(6)更换电压更大的电源
(7)6~22.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)“探究电流与电压的关系”的实验中,电流表要串联在电路中,据此作图:
(2)在连接电路前,开关闭合,变阻器电阻调节至最大,进而为了保护电路。
(3) 闭合开关,电流表无示数 ,所以电路发生断路,电压表示数为电源电压,所以和定值电阻断路。
(4)电流表量程为0-0.6A,示数为0.4A。
(5)分析表中数据可知电压和电流的比值为定值,所以在电阻一定下,电流和电压成正比。
(6)小蜡烛受热熔化,所以为使的蜡烛熔化更快,可以增加电流产生的热,可以增大电流,增加电阻,也可以增加电源电压。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比。
14.(2025·陕西)在测量小灯泡电阻的实验中,小明设计了如图-1所示的电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.14 0.18 0.22 0.24
电阻R/Ω 3.6 5.6 6.8 8.3
(1)该实验的原理是 。
(2)连接电路时,开关应处于 状态,且将滑动变阻器的滑片P移至图-1中所示的 (选填“a”或“b”)端,电压表应选择 (选填“0~3V”或“0~15V”)的量程。
(3)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,小灯泡不发光,电流表、电压表均无示数;直至移动滑片P到图-1中M点时,小灯泡突然发光,电流表、电压表均有明显示数,小明立即断开开关,查找原因。出现以上现象的原因可能是____(填选项字母)。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器M点右侧附近有断路
C.滑动变阻器M点左侧附近有断路
(4)排除故障后,改变滑片P的位置,记录电压表的示数U和电流表的示数I,并计算出对应的阻值。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图-2所示,其读数为 A。
(5)请结合表中信息分析,能否用该实验的器材探究电流与电压的关系,并说明理由 。
【答案】(1)
(2)断开;b;0-3V
(3)B
(4)0.28
(5)不能。因为探究电流和电压的关系,需要控制定值电阻不变,通过调节变阻器的电阻来改变定值电阻两端电压,而题目中的灯泡电阻不是定值,故不能完成实验
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测量小灯泡电阻的实验原理为欧姆定律,即;
(2)为了保护电路,连接电路时,开关处于断开,变阻器电阻处于最大阻值处,即b端,电源电压为3V,电压表选择0-3V的量程。
(3)电表无示数,灯泡不工作,表明电路出现断路,将变阻器移动M处,变阻器左端接入电路后,电路恢复正常,所以变阻器M右端有断路。B蒸气,AC错误。
故选B。
(4)电流表量程为0-0.6A,示数为0.28A.
(5)探究电流和电压的关系,需要控制定值电阻不变,调节变阻器的电阻,进而改变定值电阻两端电压,题目中的灯泡电阻不是定值,所以不能完成该实验。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针不偏转 ,表明存在断路,结合信息具体判断断路位置。
15.(2025·陕西)如图-1,是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置,小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池且电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图-1中的电路补充完整 。(要求滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)连接电路前,发现电流表的指针没有指在零刻度线处,接下来应该对电流表进行 ;连接好电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数为 V,则故障可能为小灯泡断路。
(3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,得到数据如下表:
实验序号 电压 电流 电阻
1 1.0 0.16
2 0.20
3 2.0 0.22
4 2.5 0.25
①第2次实验时,电压表的示数如图-2所示,为 V;
②小灯泡正常发光时的电阻为 ;
③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种想法不可行的原因是 。
(4)小明发现在移动滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡的亮度也会发生变化,查阅资料得知,小灯泡的亮度与实际功率有关,若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系,除了表中记录的数据外,实验表格中还需添加的两列表头是 。
【答案】(1)
(2)调零;3
(3)1.5;10;小灯泡的电阻受温度影响,不是一个定值,不能求平均值
(4)小灯泡的功率P/W、小灯泡亮度
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测量小灯泡的电阻的原理为伏安法,即欧姆定律公式为,电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,据此作图:
(2)电流表在连接电路前,发现指针不在0刻度线,需要对电流表进行调零, 小灯泡断路,会电流表无示数,电压表串联进入电路中,测量电源电压,示数为3V。
(3)电压表量程为0-3V,示数为1.5V;灯泡的额定电压为2.5V,此时电流为0.25A,根据欧姆定律计算此时灯泡的电阻R=;由表格数据分析可知,灯泡的电阻不是定值,随着电压的增加而增加, 所以求取平均值无意义。
(4)分析灯泡的实际功率和灯泡亮度关系:需要灯泡功率的计算结果P/W,灯泡的亮度
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程,所以电压表测量电源电压,电流表测量定值电阻电流。
16.(2025·山西)如图是探究电流与电阻关系的实验装置,电源电压为3V,实验用到定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15、20Ω、25Ω。
次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.4 0.2 0.14 0.1 0.08
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整 (导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应 。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有 的作用。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是 。
(4)排除故障后,通过实验获得数据如上表,分析数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。第5次实验时,滑动变阻器接入电路的电阻应为 Ω。
【答案】(1)
(2)断开;A;更换电阻后控制电阻两端电压不变
(3)电阻R短路
(4)反比;12.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究电阻和电流的关系,需要将电流表串联进电路中,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器连接为一上一下,据此作图:
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关需要断开,变阻器移动到最大阻值处,即A端,变阻器除了保护电路,还起到保持变阻器两端电压不变的作用。
(3)电流表有示数说明电路属于通路,电压表无示数说明电压表短路,即定值电阻短路。
(4)据表分析可知,电流和电阻的乘积为定值,即U=IR=5Ω×0.4 A=2V,所以电流和电阻成反比,第五次实验,定值电阻两端电压为2V,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端电压为3V-2V=1V,电路电流为0.08A,所以变阻器阻值。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和.
4、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
17.(2025·陕西)请完成下列填空。
(1)如图-1,是两个带电的小球相互作用的情况,A球能被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,则B球带的是 电。
(2)如图-2,在“探究水沸腾前后温度变化特点”时,组装装置时应先确定 (选填“A”或“B”)的高度。
(3)如图-3,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计 (选填“匀速”或“加速”)水平拉动物块A,图示操作探究的是滑动摩擦力的大小与 的关系。
【答案】(1)正
(2)B
(3)匀速;压力大小
【知识点】探究水的沸腾实验;探究影响摩擦力大小因素的实验;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】(1)两个小球带点且相互吸引,所以小球为异种电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,所以A球带负电,使得相互吸引,B球带正电。
(2)进行实验仪器的安装,遵循从下到上,从左到右的顺序,所以先确定B的位置。
(3)“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,将弹簧测力计的实数转换为摩擦力的大小,所以弹簧测力计要匀速拉动A,题目中的变量为压力,探究的是压力和摩擦力的大小关系。
【分析】1、电荷作用规律:异性电荷相互吸引,同种电荷相互排斥; 毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
3、探究水沸腾温度时间曲线试验:实验仪器的安装遵循从下而上、从左至右的安装顺序,所以安装顺序为铁架台、酒精灯、铁圈、烧杯、温度计,以酒精灯外焰加热物体,使用仪器还有秒表,记录液体的温度时间曲线。
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