上海5年(2018-2022)物理中考真题1年模考题分项汇编专题17电学其他实验题(解析版).pdf
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1、专题1 7电学其他实验题aoC O,一、实验题1.(2020 上海中考真题)在“探究二力平衡的条件 实验中,用 来 测 量 力 的 仪 器 是;在 探究杠杆平衡的条件 实验中,为便于直接从杠杆上读出力臂的数值,应使杠杆在位置保持平衡;“测定物质的密度”的 实 验 原 理 是;在“测定小灯泡的电功率 实验中,所选电源电压应 小灯泡的额定电压(选填“大于 等于 或“小 于。【答案】弹簧测力计 水平 P弋 大于【解析】11弹簧测力计是用来测量力的仪器。为J在杠杆上直接读出力臂大小,实验时应使杠杆在水平位置平衡。3“测定物质的密度”的实验原理是0 =蓝。4测定小灯泡的功率时,串联一个滑动变阻器,根据串
2、联分压的原理,所用电源应大于小灯泡的额定电压。2.(2019上海 中考真题)在“验证阿基米德原理”的实验中,用 量 筒 测 物 体 的,使用弹簧测力计前,应将指针调到 刻度处.”测定小灯泡的电功率”的 实 验 原 理 是.【答案】排 开 水 的 体 积 零 P=U1【解析】第一 空.如图,在“验证阿基米德原理”的实验中,物体受到的浮力F ffFi-尸2;利用排水法可得物体排开水的体积:V ff=V 2-V i,由G=/ng=0啥可得排开水的重力:G ffp ftg=p /(V2-V/)g;比较/的大小验证阿基米德原理,可见,该实验中,用量筒测物体排开水的体积;第二空.使用弹簧测力计前,应将指针
3、调到零刻度处;第三空.利用电压表测量小灯泡两端的电压。,利用电流表测量通过小灯泡的电流/,利用P=U/求灯的电功率.的加I年模拟新题,1.(2 0 2 2 上海闵行二模)小兰了解到电流通过电阻丝时会产生热量,于是设计了如图(a)所示的实验。她先用图(b)中的烧瓶甲进行实验,闭合开关S移动滑片到中点位置时,记录烧瓶内煤油的初始温度为2 4。她每五分钟记录一次温度计的示数,实验数据如下表所z j O末温/2 7 3 0 3 2 3 4通电时间/分钟51 01 5 2 0当电阻丝产生热量时,电能转化为内能,这是通过 来实现的;若小兰研究液体吸收热量与升高温度的关系时,设每分钟煤油吸收的热量相等,分析
4、表格中数据及相关条件,可得的初步结论是:;断开开关,小兰用烧瓶乙替换烧瓶甲接入电路中,且保持滑片位置不变,她闭合开关后发现水温从2 4 c 升高到3 4 c 时,通电时间比煤油的长,这说明 的吸热本领弱,请计算此过程中水所吸收的热量。喙 _ _ _ _ _ _ _。C4=4.2 x lO3J/(kg-)【答案】电 流 做 功 通 电 时 间 越 长,电阻丝产生的热量越多煤油6.7 2 X 1O3【解析】1 当电阻丝产生热量时,电流做功,将电能转化为内能,故可知这是通过电流做功来实现的。由表中数据可知,通电时间越长,液体吸收热量越多,温度升高越大,故可得的初步结论是:通电时间越长,电阻丝产生的热
5、量越多。3 因水和煤油的质量相等,升高相同的温度时,水通电时间比煤油长,说明水吸收的热量比煤油多,故说明煤油的吸热本领弱。4 由 Q=c%A r可得,此过程中水所吸收的热量为Q c w A/=4.2 x 103J/(kg,)x 0.16 kg x(3 4-2 4)=6.7 2 x 103J2.(2 02 2 上海青浦一模)某小组同学在得出“串联电路中电流处处相等”结论后继续实验,他们先按图用导线连接电源(电压保持不变)、电阻R (阻值为2 0欧)、开关等,然后将不同阻值的导体R、接入电路A8间,并记录电压和电流,数据如下表所示。实验序号R-阻值(欧)电压表示数(伏)电流表示数(安)151.80
