专题21 电学实验题综合-【好题汇编】三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(江苏专用)
2024-10-23
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2份
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72页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 电磁学 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.71 MB |
| 发布时间 | 2024-10-23 |
| 更新时间 | 2024-10-24 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-10-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48152261.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(江苏专用)
专题21 电学实验题综合
1.【中考新考法】(2024·江苏盐城·中考真题)实验小组选择电源(电压恒为4.5V)、开关、电流表、电阻箱()、滑动变阻器等器材,测量铅笔芯的电阻。
次数
1
8
4.0
2
10
4.4
3
20
6.7
4
30
8.9
(1)图甲是他们设计的实验电路图,请对照电路图用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
(2)在ab处接入待测铅笔芯,闭合开关,将变阻器的滑片调到适当位置,电流表示数如丙图所示,其值为 A;
(3)断开开关,取下铅笔芯,将电阻箱接入ab间,此时应保持 不变。闭合开关,调节电阻箱的阻值,想使电流表的示数仍为,但却发现无论怎样调节电阻箱的阻值,都不能使电流表的示数达到所需值;
(4)由于电阻箱的阻值是不连续的,但可以绘制电流和电阻箱阻值的数据图像,用图像法去解决这个问题。小组同学继续实验,又测出多组数据如表所示。请在丁图中画出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像。 根据图像 (能/不能)得到铅笔芯精确的电阻值,判断的理由是 。
2.【中考新考法】(2022·江苏常州·中考真题)实验室有三种小灯L红 、L绿、L蓝,通电时分别发出红、绿、蓝光。已知三种小灯通电时发光颜色不同,其他电学特征完全一致,小灯标有“额定电压2.5V”。
(一)小组同学测量任一小灯L0的额定功率。
(1)请在图甲中完成电路连接,要求:开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P置于A端 ;
(2)调节滑动变阻器展开测量,实验数据如表格所示。第⑤次实验操作时,电流表的示数如图乙所示为 A,则L0的额定功率为 W;
实验序号
①
②
③
④
⑤
电压表示数/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流表示数/A
0.02
0.06
0.12
0.2
—
(3)由表格数据可知,小灯L0的电阻具有的特点是: ;
(4)继续调小滑动变阻器接入电路的电阻,L0发出强光之后很快熄灭,之后观察发现电流表无示数、电压表有示数,故障原因是L0发生 ;
(二)小明利用多个小灯串联得到小彩灯,将其接在电压恒为24V的电源两端,则至少应将 个小灯L0串联,小明打算在夜间用小彩灯为绿色植物幼苗提供照明、促进其生长,则组成小彩灯的小灯中不宜出现 (选填“L红”“L绿”或“L蓝”);
(三)有科普读物写道:“红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,能得到任何一种其他颜色的视觉效果”;
(1)小华对此展开实验验证,请在图丙中完成电路连接 ,要求:顺时针转动电位器(旋钮式变阻器)的滑片,灯变亮;逆时针转动滑片,灯变暗。小华利用该电路验证了科普读物结论的正确性;
(2)小华还发现:同等强度的红、绿、蓝光混合在一起,能得到近似白光的视觉效果。由此小华设计了通电后能发出近似白光的灯泡,请在图丁中完成该灯泡内部的电路连接 ,该灯泡的额定电压为 V,额定功率为 W。
考点1 探究电流与电压的关系
1.(2022·江苏南京·中考真题)用如图甲所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
(1)实验前,电流表的指针位置如图乙所示,应该 ;
(2)在研究电流与电压关系时,为了改变电阻箱R1两端的电压, (选填“需要”或“不需要”)调节R2的阻值;
(3)在研究电流与电阻关系时,有以下步骤:
A.调节R1的阻值为3Ω;
B.移动滑动变阻器R2的滑片P至某一位置,记录电流表的示数为0.50A;
C.仅调节R1的阻值,分别为6Ω和9Ω,记录两次相应的电流值分别为0.33A和0.25A。
以上步骤C存在问题,要使第一次实验数据有效,步骤C中将R1的阻值由3Ω调成6Ω后,正确的操作是 。
2.(2024·江苏无锡·中考真题)小红测量长度为1m的镍铬丝、铜丝的电阻,器材有:电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻箱(0~9999.9Ω),长度为40cm的导线若干。
(1)①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻,请用笔画线代替导线,将电路连接完整 ;
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;
③正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,读出电压表的示数U和电流表的示数I,记录在表格中。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A,则镍铬丝的电阻为 Ω,分析数据可得:当导体的电阻一定时, 。
实验序号
U/V
I/A
①
1
0.2
②
1.5
0.3
③
2
④
2.5
0.5
(2)小红用连接完整的图甲电路测量铜丝电阻时,发现电压表示数始终很小,于是按照图丙的电路图重新连接电路,R为铜丝,为电阻箱,电源电压不变,闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V;当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V。则铜丝电阻为 Ω,电源电压为 V。
3.(2024·江苏常州·中考真题)小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量的电压;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是 ;
A.处发生短路 B.处发生断路
C.处发生短路 D.处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内;
实验序号
①
②
③
④
1.0
2.0
3.0
I/A
0.2
0.4
0.6
(5)分析实验数据,可得探究结论: ;
(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示;
实验序号
①
②
③
④
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察 表直至其示数为 ;
(7)分析实验数据,可得探究结论: 。
考点2 探究电流与电阻的关系
4.(2024·江苏镇江·中考真题)小明用图1电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中 出现了 故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图2中图线甲所示,从而得出结论;
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除 两端的导线。在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图3所示。
①小明遗漏的实验操作是 ;
②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华的实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是 ;
③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图2中的图线 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
5.(2023·江苏无锡·中考真题)用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系.器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“5Ω;3A”“20Ω;2A”“50Ω;1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是 ;
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为,电流表示数为。移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I;以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出图像,如图乙所示,依据图像,得到的结论是 ,实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有 字样,电源电压为 V;
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为 A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为 A。
6.(2024·江苏淮安·中考真题)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于 状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是 ;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为 V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成 比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是 。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
7.(2024·江苏南通·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是 ;
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材能否完成实验探究,简述你的判断依据: 。
8.(2024·江苏连云港·中考真题)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变,电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,他应先 。
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图丙所示,此时电阻R的阻值为 Ω。
(4)在实验过程中,当把电阻R由20Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.(2022·江苏徐州·中考真题)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中:
实验序号
R/Ω
I/A
①
5
0.40
②
10
0.20
③
20
0.10
(1)小明连接的电路如图甲所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整 ;
(2)小华连接的电路,电流表在电池和开关之间,其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置 ;
A.小明的可以,小华的不可以 B.小华的可以,小明的不可以
C.两种都可以 D.两种都不可以
(3)实验时保持电阻两端的电压不变,如图乙所示,电压表的示数为 V;
(4)根据表格中记录的三组数据,发现电阻越大则电流越小,要判断电流与电阻是否成反比,在不画坐标图像的前提下,应该如何对数据进行处理: 。
10.(2024·江苏扬州·中考真题)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。
(1)小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中 。实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至 (填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为 A。断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关, (填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数;
(2)小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出图像,如图3所示。根据小华的实验数据, (填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;
