2022年北京市初中物理实验探究题电学部分汇编 .pdf

初三物理总复习实验探究专题电学部分一、探究电阻大小的影响因素1在温度一定的条件下，做“研究决定电阻大小因素”的实验，采用了控制变量法。下表给出了实验中用到的导体情况。选C、F两根导体进行对比，是为了研究导体电阻大小与_是否有关；选择 C 和_两根导体进行对比，是为了研究导体电阻与长度的关系；为了研究导体的电阻与横截面积的关系，应选择的两根导体是_（填导体的代号）导体代号A B C D E F G 长度 (m) 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5 横截面积 (mm2) 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2 材料锰铜钨镍铬锰铜钨锰铜镍铬2在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，某老师引导学生作了如下的猜想：猜想 1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；猜想 2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；猜想 3：导体的电阻可能跟导体的材料有关图 1 是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，a、b、c 三条长度均是1m，d的长度 0.5m；a、b 的横截面积相同，材料不同；a、c 的材料相同，但c 的横截面积大于a； a、d的材料和横截面积都相同，（1） 在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N 跟_的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小（2）依次把M、N 跟 a、d 的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d 两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟_的关系，其结论是：_ （3）依次把M、N 跟 a、b 的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、b 两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟_的关系，其结论是：_ 3在温度不变时，导体的电阻由导体的材料、横截面积和_决定。 图 2 中所示的实验中，AB 和 CD 都是镍铬合金线，但是它们的粗细不同，这个实验是研究导体的电阻跟_的关系。二、探究串、并联电路中的电流、电压、电阻规律1根据图 1 中的实物图回答问题：当开关闭合后，两个电流表的示数如图2 所示，那么流过甲灯的a b c dM N 图 1 图 2 C D B A 答题注意事项总结：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 电流为 _A，流过乙灯的电流为_A ，干路中的电流为_A 。2为了研究串联电路电阻问题，小李设计了如图3 所示的实验电路，其中R1是电阻箱， R2是阻值为 10 的定值电阻，R1与 R2串联的总电阻（即等效电阻）用R 表示。电流表测量的是串联电路中的电流 I，电压表测量的是A、 B 两点间的电压U。小李记录的实验数据如下表所示。（1）请你帮助小李同学对实验数据进行处理，填写在下表中。R1 /15 20 25 35 45 55 U/V 6 6 6 6 6 6 I/A 0.3 0.24 0.2 0.15 0.12 0.1 R/20 25 30 40 50 （2）请根据实验条件及表中实验数据，归纳出总电阻R 跟电阻 R1的关系：。3某同学设计了如图4 甲所示的实验电路，进行探究实验。（1）请根据电路图完成图4乙所示实验电路的连接。（2）连接电路时，开关S 应当处于状态（选填“断开”或“闭合” ） 。闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于端。 （选填“ a”或“ b” ）（3）试触开关，确认电路正常后，闭合开关，分别记下电流表 A、A1、A2的示数 I、I1和 I2。然后调节滑动变阻器滑片的位置， 又做了 5次实验并记下每次三个电流表的示数，数据如下表：根据上表的数据分析，可得出的结论是：并联电路中干路电流I 与两支路电流I1和 I2之间的关系表达式为_ 。I/A I1/A I2/A 0.30 0.10 0.20 0.34 0.14 0.20 0.38 0.18 0.20 0.42 0.22 0.20 0.46 0.26 0.20 0.52 0.32 0.20 图 1 图 2 + 甲乙R1 VASR2 图 3 A B 0.63A0.63A0.63A乙a b SP甲AAA图 4 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - R1 VASR2 图 9 A B 4. 在探究串、并联电路的电流规律时,同学们首先连接了如图5 所示电路。闭合开关后，两电流表指针偏转情况如图6所示。（1）小龙发现灯L1较亮，灯L2较暗。