2021年中考物理重点难点专练26电学测量类实验探究含解析.pdf

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1、专项六实验探究重难点2 6电学测量类实验探究【知识梳理】一、定值电阻的测量1.常考点（1）伏安法测电阻的原理：欧姆定律I=U/R。（2）连接部分实物图。（3）求电阻的平均值。（4）滑动变阻器的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压，多次测量求平均值，减小测量误差。（5）故障分析。【易混淆点】1 .按要求连接滑动变阻器时，连接错误。2 .对滑动变阻器的作用认识错误。3 .连接实物图时，电表连接错误。4 .故障分析时，获得相反的结论。二、小灯泡电阻的测量1 .常考点（1）测量电阻的一般问题（2）是否可以对电阻求平均值：不可以，因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。在不同电压下的电阻是在不同的温度

2、下取得的。（3）对小灯泡的伏安曲线的解读。（4）实验记录表的设计：不能有“求平均值”一项。【易混淆点】1 .对小灯泡的电阻随温度而变化认识不足。2 .对电阻求平均值。三、测量小灯泡的额定功率1.常考点(1)连接实物图，对电表量程的选择和滑动变阻器的连接：电压表的量程由小灯泡的额定电压决定，需大于额定电压。电流表根据小灯泡的电阻和额定电压，用公式r iU/R 估算确定。(2)故障分析。(3)电表示数的认读。(4)寻找与额定电功率对应的额定电压和额定电流，并计算额定功率。(5)如何调节滑动变阻器，使其达到小灯泡的额定电压：若电压表示数的电压低于额定电压，则需将滑动变阻器向连入电路阻值变小的方向滑动

3、，直到电压表示数等于额定电压为止。【易混淆点】1.电表量程选择错误；滑动变阻器连接错误。2.调节滑动变阻器使其达到额定电压时，滑片调节方向错误。【典例分析】【例 1】(2020荷泽2 3)课外活动小组的同学一起做“测量小灯泡电阻”的实验，实验器材有：电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线若干，待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为8。(1)为使实验数据精确，电 流 表 应 选 择 (选 填“00.6A”或“03A”)的量程。(2)甲图中的电路尚未连接完整，请用笔画线代替导线，将电流表和滑动变阻器正确接入电路，要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。(3)正确进行实验，根

4、据记录的实验数据，画出小灯泡的U-I 图像，如图乙所示，分析图像可知，小灯泡电阻的变化情况是：。(4)由图像还可得，通过小灯泡的电流为0.2A时，小灯泡的实际功率为 W。【答案】(1)0-0.6A(3)灯丝温度越高，电阻越大(4)0.2o2【分 析】（1）根据欧姆定律知电路的电流为：I=U/R=2.5V/8Q=0.3125AR产(I,-I2)Ro；由两式解得：Rx=R。第二种路，当开关断开时，待测电阻R 与定值电阻R。串联，通过电阻Rx的电流为L；此时电源电压为电源电压为：U=L(R+R。)，当开关闭合时，定值电阻R。被短路，电路中只有Rx接入电路，则电源电压为:U=IR。由解得：Rx=暑。4

5、.(2020德州24)某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压3V且保持不变，滑动变阻器标有“3A、5 Q”的字样，所用小灯泡是额定电压为“1.5V”和“2.5V”中的一个。(1)电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。(2)连接电路时，开关S 应处于 状态，滑动变阻器上的滑片应移到一端。(选填“左”或“右”)(3)电路连接无误后，闭合开关S,灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转，产生这一现象的原因可能是一。(4)排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在滑动变阻器的中点位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.2 A,则该实验中所用小灯泡的额定功率

6、为W.继续移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的功率 额定功率(选 填“大于”“等于”或“小于”)【答案】(1)(2)断 开 左(3)灯泡断路(4)0.5大于【解析】(1)电源电压为3 V,故电压表选用小量程与灯并联，如答案图所示。(2)为保护电路，连接电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器上的滑片应移到阻值最大处的左端。(3)电路连接无误后，闭合开关S,灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表有明显偏转，电压表与电源连通，产生这一现象的原因可能是灯泡断路。(4)排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在滑动变阻器的中点位置时，即变阻器连入电路的电阻为

7、：口涉=0.5*5。=2.5。，小灯泡正常发光，此时电流表示数 为 0.2 A,由欧姆定律，变阻器的电压为：U、=I R 附=0.2 八 2.5Q=0.5 V,由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：U.=3V-0.5V-2.5V,则该实验中所用小灯泡的额定功率为：Pl=ULIl=2.5V X0.2 A=0.5W；继续移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的功率大于额定功率.5.(2 0 2 0 随 州 1 8)为测量额定电压为“3V”的小灯泡发光时的电阻，小程连接了如图所示的7电路，其中电源电压恒定为6V。(1)小程合理地连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电

8、压表示数都不为零,接下来他应进行的操作是_ _ _ _ _ _；A.检查灯泡是否断路 B.检查灯泡是否短路C.检查开关是否接触良好 D.移动滑动变阻器的滑片(2)下表为小程记录的实验数据：实验序号电压表示数/V电流表示数/A11.0 00.2 5022.0 00.40 032.400.50 043.0 00.52 0小程在测量第一组数据后再测量第二组数据时，滑动变阻器的滑片P 应向 端滑动(选填“左”或 右”)。老师发现小程测量的数据中有一组明显有误，则错误的一组是：.(选填序号“1”、“2”、“3”或 4”)；(3)在完成以上实验后，小程还想测量另一个额定电压为3.8 V 的小灯泡的额定功率

9、，但该电压 表 0 T 5V”量程已损坏，只 有“0-3V”量程可用，只更换小灯泡，其他器材不变。请设计出完成该实验的电路图并画在虚线框中。【答案】D 右 38【解析】（i）电路连接正确后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，故但接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察灯的发光情况，选D。（2）由表格数据可知：第二组数据电压表示数大于第一组电压表示数，即增大灯泡两端的电压，故滑动变阻器的滑片P应向右滑动，减小滑动变阻器连入电路的阻值，减小分压。分析表格数据可知：第3组数据明显有误，因为由4组数据计算可得灯泡的电阻分别为RLFU./IFIV

10、/O.25A=4fi,R,2=U2/I2=2V/0.4A=5,RL3=U3/I3=2.4V/0.5A=4.8 Q,Ri,=U4/I4=3V/0.52Ap5.77 Q。电小于L”不符合电压越高，通过灯泡的电流越大，灯丝温度越高，灯丝阻值越大的规律，所以第3组数据是错误的。（3）电源电压恒定为6 V,故可用电压表用“03V”的量程测滑动变阻器的电压，电路如答案图所示。6.（2020衡阳24）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们设计了如图甲所示的电路、其中电源由3节干电池组成，小灯泡额定电压为2.5 V,滑动变阻器的规格为“50Q 2A”，电流表和电压表都是学生实验用普通电表且已选择好合适量程。（

11、1）连接电路时,开关应断开,并将滑片移至滑动变限器的最 端（选填“左 或 右）。（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，电路（选 填“有”或“没有”）故障。（3）某次实验测量中，电压表示数如图乙所示,要使小灯泡正常发光，应 将 滑 片 向（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，记下电流表的示数L 和电压表的示数5。（4）他们想进一步了解发光二极管的发光情况，于是把电路恢复实验前状态，将小灯泡换成二极管，闭合开关，移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数1 2 和电压表的示数回 则 U 2 I 2 U J.（选填或=）。9【答案】（D 左（2

12、）没有（3）右（4）【解析】（1）连接电路时，开关应断开，并将滑片移至滑动变限器的阻值最大处，即最左端。（2）闭合开关后，电流表和电压表都有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，变阻器连入电路的电阻较大，电路没有故障。（3）灯在额定电压下正常发光，如图乙中电压选用小量程，分度值为0.I V,示数为1.8 V,小于灯的额定电压2.5 V,应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压，小灯泡正常发光，记下电流表的示数L 和电压表的示数（4）发光二极管将电能转换成光能的效率更高，

13、功率相同时、发光二极管更亮，故移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数L 和电压表的示数U2,根据 P=I H,则 L L VUJ。7.（2 0 2 0 黔南州1 9）测量小灯泡额定功率的实验电路如图所示,实验器材有:标有“2.5 V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5 V 的电源、标 有“2 0 Q 1 A”的滑动变阻器、电流表（量程为 0 0.6 A、0“3 A）、电 压 表（量程为0 3 V、0 1 5 V）、开关及导线若干：I（D为保护电路元件安全，连接电路时开关应_ _ _ _ _；闭合开关前，滑动变阻器的滑片p应调至（选填或B”）端；（2）按图连接好电路后

14、，闭合开关，将 滑 动 变 阻 器 滑 片 P移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是：:（3）向右移动变阻器滑片P,会看到灯泡变（填“暗”或“亮”）一些，这说明灯泡的实际功率与_ _ _ _ _ _ 有关系；（4）实验中电压表示数如图所示，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向一（选 填“左”或“右”）移动，直到电压表示数为 时为止；（5）当小灯泡两端的电压为额定电压时，电流表的示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率为 W o【答案】（1）断开 B （2）小灯泡断路（3）暗 灯泡两端的电压（4）左102.5 V (5)0.7 5【解析】(1)为保护电

15、路，连接电路时，应断开开关，同时将滑动变阻器阻值调至最大，即滑动变阻器的滑片P应调至B 端。(2)闭合开关，电路连接完好，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电路中可能有断路，电压表有较大的示数，说明电压表到电源间是通路，所以电路的故障是灯泡断路了。(3)向右移动变阻器滑片P,变阻器接入电路电阻变大，电路电流变小，根据分压原理，灯泡两端的电压减小，灯的实际功率减小，灯泡变暗，说明灯泡的实际功率与灯泡两端的电压有关系。(4)小灯泡的额定电压为2.5 V,由图像可知，此时灯泡两端的电压小于2.5 V,根据分压原理，应向左移动变阻器滑片，减小变阻器的电阻，从而增大小灯泡两端的电压，直到电压表示数

16、为 2.5 V 时为止.(5)小灯泡的额定功率为：P=U I=2.5 V X0.3 A=0.7 5 WO8.(2 0 2 0 宁夏2 1)在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,小灯泡正常发光时的电阻约为1 0 Q :(1)请你用笔画线代替导线、将图甲中的实物电路连接完整，要 求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，连线不得交又.(2)连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是_ _ _ _ _。(3)排除故障后，闭合开关，移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数，并

17、绘制成如图乙所示的/-U关系图像，根据图像信息：可计算出小灯泡的额定功率是_ _ _ _ _W；小灯泡的实际功率随实际电压的增大而_ _ _ _ _ _ (填“增大”“减小”或“不变”);发现灯泡电阻是变化的，影 响 其 变 化 的 主 要 因 素 是。【答案】11(2)小灯泡被短路(3)0.5 增大小灯泡的电阻丝的电阻随温度的升高而增大【解析】(1)用伏安法测小灯泡的电阻，小灯泡、滑动变阻器、电流表应串联于电路中，因小 灯 泡 的 额 定 电 压 为 2.5 V ,电 阻 约 1 0。，故 通 过 小 灯 泡 的 最 大 电 流 为：I=U/R=2.5 V/1 0 H=0.25 A,所以电流

18、表量程应选择0 0.6 A,即将电源正极与电流表0.6 A 接线柱相连；因滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，故变阻器的6接线柱应与小灯泡的左接线柱相连，电路如答案图所示。(2)电流表有示数，说明电路是通路，发现小灯泡不发光，电压表无示数，说明小灯泡被短路，则故障原因可能是小灯泡被短路。(3)由图乙知：当小灯泡两端的电压为2.5 V 时，通过小灯泡的电流为0.2A,故小灯泡的额定功率为 P =U 额 1=2.5 V X 0.2A=0.5 W。由图乙知：当小灯泡两端的电压增大时，通过小灯泡的电流也增大，由 P=U I可知：小灯泡消耗的实际功率增大，故小灯泡的实际功率随实际电压的增大而

19、增大.发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是：小灯泡的电阻丝的电阻随温度的升高而增大。(1)请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大；(2)调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为额定电压时;电流表示数如图丙所示，其读数为_ _ _ _ _ _ A,则该小灯泡的额定功率为_ _ _ _ _W：(3)小涛同学在调节滑动变阻器滑片P的过程中，绘制出电流表与电压表示数变化关系的图12象如图所示。他将电压表换成一个这样相同的小灯泡，这两个小灯泡并联在电路中，当干路中的电流表示数为0.2A时，两个小灯泡的实际总功率为

20、【答案】(1)【解析】(1)由图甲可知：电压表并联在灯泡两端；灯泡的额定电压为2.5 V,则电压表选择03V量程；灯泡与滑动变阻器串联，由于滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数增大,说明变阻器连入电路的阻值变小，因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，实物电路如但图所示。(2)如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.0 2 A,示数为0.2 4 A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5VX0.24A=0.6W,该小灯泡的额定功率为0.为。(3)由题意可知:两个相同的小灯泡并联，干路电流为0.2A,则通过每个小灯泡的电流为0.1A,由图像知，当小灯泡的电流为0.1A时，小灯泡两端的实际电压为0.5 V,则两个小灯泡的实际总功率为P.e=U实I尊=0.5VX0.2A=0.1W,两个小灯泡的实际总功率为0.13