(3)小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片P位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为0.32A,该元件的电阻为 Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许,则电阻测量值 真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
11.(2023·江苏宿迁·中考真题)用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
(1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大;
(2)连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
(3)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为 V,记下电流表的示数。断开开关,将12Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使 表的示数与前一次相同,记录相关数据;
(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出I~R图像为曲线A;
①由图像可得出的结论是: ;
②根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点”或“无交点”),其原因是 ;
③本实验的主要研究方法是“控制变量法”,下列物理教材中的实验,没有用到“控制变量法”的有 。
A.探究二力平衡的条件
B.探究影响液体内部压强的因素
C.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值
12.(2022·江苏连云港·中考真题)某同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻两端的电压始终保持不变,电路中仪表均完好无损。
(1)某同学将最后一根导线接入滑动变阻器的A接线柱后就完成电路的连接,该同学连接过程中存在的问题是 ;
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是 ;
(3)排除故障后,某同学将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图乙所示,此时电阻的阻值为 ;
(4)在实验过程中,当把电阻由更换为时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
考点3 伏安法测导体电阻实验
13.(2024·江苏苏州·中考真题)用如图所示电路测电阻的阻值。
实验步骤如下:
(1)将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值,使电压表和电流表示数为合适的值;
(2)断开开关,将电压表右端由C点改接到D点;
(3)闭合开关,反复调节 使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为;
(4)待测电阻的阻值 ;
(5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,原因可能有: 、 。
14.(2023·江苏南京·中考真题)现有两只阻值未知的定值电阻Rx1和Rx2。
(1)图甲为用伏安法测量Rx1的部分电路。
①用笔画线将电路补充完整,要求滑动变阻器接入电路阻值最大(图中滑片P在B端) ;
②正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,进行三次实验,测得的电流、电压的部分数据如下表。第3次实验的电流大小如图乙所示为 A;
实验序号
U/V
I/A
1
1.2
0.12
2
2.0
0.20
3
2.5
③Rx1的阻值为 Ω(精确到0.1);
④实验结束后,应先断开 ,拆除 两端的导线;
(2)用图丙所示的电路可以测出Rx2的阻值。图中有两只阻值已知分别为R1和R2的定值电阻,R0为电阻箱,电源电压恒定。
①只闭合S1,记录电压表V1的示数U;
②只闭合S2,调整电阻箱的阻值,使电压表V2的示数也为U,记录此时电阻箱的阻值R;
③则Rx2= 。
15.(2023·江苏盐城·中考真题)小红用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有:干电池两节、电流表、电压表、额定电压为的小灯泡、开关、“,1.5A”的滑动变阻器各一只、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整 ;
(2)连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数是 V时,读出电流表的示数如图乙所示,为 A,小灯泡正常发光时的电阻约为 (保留一位小数);
(3)小红想测量小灯泡灯丝在常温时的电阻大小,于是设计方案:移动滑动变阻器的滑片,直至灯丝不发光,读出电流表和电压表的示数,计算出电阻的大小,你认为小红的方案是否正确? 。判断的依据是: 。
16.(2023·江苏南通·中考真题)为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻,小明设计了如图甲所示电路,电源电压6V保持不变。
(1)闭合开关前,小明观察到电流表指针如图乙所示,应该对电流表 。他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画上“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线;
(2)正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是 ;
(3)排除故障后,继续实验。移动滑片P,使电压表示数分别为2.0V、3.8V、4.5V,记录下对应的电流表示数分别为0.22A、0.30A、0.32A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(4)小红认为有更精确的测量方案,她初步设计了图丙所示的电路,请从滑动变阻器(0~20Ω)、电阻箱(最低倍率是×1,元件符号)、电压表(0~3V)中选择两个器材,并将它们的电路元件符号填入图丙合适的虚线框中,帮助小红完成电路设计。
17.(2023·江苏泰州·中考真题)小明和小华一起进行伏安法测电阻的活动。
(1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大;
(2)连接电路之前,应该 开关,检查电表指针是否 ;
(3)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻Rx两端时,电压表无示数,则故障可能是 ;
(4)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,该待测电阻Rx的阻值为 Ω;
(5)利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,分别设计了如图丙、丁所示的方案(电源电压恒定不变),并进行了以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为5Ω、8Ω、20Ω,闭合开关,发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值,如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了,由以上数据可知:电源电压为 V,定值电阻R0的阻值为 Ω;
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻值为 Ω。
18.(2022·江苏南京·中考真题)现有一只阻值未知的定值电阻RX。
(1)图甲为用伏安法测电阻RX的部分电路。
①用笔画线将电路补充完整,要求:滑片向B端移动时,变阻器接入电路的电阻变小;
②调节滑动变阻器可以多次实验,其目的是 ;
③请在虚线框内设计一个记录数据的表格。
④收集数据完成实验。
(2)利用如图所示电路,能测出RX的阻值。其中R为定值电阻,R′为电阻箱。请在空白处填上合适内容。
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱调为某一阻值R1;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表和电流表示数为合适的值;
③断开开关,再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,反复调节 ,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2,断开开关。
④待测电阻的阻值RX= 。
19.(2023·江苏扬州·中考真题)小红用如图1所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)在图1中连接错误的一根导线上打叉并改正 (要求滑片P左移时,电流表示数变大);
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表始终无示数,电压表示数接近电源电压,其原因是 ;排除故障后,移动滑片P,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图2所示,则定值电阻Rx= Ω。小红认为电阻值已经测出,便开始整理实验器材,她的实验不足之处是 ;
(3)小红继续测量小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计如图3所示电路操作如下:①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使 ,此时电阻箱示数如图4所示,则小灯泡的阻值约为 Ω。
20.(2023·江苏连云港·中考真题)某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻的阻值,图中电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为。
(1)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端(选填“A”或“B”);
(2)实验过程中向左移动滑片P,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)实验中测量多组电压和电流值的目的是 ;
(4)若为,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是 。
21.(2022·江苏宿迁·中考真题)某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,导线不得交叉 ;闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移到最 端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3V,则电路故障原因可能是 。
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻 Ω。接下来测量多组实验数据算出平均值,这是为了减小测量带来的 。
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 (选填“A”或“B”)。
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系。
(5)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为,请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S,滑片p移到a端时,读出电压表示数为;
②闭合开关S, ,读出电压表示数为;
③待测电阻 (用已知和测量出的物理量符号表示)。
22.(2022·江苏泰州·中考真题)在“测量定值电阻阻值”的实验中,小明所用电源的电压保持不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A”的字样。
(1)粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示,请你指出其中存在的问题。一是 ;二是 ;
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
①
5.0
②
6.5
0.4
③
8.0
0.5
(2)小明解决上述问题后,闭合开关发现:电压表指针有明显偏转,而电流表指针几乎不动经检查;电路中电表完好且只有一处故障,他初步判断可能是导线 (选导线编号)断路或 断路;
(3)排除上述电路故障后,小明开始实验:
①闭合开关,读出电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中其中电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为 A,利用该组数据算出的Rx阻值为 Ω(保留一位小数);
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片向 移至适当位置,读出两电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中;
③闭合开关,继续移动滑片,直至移到了滑动变阻器的一端,读出两电表示数,断开开关,并将读数填在表中;
(4)分析表中数据,小明发现:随着待测电阻两端电压的增大,计算得出的待测电阻阻值变化情况是 ,他感到困惑:为何会出现这样的结果呢?
