2025年中考物理一轮复习专题—《电压电阻实验探究题》

2025-01-17
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2025年中考物理一轮复习专题—《电压 电阻 实验探究题》 一、实验题 1.为探究影响导体电阻大小的因素,小明找到不同规格的电阻丝如下表所示。 导体 A B C D 长度/m 1.0 1.0 1.0 0.5 横截面积/mm2 1.2 1.2 2.4 1.2 材料 镍铬丝 锰铜丝 镍铬丝 镍铬丝 (1)为了便于研究多因素的问题,我们通常采用 法,即每次挑选两根合适的导线,测出通过它们的电流,然后进行比较。 (2)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用 两根导体。(填序号ABCD) (3)选用A、B两根导体,可探究导体电阻大小与 是否有关。 (4)此外还可以研究电阻与 的关系,应选用导线A和 。 2.小强利用如图所示的装置做了“探究串、并联电路电压特点”的实验。 (1)请你根据图甲电路图,将图乙实物图连接完整 ; (2)正确连接电路后,小强在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯两端的电压,这一做法会造成 ; (3)改正错误重新正确连接电路后,电压表的示数如图丙所示,此时灯两端的电压为 V; (4)小强完成实验后又设计了图丁所示的电路图对并联电路的电压关系进行了探究,其中和的规格不同,正确进行实验和读数,测得实验数据如下表所示。分析数据可初步得出的结论: (用字母表述)。 实验次数 1 3.0 3.0 3.0 2 3.0 3.0 3.0 3 3.0 3.0 3.0 3.在探究影响导体电阻大小因素的实验时,做了如下猜想 猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关; 猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关; 猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示: 编号 材料 长度l/cm 横截面积S/mm2 A 镍铬合金 0.25 1.0 B 镍铬合金 0.50 1.0 C 镍铬合金 0.25 2.0 D 锰铜合金 0.25 1.0 (1)按照如图所示实验电路,在M、N之间分别接入不同的导体,来比较导体电阻的大小,大梦认为可以根据灯泡亮度的变化来判断接入导体电阻的大小,小梦则提出,此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选导体的阻值相差太小。灯泡亮度变化 (填“明显”或“不明显”),那么,你认为通过观察 可以更直观地判断出接入电路中导体电阻的大小; (2)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。为了验证该结论,应该选用编号为 (填入格式“*与*”)的两段导体接入MN两端,进行实验。 4.如图所示,用电压表分别测量L1两端的电压U1和L1、L2串联电路的总电压U,电压表的表盘指针位置如图乙、丙所示,请根据表盘读数回答下列问题; (1)测L1两端的电压时,电压表的量程是 ,分度值是 ,L1两端的电压U1是 V; (2)测L1、L2串联电路两端的总电压时,电压表的量程是 ,分度值是 ,总电压U是 V; (3)L2两端的电压U2是 V。 5.小青在利用如图甲所示电路探究“串联电路电压规律”的实验中: (1)在连完最后一根导线后,小青发现L1和L2忽亮忽灭,连接电路时小青的错误是: ;L1与L2忽亮忽灭的原因是:电路某处发生了 (填“断路”、“短路”或“接触不良”)现象; (2)排除故障后闭合开关,发现小灯泡L1比L2亮,小青认为是通过L1的电流大于通过L2的电流。你认为小青的想法是 (填“正确”或“错误”)的,原因是 ; (3)小青在实验过程中连接了如图乙所示电路,已知电源电压为4.5V。闭合开关,电压表示数如图丙所示,则灯L1两端电压为 V;灯L2两端的电压为 V。 6.树木在低温下细胞会受伤,导致枝条的电阻发生变化,用电阻测量法可以鉴别树木的耐寒能力。实验时,取同一待测树种的一些枝条分别放入不同的冷冻箱内,在不同的温度下冷冻24h后取出。等枝条恢复至室温时,测量这些枝条的电阻,测得数据如下表: 冷冻温度/℃ -40 -30 -20 -10 0 枝条电阻/Ω 21.1 27.2 33.1 39.0 45.0 (1)将待测树种看作导体,则应该取同一待测树种上长短、 均相同的一些枝条进行实验; (2)请你在坐标图中画出该树种的枝条电阻和冷冻温度的关系图像;( ) (3)由图像可知,该树种枝条电阻的大小与冷冻温度的关系为 。 7.亲爱的同学,你会正确使用下列仪器吗? (1)在使用电流表和电压表时,电流表要与被测用电器 联,电压表要与被测用电器 联; (2)如图甲所示,将线头M、N都接到电流表的“3”接线柱上,此时电流表测的是灯 (选填“L1”或“L2”)的电流,此时要想电流表测量干路电流,只需将线头 改接到电流表“ ”接线柱上; (3)某同学在做用电压表测量电路的电压实验中,采用两节干电池串联做电源,连接了如图乙所示的电路。