6、.3 62103.00.3 03164.00.2 542 55.00.2 053 05.40.1864 06.00.15(1)分析比较实验序号1-6 数据中的电流表示数的变化情况及相关条件,可以得到的初步结论是:电源电压不变的情况下,当一个串联电阻相同时,;(2)分析比较实验序号1-6 数据中的电压表示数的变化情况及相关条件,可以得到的初步结论是:;(3)分析比较实验序号1-6 数据中的电压表、电流表示数的比值及导体R-电阻的大小等条件,可以得到的结论是:;(4)在分析了实验中R,两端的电压和电流的比值后,他们进一步发现,当 R 的阻值越接近另一个导体的阻值时,尺两端的电压和通过的电流的乘积越
7、大。请根据这一发现及相关数据,可以进行的猜想是:串联电路中,当 某 个 导 体 的,其两端的电压和通过的电流的乘积最大;(5)为了验证这个猜想,他们拟用滑动变阻器接入电路AB间继续实验,可供选用的滑动变阻器有“10。2 A 、“2 0。2 A 、“5 0C 1A”三种规格。你认为选用 规格的变阻器能够满足实验要求。【答案】另一个电阻越大,电路中的电流越小 在串联电路中,当一个串联电阻不变,另一个电阻越大,其两端的电压越大 在串联电路中,一个电阻的阻值越大,其两端的电压与通过的电流的比值越大,且大小等于该电阻电阻与另一个电阻相等时 5 0Q 1A【解析】(1)U I 由表中数据可看出,电源电压不
8、变,当 R阻值不变,R越大,电路的总电阻越大,由/=得电路中的电流越小,故可得出:在串联电路中,当一个串联电阻相同时,A另一个电阻越大,电路中的电流越小。(2)2 分析表中电压表和电阻心的变化会发现,R、越大,分配在它两端的电压就越大,故可得出结论:在串联电路中,当一个串联电阻不变,另一个电阻越大,其两端分配的电压越大。(3)3 综合分析电压表、电流表示数的比值及导体凡电阻的大小等条件,可得出:在串联电路中,当一个电阻不变,另一个电阻变大时,其两端分配的电压变大,电路中的电流变小,电压与电流的比值始终等于该电阻阻值。(4)4计算表中6 次实验中导体两端的电压与通过的电流的乘积1.8Vx0.36
9、A=0.648W3.0Vx0.30A=0.9W4.0Vx0.25A=1.0W5.0Vx0.20A=1.0W5.4VxO.18A=O.972W6.0Vx0.15A=0.9W通过以上计算可知,第三组和第四组电压表和电流表示数乘积最大,这两组的电阻最接近于电路中另一个串联电阻大小,因此得出结论:串联电路中,当某个导体的电阻等于另一个电阻时,其两端的电压和通过的电流的乘积最大。(5)5该电路中的定值电阻R=20C,由(4)知 R 的电阻等于另一个电阻时,其两端的电压和通过的电流的乘积最大,即Rr=R=20Q时,心的功率最大,此时心的功率为=(-凡=户&=-=-二-R +&+R (2 R+R J (2凡
10、+%)一故当 2R=R?凡-ro/济时,心的功率最大,则R 桁2 0=2x200=40。故应选“500 1A”规格的滑动变阻器。3.(2022.上海普陀一模)小李和小明为了“探究导体中电流与电压的关系”,用 A、B 两个导体进行实验。实验中多次改变导体两端的电压大小,并将测量的数据记录在表一和表二中。表 一(小李)导体实验序号电 压(伏)电 流(安)A11.20.08表 二(小明)22.40.1 633.60.24导体实验序号电 压(伏)电 流(安)B41.80.1 853.60.3 665.40.5 4分析比较实验序号1、2、3或 4、5、6中的电流与电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是:
11、对同一导体,o进一步综合分析表一、表二的数据,可得的初步结论是:。根据实验序号 的数据,他们提出了猜想:在相同电压的情况下,通过不同导体的电流不相同,为进一步验证猜想,他们分别设计了实验方案,如 图(a)(b)所示。(a)方案通过移动滑片来改变接入电路的导体的电阻,(b)方案通过替换定值电阻R来改变接入电路的导体电阻。讨论 后 觉 得 图(a)的方案难以完成实验。请你写出其原因:。导体电流与导体两端电压成正比 不 同 导 体,导体两端电压与电流比值不同 3、5 见解析【解析】分析比较实验序号1、2、3或 4、5、6中的电流与电压变化的倍数关系,同一导体每组实验中,电压值和电流值的比值相同,可得
12、出的初步结论是:对同一导体,导体电流与导体两端电压成正比。2进一步综合分析表一、表二的数据可知,A、B两个导体的电压值和电流值的比值不同,所以可得的初步结论是:不同导体,导体两端电压与电流比值不同。3 他们提出了猜想:在相同电压的情况下,通过不同导体的电流不相同,得到该猜想,需对比两个导体两端电压相同情况下电流的情况,根据表中数据可知,根据实验序号3、5的数据可得出该猜想。4 滑动变阻器在移动滑片时,可以改变接入电路中的电阻,但不能确切知道电阻的阻值,所 以 图(a)的方案难以完成实验。4.(20 21 上海黄浦一模)在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,应多次改变某导体两端的,获取实验数据
13、;使用电流表时,所 测 电 流 不 得 超 过 它 的;换不同 导 体 进 行 多 次 实 验 的 目 的 是 为 了;该关系是德国物理学家 首先发现的。【答案】电 压 量 程 使 结 论 具 有 普 遍 性 欧 姆【解析】口 探究导体的电流与电压的实验关系,其变量是电压,故需要多次改变电压,电压发生了变化,电流也就发生了变化。使用电流表时,不能超过量程。由于是探究电流与电压的关系,当 电 阻-定时,电流与电压成正比,是一个结论,多次改变电压,是看是否满足这一规律,故使结论具有普遍性。4 为了纪念德国的科学家欧姆,故把这定律命名为欧姆定律。5.(20 21.上海青浦一模)在探究串联电路中电流特
14、点的实验中,连接电路时,开关应该是的。使用电流表时,所测电流不得超过它的。在如图所示电路中,将电流表分别接在A、8、C三个不同位置,记录实验数据如表所示,分析比较实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:。L L214(安)”(安)1 c(安)0.2 80.2 80.2 8【答案】断开 量程 串联电路中电流处处相等【解析】1 为了保护电路,在连接电路的时候需要将开关断开。使用电流表时,电流表不能超过其量程。根据表格可知,4、8、C三处的电流相等,故可以得出结论串联电路中电流处处相等。6.(2021.一模)在“用电流表测电流”实验中,连接电路时,开关应一,电流表应_ _ _ _ 在待测电路中(选填
15、 串联”或 并联”),并使电流从电流表 接线柱流入。【答案】断 开 串 联 +【解析】I连接电路时,为了安全,开关应该断开。电流表内阻非常小,相当于导线,应当串联在待测电路中,使电流从“+”接线柱流入,从 接 线 柱 流 出。7.(2021一模)通常情况下,金属导体的阻值会随温度的变化而变化,利用电阻的这种特点可以制成测量范围大的电阻温度计,其工作原理如图所示。若电流表的量程为02 5毫安,电源电压为3伏且不变,R2为滑动变阻器,金属探头的阻值为Q 当 仑 时,R/的阻值随温度的变化关系如下表所示:温度f()0102030406080以 阻值(欧)100104108112116124132(1
