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题型06 电学实验题
【专题解读】电学实验是江苏中考物理必考的题型,注重对实验内容的考察,注重实验探究过程的考查,一般是根据题目实验要求,考查电路连接、电表量程的合理选择、区分滑动变阻器的作用、对电路故障进行正确判断、电表的读数和分析实验数据得出结论的能力以及实验的评估,能对实验过程进行调整或改进。主要考查点集中在探究电流与电压电阻的关系、测电阻、测功率等实验。主要考查学生的实验操作技能、对实验的分析和概括能力,考查学生对实验的评估能力、考查学生的综合应用能力。
1. 能正确使用电流表、电压表、滑动变阻器等电学元件;
2. 能根据实验要求正确连接电路,或对已连接电路进行纠错;
3. 能把电学各物理量建立联系,如电流、电压、电阻、电功率等多个参数综合并进行必要的计算;
4. 熟练掌握实验研究方法,如控制变量法、转换法、等效替代法等。
类型一 探究电流与电压、电阻的关系
考查形式一 探究电流与电压的关系
1.在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图1所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前滑动变阻器的滑片P应处于 处。
(2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是 。
(3)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如下表。
实验次数
1
2
3
4
电压表示数U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
①请根据表中数据,在图2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象。
②分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变 来实现的。
(5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的 (选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系 B.测量未知电阻的阻值
【解答】(1)电路连接时开关要处于断开状态,且为保护电路滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;
(2)闭合开关S,电流表指针几乎不偏转,说明电路中出现断路故障,电压表示数为电源电压,断路故障一定出现在电压表测量的用电器上;
(3)①根据表格中数据描点,过这些点画出相应的直线,如图;②探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,需控制电阻不变,结论是:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)为了多次测量找普遍规律,需要多次改变电阻R两端的电压,读出电流表的示数,分析电路由串联电路分压的特点,通过调节滑动变阻器的阻值来实现;
(5)A、探究电流与电阻的关系时多次测量是为了找普遍规律;B、测量未知电阻的阻值时多次测量是为了求平均值。故A与本实验多次测量的目的相同。
故答案为:(1)断开最大阻值;(2)电阻R断路(3)①如上图;②正比;(4)滑动变阻器接入电路的阻值;(5)A。
2. 小明探究电流与电压的关系,实验前他猜想:通过导体的电流可能与其两端的电压成正比.为此,他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒为6 V,电阻箱R1规格“0~999.9 Ω”,滑动变阻器R2规格“100 Ω 1 A”.
(1)图乙是小明连接的实物电路,请在图中补画一根导线,使之成为完整实验电路.要求:滑片P向右移动时,R2接入电路的电阻变大.
(2)正确连接电路后,调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现两电表示数均为零,则电路故障可能为________.图丁
A. R1短路 B. R1断路 C. R2短路 D. R2断路
(3)排除故障后,他调节R1和R2的阻值,进行了第一次实验,两电表的示数如图丙所示,则对应的电压、电流值分别为:________V、________A.
(4)接着他保持开关闭合及R2的滑片位置不动,调节R1的阻值,又测得了三组数据,如下表,他分析实验数据后发现,通过R1的电流与其两端的电压不成正比.请指出他在操作中存在的问题:①________________________;②________________________.
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
2
4.0
0.20
3
4.5
0.15
4
5.0
0.10
(5)正在小明准备重新实验时,同组的小华巧妙处理了实验数据,作出了某个元件的I-U图像,顺利得出了正确结论.
①