中考物理总复习 第二编 重点题型突破 专题五 实验探究题(二)电学实验题试题

(二)电学实验题

,专题特征)

电学实验主要包括探究串、并联电路特点；探究影响电阻大小的因素；探究电流与电压、电阻的关系；探究电热与哪些因素有关；伏安法测量电阻和小灯泡的电功率等。其中探究电流与电阻(电流与电压)关系、测小灯泡电阻、测电功率是中考命题的重点和热点。

1．探究电流与电阻(电流与电压)关系

【例1】(2015河北34题)学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究。器材有：开关、电流表、电源(电压恒为1.5 V)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。

【实验过程】电路如图甲所示。将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合S，记录的数据如下表。

回答下列问题：

(1)图乙是一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中。

(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。

A．电阻的大小与长度的关系是：__材料和横截面积相同的导体，电阻的大小与长度成正比__；

B．电阻的大小与横截面积的关系是：__材料和长度相同的导体，电阻的大小与横截面积成反比__。

(3)进行多次测量的目的是__使结论具有普遍性__。

(4)此实验也可得出电流与电阻的关系是__电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比__。

【拓展】用上述合金材料制成长1 m、横截面积 1 mm2的电阻丝的阻值为 1 Ω。而实验中所用合金丝的横截面积为0.5 mm2，则一根合金丝的电阻为__2.5__Ω，长度__1.25__m。

【方法技巧】(1)根据电流表的量程和分度值读出电表的示数；(2)实验中两次用到控制变量法：研究影响电阻大小的因素时用到一次；研究电流与电阻关系时又用到一次；(3)同时还用到等效法：两根串联等效长度增加1倍；两根并联等效横截面积增加1倍等。

2．伏安法测电阻

【例2】(2016邯郸一模)某同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验。

(1)如图甲是小明没有连接完的实物图，请你用笔画线代替导线将实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片向右滑动时，接入电路的电阻变大。

解：如图所示：

(2)闭合开关后，无论怎样移动变阻器滑片，电压表示数始终为3 V ，而电流表的示数有大小的变化，造成这种现象的原因是__电压表接在了电源两端__；

(3)排除故障后，小明将实验数据记录如下表：

当电压表示数为2 V 时，电流表示数为__0.2__A (如图乙所示)，根据表格数据可知，定值电阻的阻值为

__10__Ω。

【拓展】(1)若将图甲中的电阻R 换成一个小灯泡，想测量出小灯泡在电压为3.8 V 时的电阻(此时电阻约为12 Ω)，则原实验电路中必须改变的是__电源电压和电压表量程__；

(2)小明在重新连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R ，重新设计并连接了如图丙所示的电路来测量小灯泡的电阻R x 。

请把下列实验步骤补充完整：

步骤1：只闭合开关S 1，记下电压表的示数为U 1； 步骤2：__闭合开关S 1、S 2，记下电压表的示数为U 2__； R x 的表达式为__R x ＝U 1R

U 2－U 1

__。

【方法技巧】常规测电阻是利用伏安法，其实验原理是R ＝U

I 。只给出电流表时，因为并联分流通常设计成

并联电路或利用短路进行设计，只给电压表时，因为串联分压，通常设计成串联电路或利用短路进行设计。

3．测量小灯泡的电功率

【例3】 (2016邯郸25中一模)小明利用如图所示的实验器材测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5 V ，正常发光时的电阻约为10 Ω，实验器材有电流表、电压表、电源(电压恒为3 V )、开关各一个，滑动变阻器一个，导线若干。

(1)请你用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整。 解：如图所示：

(2)连接好电路，闭合开关，小灯泡发光，但电压表示数为0，经检查，图中①、②两根导线有一根接触不良，则该导线是__②__。

(3)排除故障后，闭合开关，测量小灯泡额定功率，移动变阻器的滑片P ，眼睛应先注视__电压__表的示数，使小灯泡正常发光，如果此时电流表的示数为0.3 A ，则小灯泡的额定功率为__0.75__W 。

【拓展】电压表已损坏，小明多用了一个开关和滑动变阻器也测出了小灯泡的额定功率(电源电压用U 表示，小灯泡的电阻不随温度的变化而变化)。如图为他设计的电路图，请写出实验步骤和额定功率的表达式。

步骤：

①__只闭合开关S 1，移动变阻器R 2的滑片，使电流表示数I ＝0.3__A __；

②__只闭合开关S 2，先保持变阻器R 2的滑片位置不变，调节变阻器R 1的滑片，使电流表的示数为0.3__A ；再将变阻器R 2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I 1__；

③则小灯泡额定功率的表达式为__P 额＝(0.3__A )2

×U I 1

__。(用已知量和所测量的字母表示)

【方法技巧】连接实物电路图时要先确定电表的量程，电流表应串联接入电路，电压表应与被测电路并联；连接电路时开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数。

,针对性训练)

1.(2014河北中考34题)探究“电流与电阻的关系”。器材有：滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6 V )各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻(10 Ω、15 Ω、20 Ω)，导线若干。

(1)图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确

的连线。

解：如图所示：

(2)电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于__A__(选填“A”或“B”)端。

(3)闭合开关后，移动滑片，使与电阻(20 Ω)并联的电压表示数为 4 V，读出电流表示数，再分别改接15 Ω、10 Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5 Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5 Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4 V，实验不能继续进行，其原因是__电流超过了所选量程__。改变连接后，当电压表示数仍为4 V时，电流表示数为__0.8__A(如图乙所示)。

综合分析数据可得：电压一定时，__导体中的电流跟导体的电阻成反比__。

表1

表2

【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中。

(4)分析表2中数据可得：电阻一定时，__导体中的电流跟导体两端的电压成正比__。

(5)分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为__20__Ω。

2．(2016张家口中考模拟)某同学对“串联电路电压规律”进行探究。

【设计与进行实验】

(1)按图所示电路图连接电路；

(2)闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；

(3)在测量L2两端电压时，为了节省时间采用以下办法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；

(4)测出AC间的电压。

【交流与评估】

(1)在拆接电路时，开关必须__断开__。

(2)该同学用上面的方法__不能__(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压，原因是__电压表正负接线柱接反了__。

(3)方法改进后，所测出的AB、BC、AC间的电压记录在下表中，分析数据可以得出本次实验的结论是：串联