16、)分析表中金属导体的阻值R/与温度/的数据可得出的初步结论是:当仑0时,(2)进一步分析该金属导体阻值变化量公仆与温度变化量t之间的关系,可得出的结论是:(3)若把金属探头Q 放入0环境中,闭合开关S,调节滑动变阻器R2的滑片,使电流表指针恰好满偏,求此时滑动变阻器上接入电路的阻值【答案】该金属导体的阻值随温度的升高而增大 当仑0时,该金属导体阻值变化量与温度变化量的比值是个定值 2 0欧【解析】(1)由表分析知,当温度逐渐上升的过程中,电阻值也在不断的增大,因此当仑时,该金属导体的阻值随温度的升高而增大。(2)由表分析知,温度每升高1 0 ,电阻值增大4C,温度变化量与电阻变化量的比值不变,
17、因此当仑0 时,该金属导体阻值变化量与温度变化量的比值是个定值。(3)有题意知,电流表的量程为0-25毫安,电源电压为3伏且不变,当金属探头以放入 0C环境中,阻值为1 0 0 C。闭合开关S,调节滑动变阻器&的滑片,使电流表指针恰好满偏,贝 i j/=0.0 2 5 A,R,与七串联,电路中总电阻为程=亍=瀛6=1 2 0。滑动变阻器汽2 接入电路的阻值为=RkR=1 2 0 Q-1 0 0 Q=2 0 c8.(2 0 2 1 .一模)在如图所示的电路中,电源电压恒定不变。电源电压为3 伏,R/的阻值为1 0 欧,闭合开关S,电流表A的示数为0.5 安。求通过电阻 R/、&的电流、;闭合开关
18、S后,电路正常工作。一段时间后,电流表示数变小且不为0(故障只发生在电阻 R/、&处),则 电 路 中 的 故 障 为。现用完好的电阻以 替换电阻_ _ _ _ _ _,若观察到的现象,断路或幻断路&不变或变小则一定是R/断路。【答案】0.3 A 0.2 A Ri【解析】由实物图可知,电流表在干路,测量干路电流,电阻4 和我2 并联,如图所示:A23电源电压为3 伏,昭的阻值为10欧,因为并联电路中电源电R2 MH I-1压等于各支路电压,则 R/的电流为U 3VA=W =S3 A 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故 上 的电流为K1 1/2=/-/I=0.5A-0.3A=0.2A
19、4闭合开关S 后,电路正常工作。一段时间后,电流表示数变小且不为0,说明并联电路的其中一条支路用电器断路,即 处 断 路 或&断 路。56若&断 路,用完好的定值电阻4 替换K 后,由于只有电流通过&和小,由并联电路的电流特点可知,电流表示数会变大;若心断路,当时,用 心 替 换&后,由于电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流会变大,即电流表示数会变大;若 R/断路,当R3R2时,用 R3替换&后,由于电阻增大了,由欧姆定律可知,电路中的电流会变小,即电流表示数会变小;若 Q 断路,当心=&时,用&替 换 后 后,由于电阻不变,电路中的电流不变,所以电流表示数不变。综上所述,若电流表示数变大,
20、则 Q 断路或&断路两种情况都有可能;若电流表示数不变或变小,则只有Q 断路这一种可能。9.(2021.上海奉贤一模)如图所示是某物理小制作团队的同学们制作的滑动变阻器,他们利用它设计并组装了可以调节亮度的台灯电路,台灯是标有“3.8伏”字样的小灯泡,然后设想使用实验室常用电压表和电流表测定台灯工作时的电阻。他们正确连接电路,保持电源电压为4.5伏不变,闭合开关,改变滑动变阻器滑片P 的位置,记录并处理实验数据见下表:实验序号滑片P 的 位 置(毫米)电 流(安)电 压(伏)小灯电阻(欧)请完成表格中的实验数据记录和计算;78.00.1658.00.182.413.30.203.015.016