在闭合开关前观察到电压表如图丙所示,接下来的操作应该是 ;排除故障后闭合开关,发现电压表又如图丙所示,则所测得的电压为 V。 8.在“探究串联电路电压的特点”活动中。 (1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (相同/不同)的小灯泡; (2)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是 。 9.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。 (1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 。 (2)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ; (3)排除故障后,小明将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了电流值并记录在表格中,并多次实验最后得出了并联电路的电流规律: 。 (4)实验中要多次改变电流表的位置,小明觉得很麻烦,于是就设计了如图的电路图,只闭合S1时测L1电流,只闭合S2时测L2电流,请指出小明的错误之处: 。 10.某同学用如图所示的电路在探究“温度一定的条件下,导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,分别将规格不同的电阻丝接在AB两点间,所得实验数据如图所示。 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬 长度(m) 1.0 0.5 1.5 1.0. 1.5 1.5 0.5 横截面积(mm2) 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2 电流(A) 0.8 0.3 0.1 0.2 0.6 0.2 0.3    (1)该实验可以根据电流表示数的变化,间接得到各合金丝电阻大小关系,这种研究问题的方法叫做 ;(选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”) (2)选用编号1、4的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与导体的 关系。 11.小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点: 实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V 1 0.8 2.2 3.0 2 1.0 2.0 3.0 3 1.2 1.8 3.0 (1)在拆接电路时,开关必须 ; (2)用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验,数据在表中。分析数据,可得串联电路的电压特点是 ; (3)实验中最好选择规格 (填“相同”或“不同”)的小灯泡。实验过程中,若发现两盏灯都不亮,L2两端的电压接近电源电压,则故障原因可能是 ; (4)小希进行多次实验的主要目的是 。(选填A:减小误差或B:得出普遍规律) 12.小虎在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,提出了如下猜想: 猜想一:导体电阻的大小跟导体的材料有关 猜想二:导体电阻的大小跟导体的横截面积有关 猜想三:导体电阻的大小跟导体的长度有关 为了验证猜想是否正确,老师提供的器材如图甲、乙所示,其中图乙所示的电路板上固定了A、B、C三根合金丝,S表示合金丝的横截面积,l表示合金丝的长度。实验时,将合金丝分别接入电路中的M、N之间,记录每次电流表示数,分析数据得出结论。请你回答下列问题: (1)将合金丝接入电路后,电流表示数越大,表明此合金丝的电阻越 ; (2)为了验证猜想一,应选用合金丝 和 进行实验; (3)小虎将A、C合金丝分别接入电路,电流表的示数分别为和,且,从而得出“导体的电阻跟导体的横截面积有关”的结论。他的做法 (选填“正确”或“不正确”),原因是 。 13.学校物理小组的同学分组进行“探究串联电路电压规律”的实验活动: (一)第一组进行了以下实验 (1)如图1所示,连接电路时,开关应该处断开状态,为了让实验结论可靠,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡; (2)排除故障后第一组的小田分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,发现:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。 由下表中实验数据可知:小田同学主要通过 方式来多次实验; UAB/V UAB/V UAB/V 1 1.0 2.0 3.0 2 1.5 3.0 4.5 3 2.0 4.0 6.0 A.更换不同规格的小灯泡 B.更换不同的电源 C.同时更换了电源和小灯泡 同组的小名同学在电路中串联了 也实现了多次实验的目的; (二)第二小组也完成了“探究串联电路电压规律”的实验,但是他们得到“电源两端电压大于各用电器两端电压之和”的结论,物理老师引导第二组的同学们用如图2甲所示的电路继续进行了深入探究,他们的步骤如下: (3)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点,是为了测量灯泡 的电压:闭合开关,电压表的示数(如图2乙所示)是 V; (4)用精密的电压表测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。完成以上步骤后,他们觉得有必要侧量开关两端的电压,他们这么认为的理由是 。 14.在“探究串联电路电压规律”实验中,小晨连接了图甲的电路,A、B、C、D为接线柱编号,1,2、3、4为导线编号。 (1)、选择不同规格的灯泡,目的是: ; (2)闭合开关前,小晨发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ; (3)修改电路并完成图甲实验后,小晨断开开关,只改接某根导线的一端,即可测出总电压。他的改接方法是 ; (4)小晨记录了一组数据后,、、电源两端的电压分别为,,,所以下一步首先应该做的是 (填序号)。 A.整理器材,结束实验 B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值 C.分析数据,得出结论 D.换用电压表的另一程,再测出一组电压值 15.小鹭在学习电阻知识的过程中,经历了以下三个探究活动。 活动一:在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。 (1)根据该实验现象可以提出一个合理的猜想是 ; 活动二:小鹭将三个不同的导体分别接入如图乙所示电路中的M、N两点间,分别测出不同导体两端的电压U和通过的电流I,实验结果记录在表1中。 表1 导体 导体a 导体b 导体c 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电压/V 2 4 6 1 2 3 4 6 8 电流/A 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6 0.2 0.3 0.4 (2)分析表1数据,可知,同一导体,电压与电流之比 ;不同导体,电压与电流之比 。导体的电压与电流的比值就是物理量 ; 活动三:利用表2中提供的导体,探究影响电阻大小的因素。 表2 导体序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 材料 镍铬 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜 长度/m 1 0.8 1 0.5 1 0.8 横截面积/mm2 0.5 0.8 1.8 0.5 0.5 1.2 (3)若仅选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系,你觉得是否可行?请作出判断并说出理由: ; (4)为了探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的 (填导体的序号)导体作为研究对象。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《2025年中考物理一轮复习专题—《电压 电阻 实验探究题》》参考答案 1.(1)控制变量法 (2)AD (3)材料 (4) 横截面积 C 【详解】(1)为了便于研究多因素的问题,当研究某两个之间的关系时需要控制其余变量不变,这叫做控制变量法。 (2)要探究导体电阻大小与长度是否有关,则需要控制材料和横截面积相同,长度不同,导线A和导线D材料和横截面积相同,长度不同,选择导线A和D。 (3)两根导线A和B,导体的长度、横截面积相同,材料不同,可探究导体电阻大小与导体材料是否有关。 (4)还可以研究电阻与横截面积的关系,此时导体的长度、材料必须相同,横截面积不同,应选用的两根导线是A和C。 2. 电压表的正负接线柱接反 2.3 【详解】(1)[1]根据甲图可知,电压表的应并联在灯泡L1的两端,由乙图的两节干电池和丙图可知,电压表要选择0到3V的量程,所以电压表的中间接线柱接到灯泡L1的右侧,如图所示: (2)[2]根据题干的操作可知,电压表的指针会反偏,因为电压表的正负接线柱接反。 (3)[3]如图丙所示,电压表的量程是0到3V,分度值是0.1V,读数是2.3V,即此时灯两端的电压为2.3V。 (4)[4]根据题意可知,灯泡和的规格不同,且正确进行实验和读数,分析数据可知AB两端的电压、CD两端的电压和EF两端的电压,数值都相等,所以可初步得出的结论 3. 不明显 电流表的示数 减小 A与C 【详解】(1)[1][2]由于电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显,所以,不可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况,通过观察电流表的示数可以更直观地判断出接入电路中导体电阻的大小。 (2)[3]细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,这样就减小了输电线的电阻,导线上消耗损失的电能也就减小了。 [4]为了验证该结论,探究导线电阻与导线的横截面积的关系,应探制导线的长度和材料相同,导线的横截面积不同,应该选用编号为A与C的两段导体接入MN两端,进行实验。 4. 0~3V 0.1V 2.2 0~15V 0.5V 4 1.8 【详解】(1)[1][2][3]根据电路图可知,两灯泡串联,根据串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和可知,总电压U>U1,所以测量L1两端电压时电压表U1使用0~3V的量程,分度值为0.1V,故其读数为2.2V,即U1=2.2V。 (2)[4][5][6]根据电路图可知,两灯泡串联,根据串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和可知,总电压U>U1,所以测量L1、L2串联的总电压U时,电压表使用0~15V的量程,分度值为0.5V,故其读数为4V,即L1、L2串联的总电压U=4V。 (3)[7]根据串联电路电压规律:电源两端电压等于各用电器两端电压之和可得,L2两端的电压为 5. 没有断开开关 接触不良 错误 串联电路各处电流相等 3.1 1.4 【详解】(1)[1][2]连接电路时,开关必须断开,而该同学刚连接好最后一根导线,灯就忽亮忽灭,由此可知他的错误原因是:连接电路时,开关没有断开;接触不良,会造成电流不稳定,灯泡亮度不稳定。 (2)[3][4]排除故障后闭合开关,发现小灯泡L1比L2亮,小青认为是通过L1的电流大于通过L2的电流。小青的想法是错误的,因为串联电路各处电流相等。 (3)[5][6]由图可知电压表与灯泡L2并联,电压表接入电路的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.4V;根据串联电路电压规律可知灯泡L1两端的电压为 6. 粗细(或横截面积) 冷冻温度越高,枝条的电阻越大(或冷冻温度越低,枝条的电阻越小或枝条的电阻与冷冻温度成正比) 【详解】(1)[1]导体的电阻与导体的长短、横截面积和材料有关。若将待测树种看作导体,则为了探究枝条电阻和冷冻温度的关系,应当控制其他的量不变,即控制枝条的长短、粗细(或横截面积)和材料相同。 (2)[2]根据表中的数据逐一描点后连接,如图 (3)[3]由图像可知,枝条的电阻随着冷冻温度的升高而增大,所以该树种枝条电阻的大小与冷冻温度的关系是冷冻温度越高,枝条的电阻越大。 7. 串 并 L1 N - 对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上 0.5 【详解】(1)[1][2]因为电流表的电阻很小,因此使用时需要与被测电路串联,而电压表的电阻很大,在使用时需要与被测电路并联。 (2)[3]将线头M、N都接到电流表为“3”接线柱上,此时电流表与L1串联,测L1的电流。 [4][5]当电流表在干路上时,电流表测量干路电流,应将线头N都改接到电流表为“-”接线柱上。 (3)[6]由图丙知,连接电路前电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上。 [7]电压表如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,此时电压表示数为0.5V。 8. 6 不同 不能 电压表正负接线柱接反 【详解】(1)[1][2]由电路图可知,至少需要6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取规格不同的小灯泡进行实验。 (2)[3][4]小芳将与A点相连的导线直接改接到C点,会导致电流从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,这样可能会出现电压表的指针反转,读不出电压值,所以不能测出L2两端的电压。 9.(1)断开开关 (2)电流表正负接线柱接反了 (3)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 (4)按照该电路图进行实验,会出现电流表正负接线柱接反的情况 【详解】(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,说明电路中有电流,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关。 (2)在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,指针反偏,原因是电流表正负接线柱接反了。 (3)由实验结果可知:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。 (4)当闭合S1时,电流从电流表的下方进,当闭合S2时,电流从电流表的上方进,按照该电路图进行实验,会出现电流表正负接线柱接反的情况。 10. 转换法 横截面积 【详解】(1)[1]实验中,将合金丝电阻的大小转换成电流表示数的大小,属于转换法。 (2)[2]由表格中的数据可知,编号1、4的两根电阻丝的材料和长度相同,横截面积不同,电流表的示数不同,则探究的是导体电阻大小与导体横截面积的关系。 11. 断开 不同 L2断路 B 【详解】(1)[1]在拆接电路时,为了保护电路,开关必须断开。 (2)[2]分析数据 可得串联电路的电压特点是 (3)[3][4]为了使结论更具有普遍性,应该选择规格不同的灯泡进行实验;若发现两盏灯都不亮,说明电路中可能存在断路,L2两端的电压接近电源电压,说明有电流经过开关、灯泡L1、电压表回到负极,此电路是通路,故灯泡L2断路。 (4)[5] A.多次测量求平均,以便减小误差,使用于测量一个定值,比如测量物体的长度,测量电阻等实验,故A不符合题意; B.小希进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律,避免偶然性,故B符合题意。 故选B。 12. 小 A B 不正确 见解析 【详解】(1)[1]将合金丝接入电路后,电流表示数越大,电压不变,由可知电阻越小,表明此合金丝的电阻越小。 (2)[2][3]为了验证猜想一,电阻大小与导体材料的关系,要保持导线的长度和横截面积相同而材料不同,所以选A、B两根导线进行该实验。 (3)[4][5]研究导体电阻的大小跟导体的横截面积有关,要控制材料和长度一定,而A、C合金丝的材料和横截面积都不同,所以小虎得出结论是不正确的。 13. 不同 B 滑动变阻器 L2 1.7 开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多 【详解】(1)[1]为了让实验结论可靠,可以进行多次实验,实验中应该选择规格不同的小灯泡。 (2)[2]由表中数据可知,总电压发生改变,这是换用电压不同的电源进行多次实验,故选B。 [3]本实验探究串联电路电压规律,只要可以改变电路中灯泡两端电压就可以,所以在电路中串联一个滑动变阻器也可以实现多次实验。 (3)[4]电压表接在CD两点,并联在灯泡L2两端,是为了测量灯泡L2的电压。 [5]由图乙可知,电压表的量程为,分度值为0.1V,则电压表的示数为1.7V。 (4)[6]开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多,故有必要测量开关两端的电压。 14. 寻找普遍规律,避免实验偶然性 对电压表调零 将导线3的D接线柱改接到A或B接线柱 B 【详解】(1)[1]为了使探究得出的结论具有普遍性,避免实验偶然性,所以、应选择规格不相同的灯泡。 (2)[2]如图乙,闭合开关前,电压表指针没有在0刻度线处,所以接下来他要对电压表进行的操作是对电压表调零。 (3)[3]串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,若能测出总电压,需要将电压表并接在两个灯泡两端,他的改接方法可以是:将导线3的D接线柱改接到A或B接线柱。 (4)[4]根据题意可知,两个小灯泡是同一个规格的,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡再测出几组电压值,然后分析数据,这样得出的结论才具有普遍性,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 15. 导体的电阻与导体的材料有关 相同 不同 电阻 不行,没有控制导体的材料相同 ①③④⑤ 【详解】(1)[1]实验中的A、B两点间先后接入铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,即接入电阻的材料不同,通电后灯泡的亮度不同,说明导体的电阻与导体的材料有关。 (2)[2][3][4]由表1知导体a电压与电流的比都为10,导体b电压与电流的比都为5,导体c电压与电流的比都为20,故可以得出:同一导体,电压与电流的比值相同;不同导体,电压与电流的比值不相同。由此可见,电压与电流的比值可以反映导体本身的一种性质,在物理学上把导体的这种性质定义为电阻。 (3)[5]由表格数据知③和⑤的长度相同,材料不同,横截面积不同,由于没有控制导体的材料相同,根据控制变量法,所以不能选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系。 (4)[6]为了探究导体电阻的大小与导体的材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,改变导体的材料,①、⑤符合题意;为了探究导体电阻的大小与长度的关系,需要控制导体的材料和横截面积相同,改变导体的长度,①、④符合题意;为了探究导体电阻的大小与横截面积的关系,需要控制长度和导体的材料相同,改变导体的横截面积,①、③符合题意;故要探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的①③④⑤导体作为研究对象。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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