专题11 电学实验探究专题-决胜2021年中考物理压轴题全揭秘

专题11—电学实验探究专题 考点01：探究串、并电路中电流及电压的规律： 1：此考点应注意的问题： ①能正确画出相应的电路图并根据电路图能正确连接实物图。 ②正确连接电流表或电压表并选择合适的量程。 ③在实验过程中，要更换规格不同的小灯泡，并重复多次实验记录多组实验数据，以排除偶然性，使实验结论更加准确可靠。 ④在探究串联电路电压规律的实验中当需测量另一个相临的灯泡两端电压时，不能直接将电压表翻转，否则会造成电压表正、负接线柱接反，不能读数，还可能会损坏电压表。 2：实验结论： （1） 串联电路中电流处处相等，串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和。 （2）并联电路各支路两端电压等于电源总电压，并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 例1：（2020河北石家庄一模）在探究“串联电路电压规律”的实验中,实验器材：开关1个，电压表一个，干电池2节，小灯泡2个，导线若干，小明设计了如图甲所示的电路。【实验过程】①将两个灯泡串联，用电压表测出L1两端电压；②用电压表测出L2两端电压；③用电压表测出电源两端电压；小明的实验数据如下表： L1两端电压 L2两端电压 电池两端电压 0.9V 1.2V 2.1V 请回答下列问题：（1）请将图甲电路连接完整，成为进行实验步骤②时的电路。 (2)根据表格中的数据,小明得出以下结论: ①串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和。②串联电路中各用电器两端电压相等。 请你对他得出结论的原因进行评估 ；为了完善此处疏漏，在不增加实验器材前提下，你认为应增加的实验操作是 。(3)若考虑电压表的电阻,电压表和灯泡并联后会使待测灯泡两端电压 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 （4）小明在测量电源两端电压时的电路如图乙所示，他发现开关在断开和闭合时电压表的示数并不相同，两者竟然有0.3V的差异，他将自己的疑问告诉老师，老师启发他这是由于电池内部也有很小的电阻造成的，可把电池内电阻看成一个串联在电路中的定值电阻进行分析，如图丙所示。由此我们可推断出：小明在断开开关时电压表的示数应为 V。 【拓展】小明完成实验后想要测量这两节干电池内电阻，他将乙图电路中的两只小灯泡取下，替换成一个5Ω的定值电阻，闭合开关,电压表示数为2V;据此小明计算出两节干电池的内电阻应为______Ω；小明手边还有3Ω和30Ω的两个定值电阻，小明应选用阻值为 Ω的定值电阻再次测量，理由是 。 【答案】（1）见解析（2）①应更换不同的灯泡多次实验找普遍规律；减小一节干电池再测量一组实验数据（3）变小 ； （4）2.4V 【拓展】1，3，因为电源内阻较小，选择较小的电阻可使测量更准确。 【解析】（1）将电压表按“正进负出”的方法与L2并联即可，连接的实物图如下。 （2）只有一组实验数据，结论具有偶然性，不增加器械，可减小干电池的节数，从而改变电源电压再测量一组实验数据。 （3）电压表与L并联后，二者总电阻变小，必使待测灯泡两端电压变小。 （4）开关断开是电压表测量的是电源总电压，而闭合时测量的是两个灯泡两端的总电压，由上面表格中两灯泡两端总电压为2.1V，两种情况相差0.3V，所以电源总电压即小明在断开开关时电压表的示数应为 2.4V. 【拓展】当开关闭合时，5Ω的定值电阻与电阻内阻串联，此时根据串联分压规律可得：2V/5Ω=0.4V/R内可得：两节干电池的内阻为1Ω，为了测量准确应选择电阻较小的定值电阻与电池串联进行实验。 例2：（2020·绥化）如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。 （1）连接电路时，开关应________ 。实验时，灯L1和灯L2的规格应________。（填“相同”或“不相同”） （2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是________。 （3）处理好故障后，小明把电压表接在AB之间重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是________V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关________。 （4）正确实验后，小明分析多组数据得出结论________。（请使用文字叙述） 【答案】 （1）断开；不相同（2）L1断路或L1开路或L1接触不良；（3）0.5；电压表改接0~3V量程或电压表改接小量程；（4）由实验数据可知，串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 【解析】(1)为