初中物理电学实验专题练习

初中物理电学实验专项练习一、串、并联电路电流、电压的规律1．小明利用如图1所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“．（1）探究串联电路中电流的关系．①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中．（要求：只闭合开关S3后，R1、R2以及电流表串联；导线不许交叉）②小明将S3闭合后，发现电流表均无示数．于是他用一只电压表对电路故障（电路中只有一处故障）进行了检测，将电压表接在R1两端时，电压表与电流表均无示数；接在R2两端时，电压表有示数，电流表无示数．电路中的故障是．小明排除故障后继续实验，读出了电路中各电流表的示数，得到了串联电路中电流的关系是：串联电路中各处电流相等．（2）完成上述实验后，小明继续探究并联电路中电流的关系．①各开关的连接情况是（填写各开关断开或闭合）．②分析实验中各电流表的读数（如图2所示），可知并联电路中电流的关系是：．③电阻R1：R2=．（3）为了验证结论的普遍性，你可以采用的方法是：．【拓展】在电源电压不变的情况下，小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大：P最小=．2．小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验．（1）图甲是他们设计的电路图，图乙是他们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）请在图乙中移动一根导线，测量另外一处的电流．在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路．移动后电流表测量的是（选填“A”“B”或“C”）处的电流．（3）测出A、B、C三处的电流如表所示，由此得出初步结论：（只写表达式）．小梅指出：为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验．操作方法是：．位置 A B C电流/A（4）小海利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路．利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出A、B、C三处的电流，同样可得出三处电流的关系．请在图丙中的虚线框中画出电路图．3．在“探究串联电路电压的特点”活动中．（1）如图所示，连接电路时，至少需要根导线；实验中应选择规格（相同/不同）的小灯泡．（2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是（填出一种即可）．（3）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压．她能否测出L2两端电压？，理由是．（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和．请对小明的做法进行评价：，改进方法是．U AB/V U BC/V U AC/V二、电流跟电压、电阻关系（探究欧姆定律）1．.小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池（）两节，电流表（0～0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、开关各一只、导线若干．根据图甲所示的电路图进行实验．（1）用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图中的实物图连接完整．（2）连接电路．闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于（选填“A”或“B”）端．（3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是．（4）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向（选填“左”或“右”）移动．（5）实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为A．（6）试验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示．老师看后说其中一次是错误的．帮小明分析出错的是第次，原因是．实验次数 1 2 3 4 5 6电压U/V电流I/A2．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，实验室老师给同学们准备了以下器材：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，“15Ω1A”的滑动变阻器一个，电流表，电压表，电源，开关和导线若干．（1）根据如图所示的实物图，在指定位置的虚线框内画出电路图．（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于（填“左”或“右”）端．（3）在“探究电流与电压的关系”时，记录的电流表与电压表的示数如下表所示，请在图示坐标纸上描点画出I﹣U 图象，由此得出的实验结论是：实验次数 1 2 3 4 5电压U/V电流I/A（4）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，先将5Ω电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为，读出电流表的示数；再分别改接10Ω、15Ω、20Ω的电阻，重复上述实验．当改接20Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表的示数始终无法达到，经检查，电路连接无误，各元件均完好，请你找出一种可能的原因．3．小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω，20Ω，50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，导线若干．（1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整．（2）在连接实验电路时，小华应将开关处于状态．闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最端（选填“左”或“右”）．（3）小华连接好电路，闭合开关后，移动滑变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是．（4）故障排除后，小华先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是V，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向端（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为V．（5）当小华改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是（）A．滑动变阻器的阻值太大B．电压表量程选小了C．滑动变阻器的阻值太小D．滑动变阻器烧坏了（6）小华解决了上述问题后，完成了实验．利用收集到的多组数据．作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象．分析图象得出了电流与电阻的关系是．三、电阻跟材料、长度、横截面积关系1．某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝，将金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（20Ω2A）、刻度尺、开关和导线若干．（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整．