小华帮他检查后指出:小明所测出的电压数据是错误的,于是小明想重新实验,小华提醒他:无需重新实验,利用已知信息和电流表的读数,不但可计算出待测电阻的阻值,还能求出电源电压。小明经过认真思考后,计算得出:待测电阻Rx= Ω,电源电压U总= V
23.(2023·江苏淮安·中考真题)在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片P置于端时滑动变阻器接入电路的电阻最大 ;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来的操作是 ,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的电阻为 (结果保留一位小数);
(3)根据数据绘制图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受 的影响;
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是 ;
A.;2A B.;2A C.;1.5A
(5)小灯泡逐渐变亮的过程中,电路中电流依次为、、时,小灯泡对应的功率分别为、、。若,则 (选填“”“”或“”);(假设小灯泡的电阻保持不变)
(6)将上述实验中的小灯泡与一个的定值电阻串联在电源电压为的电路中,则定值电阻两端的电压为 V。
考点4 伏安法测量小灯泡的电功率
24.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“”,用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)连接电路时,开关应 ,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 故障;
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡额定功率为 W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻(、、、,各一个)探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是 。
A.1.7V B.2.2V C. 2.7V
25.(2024·江苏无锡·中考真题)用如图所示的电路测量小灯泡的功率,实验原理是: 。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V,观察小灯泡的亮度,读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为 W,小灯泡的亮度由 决定。
实验序号
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
①
3.0
0.28
较亮
②
3.8
0.30
正常发光
③
4.2
0.32
过亮
26.(2022·江苏盐城·中考真题)小聪做“测量小灯泡电功率”实验,灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)用笔画线代替导线将甲图连接完整,要求:当滑片P向右滑动时,灯泡变亮 ;
(2)电路连接正确且无故障,闭合开关,两电表示数如图乙所示,电压表的示数为 V,造成此现象的原因是 ;
(3)调整后继续实验,数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
电压/V
0.3
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流/A
0.12
0.16
0.21
0.26
0.30
0.32
0.33
小灯泡的额定功率为 W;
(4)根据实验数据在图丙中画出灯泡的电流与电压的关系图像 ,由图像可知,当灯泡两端电压为2.2V时,通过灯泡的电流为 A;
(5)小华小组在做此实验的过程中,正确连接电路,无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光,请对这一现象产生的原因提出合理的猜想 。
27.(2022·江苏镇江·中考真题)某小灯泡的额定电压为2.5V,图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将电压表正确接入电路;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 端(选填“左”或“右”);
(3)当电压表示数调至2.5V时,电流表示数如图2所示,小灯泡的额定功率为 W;
(4)用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率;
①仅闭合S1,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持 的情况下,仅闭合S2,调节电阻箱R1使电压表示数为 V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为 W。
28.(2022·江苏无锡·中考真题)用图甲所示的电路测量小灯泡的功率,器材有:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 1.5A)、额定电压为2.5V的小灯泡各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,需要检查电流表、电压表的指针是否 ,并“将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”端);
(2)接通电源,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不发光,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源之间的电路连接是 ,若电路中只有一处故障,则可能是 ;
(3)排除故障后,重新开始实验,电源电压保持不变,闭合开关,电压表示数为0.5V,电流表示数为0.12A;移动滑片P,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W,此时滑动变阻器消耗的功率 W。
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三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(江苏专用)
专题21 电学实验题综合
1.【中考新考法】(2024·江苏盐城·中考真题)实验小组选择电源(电压恒为4.5V)、开关、电流表、电阻箱()、滑动变阻器等器材,测量铅笔芯的电阻。
次数
1
8
4.0
2
10
4.4
3
20
6.7
4
30
8.9
(1)图甲是他们设计的实验电路图,请对照电路图用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
(2)在ab处接入待测铅笔芯,闭合开关,将变阻器的滑片调到适当位置,电流表示数如丙图所示,其值为 A;
(3)断开开关,取下铅笔芯,将电阻箱接入ab间,此时应保持 不变。闭合开关,调节电阻箱的阻值,想使电流表的示数仍为,但却发现无论怎样调节电阻箱的阻值,都不能使电流表的示数达到所需值;
(4)由于电阻箱的阻值是不连续的,但可以绘制电流和电阻箱阻值的数据图像,用图像法去解决这个问题。小组同学继续实验,又测出多组数据如表所示。请在丁图中画出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像。 根据图像 (能/不能)得到铅笔芯精确的电阻值,判断的理由是 。
【答案】 0.2 变阻器滑片位置 不能 见解析
【详解】(1)[1] 由甲图可知,滑动变阻器应按照“一上一下”原则选择接线柱串联到电路中,作图如下:
(2)[2] 如丙图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(3)[3] 断开开关,取下铅笔芯,将电阻箱接入ab间,此时应保持变阻器滑片位置不变。闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为,此时电阻箱阻值即等于铅笔芯电阻。
(4)[4] 根据表格数据描点连线,作出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像如下:
[5][6] 由表格数据和图像可知,电流的倒数与电阻箱阻值不完全成正比,所以不能得到铅笔芯精确的电阻值。
2.【中考新考法】(2022·江苏常州·中考真题)实验室有三种小灯L红 、L绿、L蓝,通电时分别发出红、绿、蓝光。已知三种小灯通电时发光颜色不同,其他电学特征完全一致,小灯标有“额定电压2.5V”。
(一)小组同学测量任一小灯L0的额定功率。
(1)请在图甲中完成电路连接,要求:开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P置于A端 ;
(2)调节滑动变阻器展开测量,实验数据如表格所示。第⑤次实验操作时,电流表的示数如图乙所示为 A,则L0的额定功率为 W;
实验序号
①
②
③
④
⑤
电压表示数/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流表示数/A
0.02
0.06
0.12
0.2
—
(3)由表格数据可知,小灯L0的电阻具有的特点是: ;
(4)继续调小滑动变阻器接入电路的电阻,L0发出强光之后很快熄灭,之后观察发现电流表无示数、电压表有示数,故障原因是L0发生 ;
(二)小明利用多个小灯串联得到小彩灯,将其接在电压恒为24V的电源两端,则至少应将 个小灯L0串联,小明打算在夜间用小彩灯为绿色植物幼苗提供照明、促进其生长,则组成小彩灯的小灯中不宜出现 (选填“L红”“L绿”或“L蓝”);
(三)有科普读物写道:“红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,能得到任何一种其他颜色的视觉效果”;
(1)小华对此展开实验验证,请在图丙中完成电路连接 ,要求:顺时针转动电位器(旋钮式变阻器)的滑片,灯变亮;逆时针转动滑片,灯变暗。小华利用该电路验证了科普读物结论的正确性;
(2)小华还发现:同等强度的红、绿、蓝光混合在一起,能得到近似白光的视觉效果。由此小华设计了通电后能发出近似白光的灯泡,请在图丁中完成该灯泡内部的电路连接 ,该灯泡的额定电压为 V,额定功率为 W。
【答案】 0.3 0.75 见解析
断路 10 L绿 7.5 2.25
【详解】(1)[1]开关S闭合前,滑动变阻器的最大阻值接入电路中,即滑片在A端时,滑动变阻器最大阻值接入电路,所以电路图如图所示:
(2)[2]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,所以电流表的示数为0.3A。
[3]小灯的额定电压是2.5V,此时电路中的电流是0.3A,则L0的额定功率
P=U5I5=2.5V×0.3A=0.75W
(3)[4]由表格数据可知,第一次试验小灯L0的电阻
第二次试验小灯L0的电阻
第三次试验小灯L0的电阻
第四次试验小灯L0的电阻
第五次试验小灯L0的电阻
由表格数据可知,小灯L0的电阻具有的特点是未达到额定电压之前,小灯两端的电压增大,小灯的电阻逐渐减小。
(4)[5]电流表无示数,说明电路中的故障类型是断路,电压表有示数,与电压表串联的电路没有故障,所以电路中的故障是小灯L0断路。
(二)[6]根据串联电路分压规律可知,此时需要串联小灯的个数是
所以至少需要10个小彩灯。
[7]绿色植物反射绿光,所以照明时不宜出现L绿。
(1)[8]顺时针转动电位器(旋钮式变阻器)的滑片,灯变亮,即接入电路中的电阻变小,如图所示:
(2)[9]同等强度的红、绿、蓝光混合在一起,通过三个灯泡的电流相等,所以三个小灯是串联的,如图所示:
[10]三个灯泡串联在电路中,则灯泡的额定电压
[11]串联电路中电流处处相等,则额定功率
P'=U'I5=7.5V×0.3A=2.25W
考点1 探究电流与电压的关系
1.(2022·江苏南京·中考真题)用如图甲所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
(1)实验前,电流表的指针位置如图乙所示,应该 ;
(2)在研究电流与电压关系时,为了改变电阻箱R1两端的电压, (选填“需要”或“不需要”)调节R2的阻值;
(3)在研究电流与电阻关系时,有以下步骤:
A.调节R1的阻值为3Ω;
B.移动滑动变阻器R2的滑片P至某一位置,记录电流表的示数为0.50A;
C.仅调节R1的阻值,分别为6Ω和9Ω,记录两次相应的电流值分别为0.33A和0.25A。
