内容正文:
电学实验专项训练
全国初中物理竞赛试题精编
一、实验题
1.做电学实验时,需要测量约0.5A的电流,但实验室当时只有一个量程为0.3A的电流表。如果手边有12V的学生电源,0~50Ω的滑动变阻器一个,电阻丝一条,导线若干开关一个。请同学们用最简单的方案设计并描述操作步骤,尝试将电流量程扩展到0.6A。
步骤:(1)开关闭和前,滑动变阻器的划片应放置于 ,电阻丝的一端与电流表相连,另一端暂不连;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表达到 ;
(3)试将电阻丝的不同位置接到电流表的另一接线柱上,以改变电阻丝的长度,当电流表示数达到 时,将这个位置拧紧在接线柱上,此时当通过电流表的电流为I时,电路中的电流为2I,即把电流表量程扩大了一倍。
2.家里装修时小明发现电工师傅在墙壁里埋线时,挑选非常粗的铜导线且导线与导线之间连接时,往往打一个漂亮的结。于是他设计了如下实验,请帮助他完成:
(一)探究导体的电阻大小与哪些因素有关
(1)从实验室中找到四段电阻线A、B、C、D将他们安装到实验板上,并连接好实验电路如图甲所示,用夹子a、b夹住电阻线的两端将电阻线接入电路;
(2)电路中既安装了电流表又安装了灯泡,灯泡除了可以通过亮度判断导体电阻的大小,还有 的作用;
(3)为了探究导体电阻与材料的关系,应先将电阻线D接入电路,再将电阻线 接入电路,发现电阻线D接入电路时电流表示数大;
(4)将电阻线B、C分别接入电路,电阻线C接入电路时电流表的示数大于电阻线B接入电路时电流表的示数,说明:在 相同时, ,电阻越大;
(5)所以在其它条件相同时,电工师傅用非常粗的铜导线是因为它的电阻 。
(二)小明准备比较一下几种打结法的电阻,用等长的镍铬导线制作出三种打结导线,将它们和标有0.3A字样的小灯泡接入如图丙所示电路并闭合所有开关,灯泡正常发光
①只断开开关S1,读出电流表的示数为0.26A;
②只断开开关S2,读出电流表的示数为0.28A;
③只断开开关S3,读出电流表示数为1.1A。
小明发现灯泡亮度却比正常发光时暗,说明他 ,正确的电流值应为 A;
④通过比较可以知道:打结法 电阻最小。
3.新型材料制作成各种各样的电阻被广泛应用,如热敏电阻、气敏电阻、压力电阻等。
(1)气体泄漏检测装置电路如图甲所示,电源电压不变,L为指示灯,R为气敏电阻,其阻值与气体浓度关系如图乙所示,当检测到气体浓度增大时,电流表示数 (增大/不变/减小);
(2)温度检测装置会使用热敏电阻。小珠利用图丙所示电路探究热敏电阻R与温度关系。已知电源电压恒定,为阻值可调的电阻器,当逐渐升高M中液体温度,电流表的示数逐渐增大,热敏电阻R的阻值随温度的升高而 (增大/不变/减小);为了测量更高温度,可调电阻器的阻值应调得更 (大/小);
(3)如图丁所示,压力电阻R的阻值随压力增大而减小,某同学利用压力电阻R、保护电阻以及一个电压表(未画出)设计了一个称重装置,在图丁的电路中画上电压表能反映重力大小变化的电路。要求:电压表的读数会随重力增大而增大;
(4)小明设计了一个电子拉力计,如图戊是其原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计)。定值电阻,ab是一根长为5cm的均匀电阻丝,其阻值,电流表的量程为0~0.6A。
①闭合S后,若不受拉力时滑片在a端,电流表的读数为0.1A,则电源电压为 V;
②已知该弹簧伸长的长度与所受拉力F间的关系如图己所示。则当开关闭合后,当电流表的读数为0.3A;作用在拉环上水平向右的拉力为 N。
4.科学实验小组同学做“伏安法测电阻”的实验,实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(“20Ω 1A”)、小灯泡、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,连接如图甲所示的实物图。
(1)请用笔画线将实物图连接完整,使滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小;
(2)闭合开关后,移动滑片,发现电流表无示数、电压表示数不变,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.6V,电流表示数为 A。如图乙所示,则未知电阻Rx= ;
(4)三个小组完成实验后,根据记录的数据在同一坐标系中描绘出图丙中b、c、d三条I~U图像,小红同学根据图像得到三个电阻值后,为了减小误差,取三个电阻的平均值,你认为此做法是 (正确/错误)的;小明同学通过图像发现:“当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电