他对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯L1、灯L2，电流逐渐变小，所以灯L1较亮，灯L2较暗。（2）小明看到电流表A1指针偏转较A2大，所以他也同意小龙的看法。造成小明判断错误的原因是：。（3）小文对图26 电路稍加改动（不增加器材），并根据观察到实验现象说明小龙的解释是错误的。a小文的做法是：。b观察到实验现象是：。（4）如果连接电路后闭合开关，两灯泡都发光。以下两种方法是否可以判断电路是串联还是并联？请在表中空格填写“可行”或“不可行”。方法操作现象结论方法是否可行1 把其中一灯泡从灯座中取下另一灯熄灭两灯一定是串联2 把任意一根导线断开两灯都熄灭两灯一定是串联5小红同学在探究并联电路的电流关系时，连接的实验电路如图7 所示。请你说明在开关S闭合后观察到的现象_ 。请你改动图中一根导线的连接位置，闭合开关S后，使两灯都发光，且电流表都有正常示数。 （在需要改动的导线上画“”，并画出改动后的连线）电路改动后再闭合开关S，小红同学根据电流表A1和 A2的示数可以得到的实验结论是_。小伟同学帮助小红同学在电路中又添加了一块电流表，他们利用再次改动后的电路进行实验，得到的实验结论是：在并联电路中，干路电流等于支路电流之和，且支路电流相等。你认为他们的实验是否还有值得改进之处？如果有，应该如何改进？_ 。6小周同学在利用如图8所示电路，探究串联电路中电压的规律时，测量R1两端电压 U1和R2两端电压U2的实验数据如下表所示，根据表中数据可以归纳出在该串联电路中，电压U2和 U1的关系 式为：。U1/V 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 U2/V 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 7为了探究电阻串联的问题，小明设计了如图9 所示的实验电路，其中R1是图 5 图 6 图 7 S图 8名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 电阻箱， R2是定值电阻， R1与 R2串联的总电阻（即等效电阻）用R 表示。电流表测量串联电路中的电流 I，电压表测量A、B 两点间的电压U。小明通过实验记录的数据如下表所示。请你根据表中实验数据，归纳出在串联电路中，总电阻R 跟电阻 R1的关系：。8. 为了研究串联电路的电压问题，小青设计了如图10 所示的实验电路，其中R1是电阻箱， R2是定值电阻，电流表测量的是串联电路中的电流I，电压表测量的是A、B 两点间的电压U。小芳通过实验记录的数据如下表所示。请根据表中实验数据，归纳出电阻R2两端电压U2跟电压U1的关系：。U1 /V 1 2 3 4 5 6 U/ V 10 10 10 10 10 10 R210 10 10 10 10 10 I/A 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 U2/V 9 8 7 6 5 4 9小明同学将滑动变阻器R1和定值电阻R2串联在电源电压为6V 的电源两端，如图11 所示，小明多次调节滑动变阻器的滑片改变 R1两端的电压U1，记录电压表V2的读数 U2，得到如表所示的实验数据，请根据表中数据，归纳出U2和 U1的关系是。10如图 12 所示在研究电阻R 与 R1的关系时，某同学根据实验数据绘制了下面的图像，请根据图像判断，并写出R 与 R1的关系式。三、探究电流跟电压、电阻的关系（欧姆定律）1某同学在研究“电流跟电阻阻值之间的关系”时，设计了图1 所示电路，通过调节滑动变阻器使电阻箱两端电压保持不变，改变电阻箱接入电路的阻值从而改变电流。记录的实验数据如下表所示。R1 /10 15 20 30 40 50 U/V 12 12 12 12 12 12 I/A 0.6 0.48 0.4 0.3 0.24 0.2 R/20 25 30 40 50 60 R1 VAR2 图 10 A B V V1P R2图 11 V2R1S U1/V 5 4.5 4 3.5 3 2.5 U2/V 1 1.5 2 2.5 3 3.5 答题注意事项总结：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - 请你对表格中的数据进行分析，归纳出电流与电阻阻值之间的关系式：。实验次数1 2 3 4 5 6 电阻 R/30 15 10 7.5 6 5 电流 I/A0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 2. 小丽同学探究一段电路中的电流与电阻的关系。图2 是未完成的实验电路。（1）请你以笔画线代替导线完成电路连接，要求开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电流表的示数变大。（2）在实验过程中，当把R 的电阻值由10更换为 15时，应将滑动变阻器的滑片向移动。 （填 “ 左” 或 “ 右” ）（3）通过实验所得部分实验数据，记录于下面的表格中，分析数据可以得到的结论是。3在探究“通过导体中的电流与电压、电阻的关系”的活动中，小明同学画出的电路图如图3所示 . （1）请将图 4所示的实物连接成实验电路.（2）连接电路时，开关应，变阻器的滑片P应置于端.