以上步骤C存在问题,要使第一次实验数据有效,步骤C中将R1的阻值由3Ω调成6Ω后,正确的操作是 。
【答案】 调零 需要 移动滑动变阻器R2的滑片P使电压表的示数为1.5V不变,记录电流表对应的示数
【详解】(1)[1]实验前,电流表的指针位置如图乙所示,即指针没有正对零刻度线,所以,应该调零。
(2)[2]在研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变,记录电流随电压的变化关系,为了改变电阻箱R1两端的电压,需要调节R2的阻值,从而改变变阻器连入电路的电阻,进而改变电路的电流,达到改变电阻箱电压的目的。
(3)[3]在研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,根据A、B知道,电阻的电压为
U=IR=0.50A×3Ω=1.5V
要使第一次实验数据有效,步骤C中将R1的阻值由3Ω调成6Ω后,正确的操作是:移动滑动变阻器R2的滑片P使电压表的示数为1.5V不变,记录电流表对应的示数。
2.(2024·江苏无锡·中考真题)小红测量长度为1m的镍铬丝、铜丝的电阻,器材有:电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻箱(0~9999.9Ω),长度为40cm的导线若干。
(1)①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻,请用笔画线代替导线,将电路连接完整 ;
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;
③正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,读出电压表的示数U和电流表的示数I,记录在表格中。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A,则镍铬丝的电阻为 Ω,分析数据可得:当导体的电阻一定时, 。
实验序号
U/V
I/A
①
1
0.2
②
1.5
0.3
③
2
④
2.5
0.5
(2)小红用连接完整的图甲电路测量铜丝电阻时,发现电压表示数始终很小,于是按照图丙的电路图重新连接电路,R为铜丝,为电阻箱,电源电压不变,闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V;当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V。则铜丝电阻为 Ω,电源电压为 V。
【答案】 B 0.4 5 见解析 0.5 2.8
【详解】(1)①[1]电源由两节干电池组成,电源电压是3V,电压表选择0~3V的量程,电压表和镍铬丝并联,如图所示:
②[2]为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即B端。
③[3][4]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.4A,镍铬丝的电阻为
[5]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到当导体的电阻一定时,电流和电压成正比。
(2)[6]当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V,由欧姆定律得到
①
当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V,由欧姆定律得到
②
由①和②得到
R=0.5Ω,U=2.8V
3.(2024·江苏常州·中考真题)小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量的电压;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是 ;
A.处发生短路 B.处发生断路
C.处发生短路 D.处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内;
实验序号
①
②
③
④
1.0
2.0
3.0
I/A
0.2
0.4
0.6
(5)分析实验数据,可得探究结论: ;
(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示;
实验序号
①
②
③
④
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察 表直至其示数为 ;
(7)分析实验数据,可得探究结论: 。
【答案】 B B 4.0 0.8 见解析 电压 3V 见解析
【详解】(一)(1)[1]将电流表和电阻串联在电路中,电压表和电阻并联,电流表、电压表均使用大量程,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即B端。
(3)[3]闭合开关S,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数,可能与电压表并联的处发生断路,故选B。
(4)[4][5]由图乙可知,电压表的量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表的示数是4V,电流表的量程是0~3A,分度值是0.1A,电流表的示数是0.8A。
(5)[6]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(二)(6)[7][8]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由第二个表可知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.6A×5Ω=3V
将定值电阻由5Ω换成10Ω,接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察电压表的示数直到电压表的示数是3V。
(7)[9]由表中数据可知电流与电阻之积(电压)为一定值,故根据已测数据可得探究结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
考点2 探究电流与电阻的关系
4.(2024·江苏镇江·中考真题)小明用图1电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中 出现了 故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图2中图线甲所示,从而得出结论;
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除 两端的导线。在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图3所示。
①小明遗漏的实验操作是 ;
②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华的实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是 ;
③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图2中的图线 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】(1)
(2)右
(3) 定值电阻 断路
(4) 电源 电压表调零(校零) 实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 乙
【详解】(1)在探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验中,电压表应并联在定值电阻两端,以测量定值电阻两端的电压。根据图1中的电路图,我们可以确定电压表的正负接线柱,并将其正确接入电路。将电压表的“+”接线柱与定值电阻的右端相连,如图所示:
(2)开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处。根据图1中的滑动变阻器接法,可以确定滑片应置于最右端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(3)[1][2]闭合开关后,小明发现电流表指针不偏转,说明电路中存在断路故障。而电压表指针有明显偏转且保持不变,说明电压表与电源两极是连通的,且电压表并联的部分(即定值电阻)发生了断路。因此,可以判断电路中定值电阻出现了断路故障。
(4)[1]实验结束后,为了安全起见,小明应先断开开关,再拆除电源两端的导线,以避免在拆除过程中发生触电或短路等危险情况。
[2]在整理器材时,小明发现电压表指针位置如图3所示,即电压表指针没有指向零刻度线。这说明小明在实验前遗漏了将电压表指针调零的实验操作。
[3]尽管小明遗漏了将电压表指针调零的实验操作,但他与小华的实验结论仍然一致。这是因为小明和小华在实验中都是控制定值电阻两端的电压保持不变,然后探究电流与电阻的关系。因此,遗漏的实验操作并未影响结论。
[4]小明原来的操作中,电压表示数为2V时,实际电压应小于2V,按正确操作重新进行实验时,他会控制定值电阻两端的电压为2V不变,即定值电阻两端电压电压变大。根据欧姆定律,我们可以推导出电流I与定值电阻R的倒数的关系为。由于U是定值,因此电流I与定值电阻R的倒数成正比,这种关系在图2中应表现为一条过原点的直线,但与图甲相比,在电阻一定时,电压变大,电流变大,所以应为图线乙。
5.(2023·江苏无锡·中考真题)用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系.器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“5Ω;3A”“20Ω;2A”“50Ω;1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是 ;
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为,电流表示数为。移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I;以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出图像,如图乙所示,依据图像,得到的结论是 ,实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有 字样,电源电压为 V;
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为 A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为 A。
【答案】 B BC断路 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。 “50Ω;1.5A” 4.2 0.4 0.1
【详解】(1)[1]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的阻值滑到最大处,即滑片P移至B端。
(2)[2]闭合开关后,电流表示数为0,说明电路可能断路,电压表示数为0,说明电压表与电源没有连通;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,说明此时电压表与电源连通,电压表并联的电路断路,若电路中只有一处故障,则可能是导线BC断路;
(3)[3]用描点的方式,画出图像,如图乙所示,图像是一条过原点的斜线,是正比例函数图线,得到的结论是: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]电路中最小电流为0.07A,此时导体两端的电压为0.7V,如果电源电压为4.5V,滑动变阻器分得的电压为
此时滑动变阻器的值
由题意可知,每节电池的电压略小于1.5V,滑动变阻器分得的电压小于3.8V,滑动变阻器的值应小于54.3Ω,故滑动变阻器应选50Ω;1.5A的。
[5]电源电压
(4)[6]如图丙,电流表接量程,分度值为0.02A,读数为0.4A。
[7]断开开关,将R换成,闭合开关,移动滑片P,电流表示数为0.4A,定值电阻两端的电压保持2V不变;所以使用上一次的实验数据为(2V,0.2A)此时定值电阻的值为10Ω;再次断开开关,换接未使用过的一个电阻应该是20Ω,正确操作后,电流表示数应为
