内容正文:
2024年中考物理专题训练——电学实验
1.学完了欧姆定律,同学们纷纷学以致用,准备模拟制作握力计。
(1)如图甲所示,这是小组1制作的电子的模拟电路。电源电压4.5V不变,定值电阻R0=5Ω,手柄A与金属棒滑片固定在一起,长度为5cm的均匀金属棒R的总阻值为25Ω,它的b端固定在绝缘支架上,滑片可以在ab之间滑动,当滑片处于a端时弹簧恰好处于原长,弹簧的形变量与握力的大小关系如图乙所示。握力计由一个电流表(量程为0~0.6A)改装而成;
①握力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的 A处;
②当握力计受到的握力为400N时,可计算出电路中的电流为 A;
③实际使用时,若握力过大,会损坏电路。在安全范围内,该握力计所能承受握力的范围为 ;
④若长时间使用后,电池电压下降会导致所测量的力 (偏大/偏小);
(2)另一小组的同学发现小组1设计的握力计,改造后力的表盘不均匀,使用不方便,所以对电路进行了改进,用电压表改装成握力计,请在图丙中补上相应的导线,并把电压表装到合适的位置,实现握力计的示数均匀,且握力越大示数越大 。与改进前相比,相同时间内消耗的电能 (选填“变大”或“变小”)。
2.现有下列器材:学生电源(电压恒为6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω各1个)、开关、滑动变阻器20Ω,1.0A和导线若干,小明准备利用这些器材探究电流与电阻的关系。
(1)图甲电路中存在连线错误,只需改动一根导线,即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法 ;
(2)排除故障后,选择合适的量程进行实验,依次接入5Ω、10Ω、15Ω定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图像;
①上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,电压表的示数将会变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此时应该向 (选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 V,然后读出电流表的示数;
②分析图中数据可以得出结论: ;
(3)小明还想换成25Ω、30Ω的定值电阻继续刚才的实验,发现无论怎样移动滑片P,都无法使电压表保持刚才的示数不变,完成不了,思考后发现只要把电源电压适当 (降低/升高)到 V,刚好能完成5组实验;
(4)小明为了直观地体现电流和电阻的关系,又在图丙所示的坐标系内绘制了图线a、另组的小龙也进行了同样的探究,他根据自己测得的数据在同一坐标系中画出了图线b,如图丙所示,发现图线a、b的倾斜程度不同,原因可能是 。
3.在测量电阻的实验中:
(1)小明设计的测量电路如图甲所示,灯泡电阻Rx约为10Ω。小明在测量小灯泡电阻的实验中,用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节干电池和额定电压(小灯正常工作时的电压)为2.5V的小灯泡,进行实验。
①根据电路图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路补充完整 ;
②小明连接好最后一根导线,小灯泡立即发光,请你指出实验中操作的不当之处 ;
③排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,先后测量得到2组数据如下表所示。小明要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是 ,当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数如图丙所示,此时小灯泡的电阻值为 Ω(保留1位小数);
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.2
0.22
2
2.2
0.28
3
2.5
(2)小林设计的测量另一个待测电阻Rx'阻值的电路如图丁所示。
①他的测量步骤如下:
第1步:将Rx'接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置此时电压表的示数如图丁所示,示数为 V;断开开关S,移去Rx';
第2步:再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍如图丁所示,此时电阻箱接入电路中的阻值R=40Ω,则小林测得Rx'的阻值为 Ω;
②在第2步中,若小林无意中将滑动变阻器的滑片P向左移了少许,则他测得Rx'的阻值将偏 ,设滑片P的左移使