21、.00.223.817.3关于小灯的电阻大小,团队同学们形成了甲、乙两种观点,甲种观点认为小灯的电阻可以由表中的数据取平均值得到,乙种观点认为小灯的电阻是变化的,因此不能用取平均值的方法确定。你同意 种观点;持乙种观点的同学经过深入讨论后推断:变化是小灯电阻变化的原因,请写出他们的推断过程:。案】2 1 2.5 3 7.5 乙 温 度 见 解 析【解析】山 图 知,滑动变阻器线圈的长度为1 0 0 m m,滑动变阻器的最大阻值为2 0 Q,则滑动变阻器线圈长度每1 m m 的电阻为0.2 Q,第次实验中,当滑片P在 7 8.0 m m 的位置时,滑动变阻器接入电路的阻值为R 潸 尸 0.2 f
22、 2/m m x 7 8.0 m m=1 5.6 f 2滑动变阻器两端的电压为U 滑R,5 /=0.1 6 A x 1 5.6 Q=2.5 V故此时小灯泡两端的电压为U =4.5 V-2.5 V=2.0 V小灯泡电阻为U 2 V&|=一 产=万/=1 2.5。3 由表中数据知,第三次实验中小灯泡两端的电压为3.0 V,则滑动乙 U.I o变阻器两端的电压为U 涉3=u-UZJ=4.5V-3.0V=1.5V滑动变阻器接入电路的阻值为我根=5 =盛=7 5 c 故此时滑片P的位置在L 3 V y.乙7.5 C0.2。/m m=3 7.5 m m 处。由于灯丝的电阻受温度的影响,在不同随温度下灯丝的
23、电阻是不同的,故乙种观点正确。由表中数据知,从第一次到第四次实验,小灯泡两端的电压在增大,通过小灯泡的电流变大,则灯丝的温度升高,故灯丝的温度变化是小灯电阻变化的原因。10.(2021上海长宁.一模)“测定小灯泡的电功率”实 验 的 原 理 是,实验中,所选电源电压应_ _ _ _ _ _ 小灯泡的额定电压(选填“大于、“等于 或 小于”);使用电流表时,所测电流不得超过它的 O 为达成实验目的,(选填”需要”或 不需要”)使用滑动变阻器。【答案】P=u i大 于 量 程 需 要【解析】1“测定小灯泡的电功率”需要测量电压和电流,实验的原理是p=u/。实验中,所选电源电压应大于小灯泡的额定电压
24、,否则小灯泡不能正常发光。使用电流表时,所测电流不得超过它的量程,否则会损坏电流表。4实验过程中,要改变灯泡两端电压,需要使用滑动变阻器。11.(2019上海长宁一模)“用电流表、电压表测电阻”和“测定小灯泡的电功率”的实验原理,实验中所需记录的物理量_(前两格选填“相同”或 不同”);连接电路时,电流表应_ _ _ _ _ _ _ _ 联在电路中;测得小灯泡三次的电功率 取平均值(选填“需要”或“不需要【答案】不 相 同 相 同 串 不 需 要【解析】1测量电阻的原理/=2,测量电功率的原理:P=UI,都需要用电流表测量电I X流/,电压表测量电压U,故这两个实验的原理不同,测量的物理量相同
25、。因为电流表的电阻很小,相当于导线,应该和用电器串联在电路中。灯在额定电压下的功率为额定功率,灯在不同电压下功率不同,故不需要将测得的三组数据分别求电功率再求出它们的平均值。12.(2019 上海长宁一 模)某校初三同学完成“探究串联电路的电流特点”实验后,想继续“探究串联电路的电压特点甲、乙两组同学利用若干定值电阻、干电池等实验器材,按照如图所示的电路进行了多次实验,并将实验数据记录在下表中。表 1 (甲组)实验电流/电压Ui电压U2电压U表2 (乙组)序号(安)(伏)(伏)(伏)10.1 01.00.51.520.2 02.01.03.030.303.01.54.5实验序号电流/(安)电压
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