2023年北京市中考物理二轮专题复习 --------题型十一 电学实验探究题

题型十一　电学实验探究题 题型精练 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2021通州一模)如图甲是“用伏安法测量电阻Rx的阻值”所连接的部分电路。请回答下列问题: (1)若闭合开关前,滑片P要置于滑动变阻器最左端,图甲中未连接好的接线头应该接在滑动变阻器的　B　(选填“A”或“B”)接线柱上。  (2)正确连接后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中,发现电流表示数逐渐变大,电压表示数始终为零,则电路出现的故障可能是　B　。  A.电流表处有短路 B.电阻Rx处有短路 C.电阻Rx处有断路 D.滑动变阻器处有断路 (3)找到故障并排除后,在实验中,某次电流表和电压表的示数如图乙、丙所示,测得的Rx=　4　Ω。  解析　(1)开关闭合前,滑片放到变阻器连入电路的阻值最大处,是离所接下接线柱最远的位置,所以下接线柱接右侧的B接线柱。(2)电流表有示数,电压表没有示数只能是短路,而且电压表被短接,所以是Rx短路。(3)Rx=Ux/I=2 V/0.5 A=4 Ω 2.(2021西城一模)小勇猜想“电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关”,为了验证猜想,他准备A、B两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等的同种煤油,并将两段阻值不同的电阻丝R1、R2浸在煤油中,再用带有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口,如图甲所示。然后他将电源、开关、电流表、滑动变阻器、图甲中的烧瓶A、导线连成如图乙所示的电路。请你分析并回答下列问题: 甲 乙 (1)小勇还需要添加的实验器材是　秒表　;  (2)以下是小勇设计的部分实验步骤,请你帮他补充完整: ①闭合开关,移动滑动变阻器滑片到适当位置,使电流表的示数为I,读取温度计示数t0,30 s后读取温度计示数t,记录相关数据; ②断开开关,　用烧瓶B替换烧瓶A　,闭合开关,　移动滑动变阻器滑片到适当位置,仍使电流表的示数为I　,读取温度计示数t0,　30 s后读取温度计示数t'　,记录相关数据;  ③根据公式Δt=t-t0计算出Δt并记录。 解析　(1)根据题意可知,本次实验需要秒表计时,从而控制通电时间相同。 (2)此题中没有将A、B电阻丝串联来控制电流大小,而是需要将A、B电阻丝分别单独接入电路中,因此,将烧瓶B替换烧瓶A,需要移动滑动变阻器滑片到适当位置,控制电流相同,依据步骤①通电30 s,控制通电时间相同。 3.(2021天津中考)现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器,要购买涂有绝缘层的电阻丝,需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有:一段长为l0的电阻丝样品(阻值在2 ~ 3 Ω之间,两端留有接线头),电压约为12 V的电源(电源电压不变),阻值为5 Ω的定值电阻R0,一个量程为0 ~ 0.6 A的电流表,一个量程为0 ~ 15 V的电压表,开关和导线若干。 请你合理选择器材设计实验方案,确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求: (1)画出实验电路图(电阻丝用“”表示); (2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量; (3)写出电阻丝长度L的数学表达式(用已知量和测量量表示)。 答案　(1)电路图如图所示 (2)①按照电路图连接电路; ②闭合开关S1,读出电压表的示数U1; ③再闭合开关S2,读出电压表的示数U2。 (3)电阻丝长度L=l0 说明:其他方法正确也可得分。 解析　(1)电阻丝阻值与长度成正比,故本题需要测量电阻丝样品阻值。由题干所给器材得知,当定值电阻R0与电阻丝样品串联接入电路时,电流最小值约为=1.5 A,而电流表量程太小无法使用,故应采用伏阻法测量电阻丝样品的阻值。本题中电源电压准确值未知,为避免拆装,同时也为了测量准确,电压表应测量电源电压和定值电阻两端电压(电压表示数超过量程的时,测得数据误差小),可设计电路图如答案图所示。 (3)定值电阻R0与电阻丝样品串联,串联电路电流相同,I=,电阻丝样品两端电压U=U2-U1,电阻丝样品的阻值R=。电阻丝阻值与长度成正比,故有=,代入数据可求得电阻丝长度。 4.用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω　1.5 A”。 甲 乙 丙 (1)实验时,依次更换不同的电阻,调节　滑动变阻器滑片　,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻R和电流表示数I,数据如表:  实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 30 20 15 10 5 电流I/A 0.08 0.12 0.16 0.48 电阻的 倒数/Ω-1 0.033 0.050 0.067 0.100 0.200 (2)第4次实验的电流表示数如图乙所示,读数为　0.24　A;  (3)为了更精确地描述I与R的关系,在表中增加了 的数据,并根据I、 的值