（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最（选填“左”或“右”）端．（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测得电压表的读数为，电流表指针偏转如图乙所示，此时金属丝的电阻R=Ω．（4）实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R，数据如表：分析表中数据，可知R与L的关系是：当导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，电阻（选填“越大”或“越小”）．．L/cm 15 30 45 60 75R/Ω 5 10（5）在实验中，探究金属丝电阻大小与长度的关系时，必须保持导体的材料和横截面积一定，这种探究问题的科学方法叫：．在下列两个电学实验中，应用此方法的是：（选填字母）A．用伏安法测电阻B．探究电流与电压、电阻的关系．2．如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同；a、b、d长度相同（1）该实验是通过观察的示数间接比较导线电阻的大小．（2）选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的有关．（3）选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的有关．（4）选用导线分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关．（5）影响导体电阻大小因素除了上述因素外，还可能跟有关．3．在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关．实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表编号材料长度/m 横截面积/mm2A 镍铬合金B 镍铬合金C 镍铬合金D 锰铜合金为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路．（1）按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察来比较导体电阻的大小．（2）为了验证上述猜想③，应该选用编号和两根电阻丝进行实验；（3）如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想（填序号）；（4）如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想（填序号）．分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电阻丝A接入时电流表示数较大，由此，得到的结论是：．（5）以上研究问题的科学方法是采用了．（6）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就了输电线的电阻，从而可以输电线上的电能损失（选填“增大”或“减小”）．四、测量小灯泡（定值电阻）的电阻1．小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中：（1）请你按照图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙小明未连接好的电路连接完整．（2）实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于端（填“A”或“B”）．（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是（填符号）．A．滑动变阻器断路B．R断路C．R短路（4）排除故障后，当电压表的示数如图丙所示时，电流表的示数如图丁所示，则通过定值电阻的电流大小为A，它的阻值是Ω．（5）通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了．2．现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值（Rx约为20Ω）．在实验室中，配有的实验器材如下：A．电源E（电压U=3V恒定）；B．电流表A1（量程0～50mA）；C．电流表A2（量程0～3A）；D．电压表V1（量程0～3V）；E．电压表V2（量程0～15V）；F．滑动变阻器R（0～80Ω）；G．定值电阻R0=40Ω；H．开关一个，导线若干．则：为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值范围尽可能大一些，并且两电表的读数均大于其量程的．则：（1）根据实验要求，电压表选用，电流表选用．（选填器材前的字母代号）（2）请在虚线方框内画出实验电路图（其中，部分电路已画出，并标出所选器材的字母）．（3）根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来．（4）若在某次实验中，电压表的示数为U，电流表的示数为I，那么，待测电阻阻值的表达式为R x=．3．小琳想知道一只标明“220V 40W”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大，她设计了图甲所示电路原理图，并招来器材动手实验．（1）按照如图甲所示连接电路，检查无误后闭合开关S，调节滑动变阻器R，电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，此时灯丝电阻为Ω．（2）小琳设想如果没有电压表，能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表，于是她设计了如图丁所示电路原理图（R0为阻值已知的定值电阻），连接电路并检查无误后闭合开关S，调节滑动变阻器R，当电流表示数分别为I1，I2时，灯丝电阻R L=（用R0，I1，I2表示测量结果）．（3）小琳用公式R=计算出灯泡正常发光时的电阻为1210Ω，比（1）中测量的电阻大得多，请你帮助小琳给出合理的解释．（4）小琳根据图乙和丙的示数，计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差W．4．小明要测定标有“”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材连接了如图甲所示电路．（1）同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是．并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡（选填“发光”或“不发光”），电压表（选填“有示数”或“无示数”）．请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确．（2）小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正确发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是Ω．（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而．在这个图象中，横轴应该表示的是（选填“电压”或“电流”）（4）上述实验结束后，小明又设计了如图丁所示的电路，只用电压表来测量额定电压为的小灯泡的额定功率．已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为．②（填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为V，这时小灯泡正常发光．③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V．④小灯泡的额定功率P额=W．5. 某次旅游，密闭大巴内坐满了游客，司机忘了打开换气设备，时间一久，车内二氧化碳浓度上升，令人头晕脑胀．