(填“ A”或“ B”) （3）小明接通电路后，发现电流表指针不偏转，电压表指针有明显的偏转，调节变阻器的滑片时也没有任何的变化你认为电路中的故障是. (4) 排除故障后，小明首先研究导体中的电流与电压的关系，那么他应该控制保持不变；随后他又研究电流与电阻的关系，他控制电阻两端的电压为2v进行实验，第一次进行很顺利，第二次换上一个新的电阻后，无论怎样移动变阻器的滑片P，电压表的示数总是大于2V出现这一现象的原因可能是. 4小明用图5 甲所示的电路，研究通过导体的电流与导体电阻的关系。电源电压恒为6V，实验过程中，他做了六次实验，每次改变电阻箱R的阻值后，通过调节滑动变阻器始终保持R两端的电压不变，记下相应的电流值。根据记录的六组数据，他在方格纸上描出了电流I 与电阻箱阻值R的关系图线，如图5 乙。(1)记录第一组数据时，电阻箱R的阻值为4，此时电流表示数是；电阻 R/5 6 7.5 10 15 30 电压 U/V 3 3 3 3 3 3 电流 I/A 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 图 2 RP S 图3 A BP 图 4 A V R A 图 1 R S RV 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - (2)小明在实验过程中，控制电阻箱R两端的电压是V；(3)记录第二组数据时，小明记下电流表的示数为0.4 A，此时电阻箱消耗的功率是W，滑动变阻器接入电路中的电阻是 ；(4)记录第四组数据时，电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是。5小明要研究串联电路中导体两端电压与导体电阻阻值之间的关系，他设计了如图6 所示的实验电路，并依次测量了每个已知阻值的定值电阻两端的电压，记录了如下表所示的实验数据。请你对表格 中 的 数 据 进 行 分 析 ， 归 纳 出 在 串 联 电 路 中 导 体 两 端 电 压 与 导 体 电 阻 阻 值 之 间 的 关 系是：。R/10 20 30 50 60 70 U/V2 4 6 10 12 14 6小磊同学在研究电阻和电阻两端的电压关系时，将四个不同的电阻连接在同一个电源上，然后测得电阻两端的电压得到了表所示的一组数据。（1）分析这四个数据可知，这四个电阻的连接方式是_ 联的（填：“串”或“并” ） 。（2）仔细分析这组数据还可以得到一个规律，这个规律是_四、探究电热的影响因素（焦耳定律）1在研究 “ 电流通过导体产生的热量与哪些因素有关” 时，某同学把两段金属丝A、B（已知金属丝电阻 RARB）串联后，分别放在如图1 所示的两瓶质量相等、温度也相同的煤油中。该同学闭合开关通电一定时间，发现两个烧瓶中的温度计温度变化情况不同，该同学做此实验的目的是为了研究电流通过导体产生的热量与_的关系。图 5 电阻 /5 10 15 20 电压 /V 2 4 6 8 图 6 VR1 R2 R3 R4 R5 R6 答题注意事项总结：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - 2.陈明同学在研究电热器的性能时，取了两只相同的杯子，装入质量相等的同种液体，将两只待研究的电热器A、B 接入家庭电路，分别给两只杯子中的液体加热，图2 甲所示。用温度计测出被加热的液体在不同时刻的温度，画出其温度随时间变化的图像，如图2 乙所示。（1）由题意可知，陈明同学研究该问题所建立的理想模型是：电流通过电热器产生的电热全部转化为_ ；加热过程中，液体没有对外_ 。（2）分析图像可知，电功率较大的电热器是_ ，电阻值较大的电热器是_ 。3. 如图 3 所示，在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中(1)通过观察来判断电流产生的热量的多少；(2)图中甲、乙两根电阻丝是串联的，这是为了研究电流产生的热量与的关系。4小刚同学在“探究影响电流产生热量的因素”的实验中，使用了如图5 所示的装置。在三个相同的烧瓶中装有质量相同、初温相同的煤油，用三段电阻丝（ R甲R乙R丙）分别给三个烧瓶中的煤油加热， 观察并记录三个烧瓶中温度计示数的变化情况，就可以对电流产生热量的多少进行比较。请你回答下列问题：小刚同学连接的电路要研究的是电流产生热量的多少跟_大小的关系。实验中，某一时刻三个烧瓶中温度计的示数如图6 所示，由此可知：_瓶中煤油吸收的热量最多；在通电时间相等，_相等时， _越大，电流产生的热量越_。5小明在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，把两段金属丝A、B（已知 A、B 两金属丝的电阻分别为RA、RB，且 RARB）串联后，分别放在如图7 所示的两个完全相同的烧瓶中并接入电路，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计 a、b。闭合开关通电一定时间。此方案可探究电流通过导体产生的热量与 _大小的关系。请你应用所学知识推断实验过程中_瓶内煤油的温度升高得更快（选填“甲”或“乙”） 。图 16. + _ R1 甲R2 乙A BCD 图 1 图3 图 2 甲图 2 乙图 6 图 5 甲乙图 7 RA RB ab名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - 图 1 图 2 6爱动脑筋的小刚在探究“在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流、电阻的关系”的活动中，设计了如图8 所示的电路。