6.(2024·江苏淮安·中考真题)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于 状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是 ;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为 V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成 比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是 。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
【答案】(1)
(2)断开
(3)的定值电阻断路
(4) 2 反
(5) 保护电路和控制定值电阻的电压不变 10
【详解】(1)滑动变阻器上下接线柱各选一个接入电路中,题目要求当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,即当滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小,接入电路的电阻丝长度变小,所以滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通,则电路出现的故障是的定值电阻断路。
(4)[1]由图像可知,当,即时,电流为0.4A,则电阻R两端的电压为
[2]由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,则得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[1]本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻的电压不变。
[2]将的电阻接入电路,根据串联分压原理则有
解得,所以本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于。
7.(2024·江苏南通·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是 ;
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材能否完成实验探究,简述你的判断依据: 。
【答案】(1)
(2)定值电阻短路
(3)大
(4)电流表选用小量程,但按大量程读数,造成读数错误
(5)见详解
【详解】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验中,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中测通过定值电阻的电流,电压表测定值电阻两端的电压,所以电压表与定值电阻并联;题目要求变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,所以把滑动变阻器左下接线柱接入,如下图所示:
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明有电流通过,没有断路的情况;电压表无示数,若不是电压表本身损坏,故障就可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(3)在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要采用控制变量法使定值电阻两端的电压保持不变;若将5Ω电阻换成10Ω,根据串联电路分压规律可知,更换较大的定值电阻后,定值电阻两端的电压会增大,为了使定值电阻两端的电压保持在4V不变,就需要适当增大滑动变阻器两端的电压,方法是适当增大滑动变阻器接入电路的电阻。
(4)由图丙可知,错误的一组数据应该是当定值电阻为20Ω时,通过的电流为1A,出现这种情况的原因可能是电流表改用0~0.6A量程接入电路,但仍按0~3A量程读数,造成读数错误。
(5)若控制定值电阻两端电压为4V,则变阻箱两端的电压为2V,根据分压原理可知在串联电路中电压之比等于电阻之比;因为定值电阻两端的电压是电阻箱两端电压的2倍,所以电阻箱接入电路的阻值是定值电阻阻值的一半;当定值电阻为5Ω、15Ω、25Ω时,变阻箱接入电路的阻值为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω,用来替换变阻器的电阻箱最小倍率是×1,所以无法完成实验。
8.(2024·江苏连云港·中考真题)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变,电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,他应先 。
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图丙所示,此时电阻R的阻值为 Ω。
(4)在实验过程中,当把电阻R由20Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 将电压表指针调至零位 电阻R断路 20 变小
【详解】(1)[1]连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,此时电压表的指针没有调零,所以他应先将电压表指针调至零位。
(2)[2]由图甲得,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量电阻R的电压,电流表测量电路电流,连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表无示数,说明电路电路,且电压表与电源相连接,故故障是与电压表并联的电阻R断路。
(3)[3]由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A,由欧姆定律得,此时电阻的阻值为
(4)[4]串联电路中,电阻越小,分到的电压越小。在实验过程中,当把电阻由由20Ω更换为10Ω时,电阻的电压变小,应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,减小滑动变阻器分到的电压,使电阻的电压增大为2V。
9.(2022·江苏徐州·中考真题)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中:
实验序号
R/Ω
I/A
①
5
0.40
②
10
0.20
③
20
0.10
(1)小明连接的电路如图甲所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整 ;
(2)小华连接的电路,电流表在电池和开关之间,其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置 ;
A.小明的可以,小华的不可以
B.小华的可以,小明的不可以
C.两种都可以
D.两种都不可以
(3)实验时保持电阻两端的电压不变,如图乙所示,电压表的示数为 V;
(4)根据表格中记录的三组数据,发现电阻越大则电流越小,要判断电流与电阻是否成反比,在不画坐标图像的前提下,应该如何对数据进行处理: 。
【答案】 C 2 计算出每次实验电流与电阻的乘积
【详解】(1)[1]如图甲,滑动变阻器电阻丝的右端已接入电路,再把金属杆的左端或右端与开关的右侧接线柱连接即可,如图所示:
(2)[2]在串联电路中,各处电流都相等,所以只要电流表和电阻串联,接在图中位置或者开关和电池之间都可以,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[3]如图乙,电压表选用的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为2V;
(4)[4]计算出每次实验中电流和电阻的乘积,如果三次乘积相同,说明电流与电阻成反比。
10.(2024·江苏扬州·中考真题)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。
(1)小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中 。实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至 (填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为 A。断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关, (填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数;
(2)小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出图像,如图3所示。根据小华的实验数据, (填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;
(3)小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片P位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为0.32A,该元件的电阻为 Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许,则电阻测量值 真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 B 0.48 不能 不能 9 大于
【详解】(1)[1]探究通过导体的电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端电压不变,所以缺少的器材为电压表,需要把电压表并联在定值电阻两端,如下图:
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片要放在阻值最大的位置,由图1可知为B端。
[3]由图2可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.48A。
[4]断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关,根据串联分压的规律,可知定值电阻两端电压发生改变,因为需要控制电阻两端电压不变,所以需要移动滑动变阻器保证定值电阻两端电压不变,故不能立即记录电流表的示数。
(2)[5]小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,当电阻箱的阻值发生改变时,根据串联分压规律,可知电阻箱两端的电压也发生改变,所以实验中没有控制定值电阻两端电压相等,故根据小华的实验数据,不能得出导体中的电流与电阻成反比的结论。
[6]由图3可知,当电路中电流为0.32A时,对应的电阻的阻值为9Ω。
[7]若不慎将滑片P向右移动了少许,滑动变阻器接入电阻阻值变大,电路总电阻变大,根据可知电路中电流变小,由图3可知,电路中电流越小,对应的电阻值越大,所以测量值大于真实值。
11.(2023·江苏宿迁·中考真题)用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
(1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大;
(2)连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
(3)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为 V,记下电流表的示数。断开开关,将12Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使 表的示数与前一次相同,记录相关数据;
(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出I~R图像为曲线A;
①由图像可得出的结论是: ;
②根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点”或“无交点”),其原因是 ;
③本实验的主要研究方法是“控制变量法”,下列物理教材中的实验,没有用到“控制变量法”的有 。
A.探究二力平衡的条件
B.探究影响液体内部压强的因素
C.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值
【答案】 断开
2.4 电压
当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 无交点 见解析 C