为此，小明设计了车载自动换气设备（一）小明找来二氧化碳气敏电阻R x，其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示，其中二氧化碳浓度为0时，R x阻值模糊不清，他对该电阻阻值进行测量氧气浓度/% 0 5 10 15 20 25 30R x/Ω28 22 17 13 10 8小明把空气通过氢氧化钠溶液，得到二氧化碳浓度为0的空气，并收集于集气瓶中，再将R x置于其中（1）图甲电源电压恒为6V，请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接．要求，滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数都变大（2）开关S闭合前，滑片P应移至（选填“A”或“B”）端．（3）闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数．电路某一故障可能为．A、S断路B、R'断路C、R x短路D、R x断路（4）排除故障后，移动滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，二氧化碳为0时，R x的阻值为Ω（5）请在丙图中画出R x阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象（二）小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备，如图丁所示，控制电路，恒为6V的蓄电池，开关S，定值电阻R0，二氧化碳气敏电阻R x，电磁继电器的线圈电阻不计，线圈电流大时衔铁被吸下，线圈电流小于衔铁被弹回，受控电路包括，恒为24V的蓄电池，额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇．（6）请以笔画线完成电路连接，要求：闭合开关S，周围空气中二氧化碳浓度小于8%时，绿灯亮；大于8%时，红灯亮且换气扇正常工作．（7）定值电阻R0的阻值应为Ω．五、测量小灯泡的电功率1．同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答：（1）连接电路时，开关应（选填“闭合”或“断开”）；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到处（选填“A”或“B”）；（3）实验中，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是．（4）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I﹣U关系图象．根据图象可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而（选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡正常发光时的电功率为W；（5）另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时，电压表突然坏了，又没有好的电压表更换，但有一个R=5Ω的定值电阻和另一个电流表K，小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法，此方法应是：先，再调节滑动变阻器，使电流表K的示数为A即可．2．为了研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为的小灯泡．（1）请你帮他设计电路，并在答题卡的指定位置画出电路图；（2）他还准备了：蓄电池（6V），电流表（0～0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器R1（10Ω ）、滑动变阻器R2（50Ω ）、开关、导线若干．为了完成实验，应选择滑动变阻器接入电路，电压表选用量程；（3）由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示．由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是A，此时消耗的电功率为W；（4）通过数据分析可以得出：．3．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明连接了如图所示的电路．（1）请帮小明将电路补充完整．（2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表都没有示数．小明确定电路的接线良好，且电表和电源都完好，小明做出了以下猜想：猜想①：小灯泡断路；猜想②：开关断路；猜想③：滑动变阻器断路假设故障只有一处，经过分析，小明确定猜想①是不可能的．如果猜想①成立，则会有示数．为了尽快查出故障原因，小明将导线A端拆下，把它改接在（填“B”或“C”）点的接线柱上．如果电流表、电压表都无示数，则猜想（填序号）正确．如果电流表、电压表都有示数，则猜想（填序号）正确．4．小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“”字样．（1）请用笔画线代替导线，将下图中的实物电路连接完整．（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最端（选填“左”或“右”）．滑到变阻器的作用除保护电路外，还有．（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：．（4）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：．物理量次数电压U/V电流I/A实际电功率P/W小灯泡亮度1 不亮2 偏亮3 正常4 [更亮（5）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率，灯泡越亮．5．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为，小灯泡额定电压为、电阻约为10Ω．（1）连接电路时开关应，电流表的量程应选0～A．（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．（3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于（选填“A”或“B”）端．（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为．（5）小向同学移动滑片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I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是W．六、电热与哪些因素有关1．根据下列两个实验，回答相关问题：（1）电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出．小明同学为了“探究影响电流做功的因素”，设计了如图1所示的实验，通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少．该实验是通过观察比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把电能转化为能；将滑动变阻器的滑片P向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被吊起的高度也变大了，这说明．（2）实际生活中，用电器接通电源后，都伴有热量的产生，小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图2所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端．在实验过程中，通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少：图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生的热量与的关系，综合分析图甲乙两装置的实验现象，可以得出的结论是．。