11 电与磁综合实验探究-2023年中考科学真题【压轴挑战】分类汇编（浙江专版）

综合近几年中考对于电功和电功率的考察形式，电功与电功率是电学主要内容，也是学生初学电学重点和难点。在中考试题中，本部分内容是难题的主要考察点，也是拉开卷面分值的考察内容。本部分主要内容有：电能及单位、电能表及使用、电功、电功率、电功率的计算、测量小灯泡的电功率、焦耳定律及应用等知识。预测2023年中考试题中，题型主要以选择题、实验题、计算题和综合题出现。选择题主要考查考试对电功和电功率知识的理解程度，属于基础知识类题目；实验探究题主要考察学生科学的实验方法以及对本部分实验基础的实践能力；计算题主要考察学生的计算能力和利用所学知识解决生活中的实际问题的能力。所以，对本部分内容的考查题型灵活，题目有简单，也有较难和难度较大的，且分值也较大。 【实验目的】 用伏安法测量小灯泡的电功率，进一步理解额定功率和实际功率的联系和区别。 【设计与进行实验】 1.实验器材：电源、导线、开关、小灯泡（额定电压2.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器； 2.实验原理： 3.实验步骤： （1）将电压表和电流表指针调零，断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数依次为2.5V、2V和3V，依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I，分别将U、I记录在表格中； （3）观察并比较三次小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中。 【分析和结论】 （1）当，灯泡正常发光； （2）当，灯泡发光较暗； （3）当，灯泡发光很亮； 【交流与讨论】 （1）滑动变阻器的作用：保护电路、改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，从而改变灯泡的电功率； （2）连接电路前，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器应滑动到阻值最大处； （3）电表量程及滑动变阻器规格的选取； （4）使小灯泡正常发光的操作：移动滑片，观察电压表示数，当电压表示数等于小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光； （5）动态电路分析； （6）小灯泡的U－I图像不是直线（或不同电压下小灯泡电阻不同）的原因：灯丝电阻随温度的升高而增大。 （7）灯泡亮暗程度与实际功率关系：小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮； （8）实验中改变小灯泡两端电压的方式：通过移动滑动变阻器连入电路的阻值大小； （9）伏安法测电阻和伏安法测电功率的异同点 相同点： ①实验电路相同； ②实验方法相同，都是伏安法； ③测量的物理量相同，都是测量电流和电压。 不同点： ①实验原理不同，测电阻的实验原理是，测电功率的实验原理是； ②实验数据处理方式不同，测电阻中，处理数据，多次测量求平均值减小实验误差；而测电功率的实验中多次实验是寻找在不同电压下的实际电功率与灯泡亮度之间关系。 （10）多次测量的目的 ①在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了研究小灯泡的亮度（或电功率）与小灯泡两端电压的关系； ②在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的是研究小灯泡的电阻是否与温度有关； ③在测量定值电阻阻值的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小实验误差； （11）不能用多次测量求电功率平均值作为小灯泡的额定功率的原因：忽略了温度对小灯泡电阻的影响，即小灯泡两端电压改变，实际功率也改变。 1、如图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。 （1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的 不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为 Ω，才能符合实验研究的要求； （2）U形管中 反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明： ； （3）本实验是研究电流的 效应，从能量转化的角度分析，是电能转化为 能。 2、小华为了探究“电流与电阻的关系”设计了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，Rx的备选电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个。 (1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 （选填“a”或“b”）端；试触时，发现电流表指针偏转到如图乙所示位置，说明电流表正、负接线柱 ； (2)排除故障后，小华将5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到某一位置，此时电流表的示数如图丙所示，电路中的电流为 A； (3)小华将10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后，若不调节滑动变阻器，电压表示数会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (4)小华依次把四个备选电阻接入电路，调