【详解】(1)[1]“探究电流与电阻的关系”的实验,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,故滑动变阻器应接右下的接线柱,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,所以连接电路时,开关应断开。
(3)[3]由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,故图乙电压表的示数为2.4V。
[4]根据串联分压原理可知,将定值电阻由12Ω改接成10Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;“探究电流与电阻关系”的实验中应保持电阻两端的电压不变,所以应移动变阻器的滑片P使电压表的示数与前一次相同,记录相关数据。
(4)①[5]由图像丙可知,电流与电阻的乘积
为一定值,且电流随电阻的增大而减小,故可得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
②[6][7]“探究电流与电阻关系”的实验中应保持电阻两端的电压不变,又电源电压不变,所以滑动变阻器两端的电压也不变,且定值电阻与滑动变阻器串联,故电流相等;由图像丙可知,定值电阻两端的电压保持在2.4V不变,故滑动变阻器两端的电压保持在2.1V不变,由串联分压可知,每次实验滑动变阻器接入电路的阻值都比定值电阻小,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A无交点。
③[8]A.“探究二力平衡的条件”实验,采用的是控制变量法;故A不符合题意;
B.“探究影响液体内部压强的因素”采用的是控制变量法;故B不符合题意;
C.“用电流表和电压表测量定值电阻的阻值”是一个测量型实验,利用多次测量求平均值减小误差,没有采用控制变量法,故C符合题意。
故选C。
12.(2022·江苏连云港·中考真题)某同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻两端的电压始终保持不变,电路中仪表均完好无损。
(1)某同学将最后一根导线接入滑动变阻器的A接线柱后就完成电路的连接,该同学连接过程中存在的问题是 ;
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是 ;
(3)排除故障后,某同学将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图乙所示,此时电阻的阻值为 ;
(4)在实验过程中,当把电阻由更换为时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 开关没有断开 断路 5 变大
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时应断开开关。由图得,某同学连接电路时开关没有断开。
(2)[2]由图甲得,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量电阻R的电压,电流表测量电路电流,连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表无示数,说明电路电路,且电压表与电源相连接,故故障是与电压表并联的电阻R断路。
(3)[3]由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,由欧姆定律得,此时电阻的阻值为
( 4)[4]串联电路中,电阻越大,分到的电压越大。在实验过程中,当把电阻由更换为时,电阻的电压变大,应使滑动变阻器接入电路中的电阻变大,增大滑动变阻器分到的电压,使电阻的电压减小为2.5V。
考点3 伏安法测导体电阻实验
13.(2024·江苏苏州·中考真题)用如图所示电路测电阻的阻值。
实验步骤如下:
(1)将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值,使电压表和电流表示数为合适的值;
(2)断开开关,将电压表右端由C点改接到D点;
(3)闭合开关,反复调节 使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为;
(4)待测电阻的阻值 ;
(5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,原因可能有: 、 。
【答案】 电阻箱和滑动变阻器 或的阻值太小 滑动变阻器最大阻值小于或滑动变阻器最大阻值不够大
【详解】(3)[1]闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器滑片,使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为R2。
(4)[2]由题意可知,步骤(1)与步骤(3)中,电路电流与R与Rx两端总电压相等,由欧姆定律可知
解得
Rx=R1-R2
(5)[3][4]若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小或小于Rx,使电阻R和Rx两端的电压过大造成的。故原因可能有:滑动变阻器最大阻值小于Rx或滑动变阻器最大阻值不够大。
14.(2023·江苏南京·中考真题)现有两只阻值未知的定值电阻Rx1和Rx2。
(1)图甲为用伏安法测量Rx1的部分电路。
①用笔画线将电路补充完整,要求滑动变阻器接入电路阻值最大(图中滑片P在B端) ;
②正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,进行三次实验,测得的电流、电压的部分数据如下表。第3次实验的电流大小如图乙所示为 A;
实验序号
U/V
I/A
1
1.2
0.12
2
2.0
0.20
3
2.5
③Rx1的阻值为 Ω(精确到0.1);
④实验结束后,应先断开 ,拆除 两端的导线;
(2)用图丙所示的电路可以测出Rx2的阻值。图中有两只阻值已知分别为R1和R2的定值电阻,R0为电阻箱,电源电压恒定。
①只闭合S1,记录电压表V1的示数U;
②只闭合S2,调整电阻箱的阻值,使电压表V2的示数也为U,记录此时电阻箱的阻值R;
③则Rx2= 。
【答案】 0.24 10.1 开关 电源
【详解】(1)[1]根据题意,电压表测定值电阻两端电压,要求滑动变阻器接入电路阻值最大(图中滑片P在B端,则滑动变阻器接A端,如图:
[2]由图甲可知电流表接小量程,由图乙可知电流表示数为0.24A。
[3]由表中数据可知三次R x1的电阻为
所以R x1的电阻为
[4][5]为了保护电路安全,实验结束后,应先断开开关,再拆除电源两端的导线。
(2)[6]只闭合S1,Rx2和R1串联,电压表测Rx2两端的电压为U,则电源电压为
只闭合S2,电阻箱与R2串联,电压表测电阻箱两端电压,此时电阻箱的阻值为R,则电源电压为
因为电源电压不变,则
解得:
15.(2023·江苏盐城·中考真题)小红用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有:干电池两节、电流表、电压表、额定电压为的小灯泡、开关、“,1.5A”的滑动变阻器各一只、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整 ;
(2)连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数是 V时,读出电流表的示数如图乙所示,为 A,小灯泡正常发光时的电阻约为 (保留一位小数);
(3)小红想测量小灯泡灯丝在常温时的电阻大小,于是设计方案:移动滑动变阻器的滑片,直至灯丝不发光,读出电流表和电压表的示数,计算出电阻的大小,你认为小红的方案是否正确? 。判断的依据是: 。
【答案】 左 2.5 0.28 8.9 不正确 见解析
【详解】(1)[1]本实验中,电压表应与灯泡并联,小灯泡额定电压为,则电压表选择的量程,故连接如图所示:
(2)[2]为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,所以把滑片移至最左端。
[3][4][5]为了测量小灯泡正常发光时的电阻,所以应移动滑片,直至电压表示数达到小灯泡的额定电压,如图乙,读出此时电流表的示数,则小灯泡正常发光的电阻
(3)[6][7]实验过程中,由于电流的热效应,灯丝的温度会升高,测出的不是常温下灯丝的电阻,所以小红的方案不正确。
16.(2023·江苏南通·中考真题)为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻,小明设计了如图甲所示电路,电源电压6V保持不变。
(1)闭合开关前,小明观察到电流表指针如图乙所示,应该对电流表 。他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画上“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线;
(2)正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是 ;
(3)排除故障后,继续实验。移动滑片P,使电压表示数分别为2.0V、3.8V、4.5V,记录下对应的电流表示数分别为0.22A、0.30A、0.32A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(4)小红认为有更精确的测量方案,她初步设计了图丙所示的电路,请从滑动变阻器(0~20Ω)、电阻箱(最低倍率是×1,元件符号)、电压表(0~3V)中选择两个器材,并将它们的电路元件符号填入图丙合适的虚线框中,帮助小红完成电路设计。
【答案】 调零 小灯泡短路
【详解】(1)[1]闭合开关前,小明观察到电流表指针如图乙所示,表明电流表指针没有调零,应该对电流表调零。
[2]测定小灯泡正常发光时的电阻,应使小灯泡和滑动变阻器、电流表、开关串联,应使小灯泡的左接线柱接电源负极或电压表的负接线柱,如图所示:
(2)[3]正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,有电路仍然接通,不能断路,电压表示数为零,说明被测的小灯泡可能发生了短路。
(3)[4]排除故障后,继续实验。移动滑片P,使电压表示数分别为2.0V、3.8V、4.5V,记录下对应的电流表示数分别为0.22A、0.30A、0.32A,其中电压表示数3.8V,电流表示数0.30A时小灯泡正常发光,小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[5]小红认为有更精确的测量方案,她初步设计了图丙所示的电路,选择滑动变阻器(0~20Ω)、电压表(0~3V)连成如图所示电路,实验时调节滑动变阻器使电压表示数为
6V-3.8V =2.2V
时,小灯泡正常发光,读出电流表示数,从而求出小灯泡正常发光时的电阻,因为选择了更小的量程,读数更精确。
17.(2023·江苏泰州·中考真题)小明和小华一起进行伏安法测电阻的活动。
(1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大;
(2)连接电路之前,应该 开关,检查电表指针是否 ;
(3)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻Rx两端时,电压表无示数,则故障可能是 ;
(4)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,该待测电阻Rx的阻值为 Ω;
(5)利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,分别设计了如图丙、丁所示的方案(电源电压恒定不变),并进行了以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为5Ω、8Ω、20Ω,闭合开关,发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值,如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了,由以上数据可知:电源电压为 V,定值电阻R0的阻值为 Ω;
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻值为 Ω。
【答案】 断开 归零 滑动变阻器断路 5 4.5 10 5
【详解】(1)[1]伏安法测电阻的实验中滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大,说明滑动变阻器的接入阻值变小,故应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路。如图所示
(2)[2]连接电路之前,为了保护电路,应该断开开关。
[3]在连接电路时,应检查电表指针是否归零,若没有,就需要调零。
(3)[4]闭合开关,两电表均无示数,则电路可能断路。将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,电压表接在电源两端时,电压表有示数,说明电压表、电源是完好的;电压表接在滑动变阻器两端时,电压表有示数,说明滑动变阻器以外的电路是通路;只有接在待测电阻Rx两端时,电压表无示数,说明待测电阻Rx以外的电路有断路,所以故障可能是滑动变阻器断路。
(4)[5]由图乙,根据欧姆定律可知,待测电阻Rx的阻值
(5)①[6][7]由图戊可知,电压U1=1.5V时,R1=5Ω,电压U2=2V时,R2=8Ω,由图丙电路可知,定值电阻R0与电阻箱串联,由和串联电路电压规律可知,测量电阻R1时,电源电压
①
测量电阻R1时,电源电压
②
联立①②解得:R0=10Ω,将其带入其中一个式子解得电源电压U电=4.5V。
②[8]小华设计的电路中,定值电阻R0与电阻箱串联,但电压表测量的是定值电阻R0两端的电压;所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,即电源电压U电=4.5V,电压表量程是0~3V;根据串联分压原理可知,当电压表示数最大为3V时,所能测的电阻值最小,其两端最小电压
此时R0两端的电压是能测电阻两端电压的
倍,故所能测的最小阻值
18.(2022·江苏南京·中考真题)现有一只阻值未知的定值电阻RX。
(1)图甲为用伏安法测电阻RX的部分电路。
①用笔画线将电路补充完整,要求:滑片向B端移动时,变阻器接入电路的电阻变小;
②调节滑动变阻器可以多次实验,其目的是 ;
③请在虚线框内设计一个记录数据的表格。
④收集数据完成实验。
(2)利用如图所示电路,能测出RX的阻值。其中R为定值电阻,R′为电阻箱。请在空白处填上合适内容。
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱调为某一阻值R1;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表和电流表示数为合适的值;
③断开开关,再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,反复调节 ,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2,断开开关。
④待测电阻的阻值RX= 。
【答案】 减小测量误差 见解析 R'与滑动变阻器滑片P R1-R2
【详解】(1)[1]根据题意要求知道,滑片向B端移动时,连入电路的电阻变小,确定变阻器右下接线柱连入电路中;电压表与电阻并联,如下图:
[2]在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验,本实验测导体的电阻,调节滑动变阻器可以多次实验,可以多次测量,目的是减小测量误差。
[3]本实验需测量电阻两端的电压、电流,并计算出电阻值,并采用多次测量求平均值的方法减小测量误差,则实验数据记录表格如下
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均值/Ω
1
2
3
(2)[4]断开开关,再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,反复调节R'与滑动变阻器滑片P,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2,断开开关;
[5]此时电路中的电流、电流两端的电压与②中相同,即电阻箱减少的电阻就等于待测电阻Rx的阻值,根据等效替代法可知
Rx=R1-R2
19.(2023·江苏扬州·中考真题)小红用如图1所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)在图1中连接错误的一根导线上打叉并改正 (要求滑片P左移时,电流表示数变大);
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表始终无示数,电压表示数接近电源电压,其原因是 ;排除故障后,移动滑片P,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图2所示,则定值电阻Rx= Ω。小红认为电阻值已经测出,便开始整理实验器材,她的实验不足之处是 ;
(3)小红继续测量小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计如图3所示电路操作如下:①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使 ,此时电阻箱示数如图4所示,则小灯泡的阻值约为 Ω。
【答案】 Rx断路 5 实验次数太少,误差较大 电流表示数为I 8.2
【详解】(1)[1]把B点与F点连接的导线去掉,改接在E与A点 ,滑片P左移时,滑动变阻器阻值变小,电流表示数变大,如图所示:
(2)[2]电流表始终无示数,可能是电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表到电源两极没有断路,则原因是Rx断路;
[3]如图2,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A,则定值电阻为
[4]小红的实验次数太少,测出的电阻值误差较大,为减小误差,应多次测量求平均值。
(3)[5][6]①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使电流表示数为I,则小灯泡电阻等于此时电阻箱接入电路的电阻,由图4可知,电阻箱读数为8.2Ω,则小灯泡的阻值约为8.2Ω。
20.(2023·江苏连云港·中考真题)某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻的阻值,图中电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为。
(1)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端(选填“A”或“B”);
(2)实验过程中向左移动滑片P,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)实验中测量多组电压和电流值的目的是 ;
(4)若为,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是 。
【答案】 A 变大 多次测量取平均值减小误差 10Ω~50Ω
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,应将变阻器的滑片移至阻值最大处,即A端。
(2)[2]实验过程中向左移动滑片P,变阻器接入电路的电阻变小,所以变阻器分压变小,由串联电路电压的规律可知定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大。
(3)[3]该实验进行多次测量,求出多组电压与电流值,由欧姆定律求出电阻值,然后求平均值,可以减小误差。
(4)[4]电压表的量程是0~3V,当电压表的示数为3V时,通过电路的电流最大,变阻器连入电路的电阻最小,电路中的电流
由串联电路电压的规律和欧姆定律得到变阻器的最小阻值
滑动变阻器的最大阻值为,滑动变阻器连入电路的最大阻值是50Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是10~50Ω。
21.(2022·江苏宿迁·中考真题)某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,导线不得交叉 ;闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移到最 端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3V,则电路故障原因可能是 。
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻 Ω。接下来测量多组实验数据算出平均值,这是为了减小测量带来的 。
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 (选填“A”或“B”)。
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系。
(5)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为,请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S,滑片p移到a端时,读出电压表示数为;
②闭合开关S, ,读出电压表示数为;
③待测电阻 (用已知和测量出的物理量符号表示)。
【答案】 右 Rx断路 0.16 10 误差 A 滑片P移到b端时
【详解】(1)[1]因为电源电压为3V,所以电压表选择0~3V的量程,使用“伏安法”测量未知电阻 Rx 的阻值时,应将电压表并联与被测电阻并联,如图所示
[2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端,故应将将滑动变阻器滑片P移到阻值最大的右端。
(2)[3]电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表有示数,且示数接近于电源电压,说明与电压表并联的地方出现断路,则电路故障原因可能是Rx断路。
(3)[4][5]由乙图可知,电流表选0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.16A。未知电阻的阻值为
[6]多次测量就平均值可以有效的减小误差,所以接下来测量多组实验数据,算出Rx平均值,这是为了减小测量带来的误差。
(4)[7]未知电阻是一个定值电阻,利用滑动变阻器可以改变电路中的电流,记录多组电压、电流值,所以还可以探究电阻一定时,电流与电压的关系,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(5)①闭合开关S,滑片p移到a端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,即只有Rx接入电路,此时电压表测电源电压,读出电压表示数为U1,即电源电压U′=U1。
②[8]闭合开关S,滑片P移到b端时,滑动变阻器与Rx串联,且滑动变阻器接入电路中的阻值最大为Rmax,此时电压表测Rx两端的电压,读出电压表示数为Ux=U2。则此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U′-Ux=U1-U2
电路中的电流为
③[9]则未知电阻的阻值为
22.(2022·江苏泰州·中考真题)在“测量定值电阻阻值”的实验中,小明所用电源的电压保持不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A”的字样。
(1)粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示,请你指出其中存在的问题。一是 ;二是 ;
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
①
5.0
②
6.5
0.4
③
8.0
0.5
(2)小明解决上述问题后,闭合开关发现:电压表指针有明显偏转,而电流表指针几乎不动经检查;电路中电表完好且只有一处故障,他初步判断可能是导线 (选导线编号)断路或 断路;
(3)排除上述电路故障后,小明开始实验:
①闭合开关,读出电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中其中电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为 A,利用该组数据算出的Rx阻值为 Ω(保留一位小数);
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片向 移至适当位置,读出两电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中;
③闭合开关,继续移动滑片,直至移到了滑动变阻器的一端,读出两电表示数,断开开关,并将读数填在表中;
(4)分析表中数据,小明发现:随着待测电阻两端电压的增大,计算得出的待测电阻阻值变化情况是 ,他感到困惑:为何会出现这样的结果呢?
小华帮他检查后指出:小明所测出的电压数据是错误的,于是小明想重新实验,小华提醒他:无需重新实验,利用已知信息和电流表的读数,不但可计算出待测电阻的阻值,还能求出电源电压。小明经过认真思考后,计算得出:待测电阻Rx= Ω,电源电压U总= V
【答案】 开关没有断开 滑片没有位于阻值最大处 ③ 待测电阻 0.3 16.7 左 变小 15 7.5
【详解】(1)[1][2]粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示,从图甲可以看出,开关没有断开就连接电路,实验中,为了电路安全,需要断开开关,连接器材;第二个问题是滑片没有位于阻值最大处,实验中为了保护电路,滑片需要位于最大阻值处。
(2)[3][4]电流表指针几乎不动,说明存在断路,电压表指针有明显偏转,则说明电压表所在的电路是通的,说明导线①②是好的,那么导线③断路;或者电压表所测量的待测电阻断路。
(3)①[5][6]如图乙所示,为电流表,选择小量程,分度值为0.02A,故读数为0.3A;该组数据,待测电阻的电压为5V,则Rx阻值为
②[7]从表格中的数据可知,定值电阻两端的电压变大,说明电流变大,那么滑动变阻器的阻值需要变小,故需要将滑片变阻器向左滑动。
③[8]第二次实验的待测电阻的阻值为
第三次实验,待测电阻的阻值为
发现待测电阻越变越小。
(4)[9][10]设电源电压为U,第一次实验时,没有移动滑片,所以滑动变阻器以最大阻值接入电路,故可以列等式
第三次实验,滑片移到了另一端,则滑动变阻器接入的电阻为零,此时电源电压为
解得,待测电阻和电源电压分别为
,
23.(2023·江苏淮安·中考真题)在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片P置于端时滑动变阻器接入电路的电阻最大 ;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来的操作是 ,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的电阻为 (结果保留一位小数);
(3)根据数据绘制图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受 的影响;
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是 ;
A.;2A B.;2A C.;1.5A
(5)小灯泡逐渐变亮的过程中,电路中电流依次为、、时,小灯泡对应的功率分别为、、。若,则 (选填“”“”或“”);(假设小灯泡的电阻保持不变)
(6)将上述实验中的小灯泡与一个的定值电阻串联在电源电压为的电路中,则定值电阻两端的电压为 V。
【答案】 将滑动变阻器的滑片P向A端移动 0.3 8.3 温度 C 2.6
【详解】(1)[1]滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大,说明此时滑动变阻器左下部分电阻接入电路,则下面的接线柱应该接在A接线柱上,如图所示:
(2)[2]电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,此时电压表示数很小,说明灯泡的电压比较小,因为串联分压,那么滑动变阻器的电压较大,电阻越大分压越多,即滑动变阻器的电阻太大,所以滑动变阻器的滑片P应该向阻值减小的一端即A端移动。
(2)[3][4]从甲图中看出电流表接的是小量程,分度值是0.02A,根据图乙可知电流表读数为,小灯泡的电阻为
(3)[5]由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以通过灯泡的电流与电压不成正比。
(4)[6]当电路电流最小时,电路中接入的总电阻最大,根据图丙可得出最小电流为,根据欧姆定律可计算出此时电路总电阻
因为灯丝电阻随温度升高而增大,可知电流为时的小灯泡的电阻小于小题2中求出的小灯泡在额定电压下工作时的电阻,由此可得出滑动变阻器阻值应至少为
故选C。
(5)[7]根据题意可知
因为灯泡依次变亮时的电流也依次变大,即
故
由此得出
(6)[8]设此时灯泡两端电压为,电路中的电流为,由串联电路电压特点可得
即
变形可得
在图丙中作出该直线图像如图所示:
;
由图可知两图线的交点为,此时小灯泡两端的电压为,电流为,则定值电阻两端电压
考点4 伏安法测量小灯泡的电功率
24.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“”,用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)连接电路时,开关应 ,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 故障;
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡额定功率为 W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻(、、、,各一个)探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是 。
A.1.7V B.2.2V C. 2.7V
【答案】 见解析 断开 断路 0.24 0.6 C
【详解】(1)[1]实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。
(2)[2]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[3]试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则与灯泡并联的电压表发生了断路故障。
(3)[4]由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.24A。
[5]小灯泡额定功率为
(4)[6]探究电流和电阻关系,要控制定值电阻的电阻应不变,由欧姆定律得
当接入25Ω定值电阻时,变阻器接入电路中电阻最大,为20Ω时,定值电阻的电压最小,此时
由图得,电源电压由3节干电池组成,为4.5V,由串联电路电流特点得
则定值电阻的电压最小电压为
当电压表示数最大为3V时,定值电阻的电压最大,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
25.(2024·江苏无锡·中考真题)用如图所示的电路测量小灯泡的功率,实验原理是: 。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V,观察小灯泡的亮度,读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为 W,小灯泡的亮度由 决定。
实验序号
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
①
3.0
0.28
较亮
②
3.8
0.30
正常发光
③
4.2
0.32
过亮
【答案】 1.14 实际功率
【详解】[1]如图所示,用电流表测量通过小灯泡的电流,通过电压表测量小灯泡两端的电压,则根据可以测量出小灯泡的实际功率。
[2]根据第②数据可知,小灯泡正常发光,小灯泡L的额定功率为
[3]实际功率比较大时,相同的时间内,更多的电能转化为光能,小灯泡更亮,故小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定的。
26.(2022·江苏盐城·中考真题)小聪做“测量小灯泡电功率”实验,灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)用笔画线代替导线将甲图连接完整,要求:当滑片P向右滑动时,灯泡变亮 ;
(2)电路连接正确且无故障,闭合开关,两电表示数如图乙所示,电压表的示数为 V,造成此现象的原因是 ;
(3)调整后继续实验,数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
电压/V
0.3
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流/A
0.12
0.16
0.21
0.26
0.30
0.32
0.33
小灯泡的额定功率为 W;
(4)根据实验数据在图丙中画出灯泡的电流与电压的关系图像 ,由图像可知,当灯泡两端电压为2.2V时,通过灯泡的电流为 A;
(5)小华小组在做此实验的过程中,正确连接电路,无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光,请对这一现象产生的原因提出合理的猜想 。
【答案】 2.7 滑动变阻器接入阻值较小 0.8 0.31 电源电压太小或滑动变阻器最大阻值太小
【详解】(1)[1]当滑片P向右滑动时,灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,故变阻器应选右下接线柱与电源串联在电路中,如下图所示:
(2)[2]闭合开关,两电表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.7V。
[3]图乙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.32A;电源电压为3V,而电压表示数为2.7V,电流表和电压表示数偏大,造成此现象的原因是滑动变阻器接入阻值较小。
(3)[4]由表中数据可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.32A,小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W
(4)[5]根据表中数据在坐标系中描点,画出图像,如图丙所示:
[6]由图分析可知,当灯泡两端电压为2.2V时,通过灯泡的电流为0.31A。
(5)[7]无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光,即灯的电压不能达到额定电压,可能是电源电压太小,使得小灯泡两端电压始终小于2.5V,或者滑动变阻器最大阻值太小,使得小灯泡两端电压始终大于2.5V。
27.(2022·江苏镇江·中考真题)某小灯泡的额定电压为2.5V,图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将电压表正确接入电路;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 端(选填“左”或“右”);
(3)当电压表示数调至2.5V时,电流表示数如图2所示,小灯泡的额定功率为 W;
(4)用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率;
①仅闭合S1,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V;
②在保持 的情况下,仅闭合S2,调节电阻箱R1使电压表示数为 V,此时R1接入电路的阻值为20Ω;
③该小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 右 0.75 滑动变阻器R2滑片不动 4 0.8
【详解】(1)[1]电压表与灯泡并联接入电路,如下图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最右端。
(3)[3]电流表接入电路的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(4)①[4]仅闭合S1,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,调节滑动变阻器R2滑片至某一位置,使电压表示数为4V,达到灯泡的额定电压,此时灯泡正常发光。
②[5]在保持滑片位置不动的情况下,仅闭合S2,滑动变阻器和电阻箱串联接入电路,调节电阻箱R1使电压表示数为4V,此时电阻箱相当于正常发光的灯泡,此时R1接入电路的阻值为20Ω,即灯泡正常发光时阻值也为20Ω。
③[6]该小灯泡的额定功率
28.(2022·江苏无锡·中考真题)用图甲所示的电路测量小灯泡的功率,器材有:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 1.5A)、额定电压为2.5V的小灯泡各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,需要检查电流表、电压表的指针是否 ,并“将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”端);
(2)接通电源,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不发光,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源之间的电路连接是 ,若电路中只有一处故障,则可能是 ;
(3)排除故障后,重新开始实验,电源电压保持不变,闭合开关,电压表示数为0.5V,电流表示数为0.12A;移动滑片P,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W,此时滑动变阻器消耗的功率 W。
【答案】 对准零刻度线 B 通路 小灯泡断路 0.3 0.75 0.12
【详解】(1)[1]电表使用前要调零。闭合开关前,需要检查电流表、电压表的指针是否对准零刻度线。
[2]为保护电路电路,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即B端。
(2)[3][4]接通电源,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不发光,电流表指针不偏转,说明电路可能断路;电压表指针有明显偏转,即说明电压表与电源之间的电路连接是通路;则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,若电路中只有一处故障,则可能是灯泡断路。
(3)[5][6]当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
[7]排除故障后,重新开始实验(滑动变阻器连入电路的电阻最大),电源电压保持不变,闭合开关,电流表示数为0.12A,由欧姆定律,变阻器的电压为
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
根据串联电路电压的规律,电源电压为
U= U滑+UV=2.4V+0.5V=2.9V
灯正常发光时,变阻器的电压为
U′滑=2.9V-2.5V=0.4V
此时滑动变阻器消耗的功率
P滑= U′滑IL=0.4V×0.3A=0.12W
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