在三个相同的烧瓶中装有质量相同的煤油，用电阻丝（R甲R丙R乙）给烧瓶中的煤油加热，然后观察并记录烧瓶中温度计示数的变化情况，就可以对电阻丝放热的多少进行比较。请你仔细观察小刚设计的实验电路，并回答下列问题：研究电热跟电阻的关系时，应该比较_两个烧瓶中温度计的示数变化情况。研究电热跟电流的关系时，应该比较_两个烧瓶中温度计的示数变化情况。7小蕾在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，把两段金属丝A、B（已知金属丝电阻 RARB）串联后， 分别放在如图9 所示的两瓶等量的煤油中通电一定时间，控制电流一定时，探究 “ 电流通过导体产生的热量与_大小的关系 ” 。当温度计的示数变大时，煤油的内能 _（填 “ 增大 ” 、“ 不变 ” 或“减小”） 。其中 _瓶内煤油的温度升高得更快（填“ A” 或“ B” ） 。8图10 是“ 研究焦耳定律的实验” 装置，在两个相同的烧杯中分别装满等质量的煤油，瓶中各放一根电阻丝 R甲和 R乙，且 R甲R乙，通电后会发现甲瓶中煤油比乙瓶中的煤油在玻璃管中升得些（填 “ 快” 或“ 慢” ） ；若把两个烧瓶中的电阻丝并联后再接入电路， 通电一段时间后，会发现瓶中的煤油在玻璃管中升得高些五、探究电磁铁磁性强弱的影响因素1小明研究电磁铁磁性强弱与线圈中电流大小的关系，设计了如图1所示的实验装置图，其中E 表示电磁铁。（1）当开关 S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，可观察到电磁铁E吸引大头针的数量；这说明电磁铁的磁性因。（2）小明同学继续探究影响电磁铁磁性强弱的其它因素，他利用两个相同的铁钉设计出如图2所示的实验电路。通过观察实验可得到的结论是：。图 10 甲乙+-图 9 答题注意事项总结：图 3 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 2小丽用漆包线在铁钉上绕成匝数足够多的电磁铁，来探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，如图 3 的装置。李明发现不能完成探究，原因是_ ；请你帮助小丽改进的方法是。3. 小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图4 所示，下表是他所做实验的记录下列结论不正确的是比较1、4 两次实验可知：线圈中的电流一定时，匝数越多，磁性越强比较1、3、 5三次实验可知：匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强比较1、2、 3（或 4、5、6）三次实验可知：匝数一定，线圈中电流越大，磁性越强电磁铁的磁性越强，吸引铁钉的数目越多4如图 5所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定小铁块，当用导线a与接线柱 2相连，闭合开关后，指针发生偏转。（1）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的极。（2）当滑动变阻器的滑片P向滑动时（左、右） ，指针偏转的角度将会变小，表明电磁铁磁性（增强、减弱） 。保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱 2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针偏转的角度将会（变大、变小） 。六、电磁继电器1如图 1 是烟雾报警装置的简单电路。S是烟雾感应开关，当空气中的烟雾浓度达到某值时自动闭合，电磁铁产生磁性，吸引衔铁， 触点_ （填 “c”或“b”）接通，_ 灯发光报警。（填 “ 红”或“ 绿” ）电磁铁（线圈）100 匝50 匝实验次数1 2 3 4 5 6 电流（ A）0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引铁钉的最多数目（枚）7 11 14 5 8 10 图 4 图 1 图 5 答题注意事项总结：图 2 图 3 B 电源L2电源A L1名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - 2小明在参观水库时，看到水库的水位自动报警器(如图 2 所示 )。他分析了这个装置的工作原理：由于 A、B 都是碳棒，当水位到达乙位置时，“控制电路”接通，电磁铁C 产生，吸下衔铁 D，此时“工作电路”中灯发光，发出报警信号。3如图3 所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当杯中的水位到达金属块B 时，不亮的是灯。七、电磁学实验1 图 1 中所展示的是学习电磁现象过程中做过的几个实验，其中探究电磁感应现象的实验是图。（填入“甲” 、 “乙”、 “丙”或“丁” ）2图 2 是研究电磁现象的实验，其中研究“通电导体在磁场中受力”的是图。图甲是研究的实验装置。I 电源N S b a 甲乙丙丁图 1 图 2 甲丙电源乙I 答题注意事项总结：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -