题型3 (4)电学实验拓展-【众相原创·赋能中考】2026年中考物理重难题型册（河北专用）

比B小，B、C电压相等，C的电流大，故C电阻小，A、C 两点，是图像弯曲，电压均匀增大相同时，电流的增大 量越来越小，说明电阻越来越大，故R<R<R。由小 到大为R4、R、Ra;【拓展】小明想用电路图丙测图中 铭牌模糊不清的滑动变阻器R的最大阻值。已知电 流表的量程是0~0.6A,电源电压恒定且满足2.4V< U<3V,当滑动变阻器接入电路的电阻最小为0时，电 流最大，不能大于06A,故至少为R,-0.6A U大3V =52 11.(1)如答图所示(2)左小灯泡断路(3)0.12B 【拓展】4.540 第11(1)题答图 【解析】【拓展】由图丙可知，闭合开关S、S,接1时，灯 泡与滑动变阻器R,串联，电压表测量R,两湍的电 压，电流表测量电路中的电流；由于电压表测量范围 为0~3V,所以，在电路安全的情况下，变阻器R2允 许接入电路的最大阻值时电压表的示数最大为3V, 则根据串联电路的电流处处相等的特，点可知，通过灯 泡的电流为1=山=R,15 _U2-3V =0.2A,由图丁可知此 时灯泡两端的电压为U=1.5V,根据串联电路电压 的规律可知，电源电压为U=U+U2=1.5V+3V=4.5 V;闭合开关S、S1接2，R1与滑动变阻器R2串联，电 流表接0~0.6A测量范围，根据串联电路电流特点结 合滑动变阻器的规格可知通过电路的最大电流为0.6 A,或最大电流为45V<0.6A,根据串联电路电阻规 R 律结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路最大电阻 时，通过电路的电流最小，通过电路的最小电流为 200+R,在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的 4.5V 最大电流恰好是最小电流的1.5倍，分以下几种情况 讨论：①若最大电流为0.6A,则最小电流为0,6A 1.5 0.4A,此时变阻器接入电路的电阻为允许的最大值， 由电压表的量程和串联分压的规律可知此时电压表 示数最大为3V,则R1分得的电压U1=U-Uv大=4.5 V-3V=1.5V,电阻R的阻值R=10.4A U11.5V 3.75 2,已知定值电阻R大于52，则这种情况不可能；② 若最大电流为4.》 二（变阻器接入电路的阻值为0）， 4.5V 最小电流为200+R,则1.5×2 80经得 R,=402 36 12.(1)如答图所示(2)断路(3)0.2210 U氯UR (4)(4.5v-Ua)(4.5V-Uo) 【拓展】23.6 第12(1)题答图 【解析】(4)只闭合开关S和S2,定值电阻与滑动变阻 器串联，电压表示数为U。,电压表测量滑动变阻器两 端电压，根据串联分压可知，定值电阻两端电压为U= Uy 4.5 V-Uo 4.5V-U,电路中电流1v= R。R ,滑动变阻器的 UwU。UR 阻值为元45V-心45V-只闭合开关s和 R。 S1,小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡正常发光，此时滑 动变阻器两端电压为喉=4.5V-U,此时电路中电流I %4.5V-U(4.5V-U)(4.5V-U) ，小灯泡正 R UoRo UoRo 4.5V-U。 常发光时的电阻R= U 1(4.5V-U)(4.5V-Uo) UoRo U UoRo (4.5V-U)(4.5V-U)【拓展】由串联分压 可知，控制定值电阻两端电压为2V不变，滑动变 阻器接入电路中阻值为202，代入数值可知 4.5V-2V20n解得R=16<200,所以至少有 2V R 两组电阻不能完成实验：若通过只改变“电源电压”， 来完成上述5个电阻的实验，此时定值电阻两端设定 的电压值仍然为2V,滑动变阻器的最大阻值仍然为 202,当把252的定值电阻接入电路时，变阻器接入 电路的阻值最大为202，由串联分压的规律可 U 是如2引总8标怀=36 (四)电学实验拓展 类型1可调电压电源电路分析与计算 1.4【解析】根据电压表的示数为2.5V,可以排除电源 电压为1.5V,由串联电路的电压特点可知，当电源电 压为3V时，滑动变阻器两端的电压U1=U,-U,= 3V-2.5V=0.5V,当电源电压为4.5V时，滑动变阻 器两端的电压U2=2-Uv=4.5V-2.5V=2V,当电 源电压为6V时，滑动变阻器两端的电压U潘3=U3 Uv=6V-2.5V=3.5V,由串联电路的分压原理可知： 滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分 滑_U01_0.5V_1R潘_U2-2V-4R8 别为 R1U2.5V5’R2U,2.5V5’R U33.5V7 ,2.5V了，由题意可知，两次实验中滑动变阻器 接入电路的阻值不变，因此两次实验中定值电阻的阻 R15R4R1_5R潘_7R2_ 值之比可能为R,5R 1’R3 5 =4,由器材中的5个定值电阻的阻值可知，只有 52和202满足上述条件，故两次的电源电压分别为3 V和4.5V,因为滑动变阻器的最大阻值为102，结合 R=1和R=4司 R5和R,行可知，定值电阻R=20D,R=50,因 此滑分安阻器接入电路的阻位R:=行×20n=4n 2.7【解析】滑片移动到最左端时，电路为L的简单电 路，灯泡两端的电压为6V,由图甲知，电路的电流为 0.6A,滑片在A点时，变阻器与灯泡L,串联，电路的 电流为0.6A-0.1A=0.5A,由图甲知，灯泡L两端 的电压为2.5V,根据串联电路电压的规律及欧姆定 律，变阻器连入电路的电阻Re=-U=6V-25y 0.5A 72。 3.13:3【解析】已知R>R1,则R,两端电压大于R1两端 电压。①当电压表选用0~3V量程时，若UAc=3V, U=2V,则Un=1V,符合题意：根招=R,=2 URe RRc 2、Uc=2V、UAB=1V,可求得Rc=4n,即R=42;② 当电压表选用0~15V量程时，若Uc=15V,Uc=10 V,则UB=5V,符合题意；根据 aUw_Ru R=2QUr-10 URc Ric V、UB=5V,可求得Rc=42,即R=42;③当测量 Uc使用0~15V量程，测量UB使用0~3V量程时， 若UAc=15V、U=2V,则Uc=13V,同上求得Rc= 132,即R.=132;若UAc=10V、Us=3V,则 e=7,同上求得Rc号0，即见-片0：若e 10V,Ue=3V,则U=13V,同上求得R=2D0,即 3 R=0:若U=2V(0-3V量程)、Uc=3V(0~3 量程)，则Uc=5V,同上求得Rc=32,即R.=32。 综上所述，R最小为32，最大为13，则R,的最大值 与最小值之比是13：3。 类型2特殊方法测电阻、电功率 4.7【解析】①先将R1、R2的滑片移至最右端，闭合开关 S、S1,断开开关S2,再将R1的滑片移至最左端，电流表 的示数为0.4A,此时电路中只有R2,电源电压U=R2= 0.4A×152=6V;②将R1的滑片移至最右端，断开开 关S1,闭合开关S、S2,向左移动R,的滑片，直至电流表 的示数为0.5A,小灯泡和R1串联，小灯泡正常发光； ③保持R滑片位置不动，断开开关S2,闭合开关S、S1, 电流表的示数恰好为0.3A,此时R1、R2串联，R2= 152,则R2两端的电压U2=12R2=0.3A×152= 4.5V,则R,接入电路中的阻值R=了=0.3A U6V-4.5V 52。小灯泡正常发光时，小灯泡和R1串联，R1=52, 则此时R1两端的电压U”=I'R,=0.5A×52=2.5V, U6V-2.5V 小灯泡的电阻R=7=0.5A=7。 5.保持R,的滑片位置不动15【解析】①开关S、S,闭 合，S2断开，调节滑动变阻器R的滑片，使小灯泡正常 发光；②保持R的滑片位置不动，开关S、S2闭合，S,断 开，调节R。的滑片，使电压表的示数为2.5V,此时滑 动变阻器R。连入电路的阻值R,等于小灯泡正常发光 时的电阻；③保待R。的滑片位置不动，将R的滑片调 至最右端，滑动变阻器R全部接入电路，R=30Ω，此时 电压表示数为1V,即U=1V,电源电压U=3V,则滑 动变阻器R两端电压UR=U-U%=3V-1N=2V,U 0=1V:2V=12=R。'R,R=)R=7×300=150 则小灯泡正常发光时的电阻R,=R,=152。 6.157.5【解析】闭合开关S、S1,电压表测量小灯泡两 端电压，保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S, 闭合开关S2,电压表测量小灯泡和定值电阻两端总电 压，根据串联电路电压特，点，定值电阻两端电压U3=U -U=9V-3V=6V,滑动变阻器的规格为“2020.5 A”,测量额定电压为3V,额定电流大于0.3A的小灯 泡正常发光时的电阻，故可知，电路的电流大于0.3A, UR 小于0.6A,若用100的电阻，则电路的电流为=元 =6V=0.6A,不可行，若用50时，电路电流一定大 102 于0.6A,不可行，若用152的电阻，由欧姆定律知电 路的电流为0.4A,可行；若用202的电阻，由欧姆定 律知电路的电流为0.3A,不可行；若用25①的电阻， 由欧姆定律知电路的电流为0.24A,不可行；综上，选 的是152的定值电阻，该小灯泡正常发光时的电阻为 风会15n 7.0.55【解析】闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，随着 灯泡亮度增大，电压表的示数减小，说明滑动变阻器与 37 小灯泡串联，且电压表并联在滑动变阻器的两端。由 题意可知，滑动变阻器功率P=U.I=1.65W,所以电路 电流1=P=1.65w ,此时灯泡正常发光，灯泡的额定 UR UR 功率P=U1=2.5Vx1.65W=2.5Vx1.65W ,所 UR U-2.5V 以0.5w≤2.5Vx1.65w Ug-2.5 V ≤0.7W,解不等式得8.39 题型4力号 重难计算1功、功率的综合计算 1.解：(1)该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底 最低点的压强p=P海本gh=1.0×103kg/m3×10N/kg× 12m=1.2×103Pa; (2)该舰艇航行的距离s=30km=3×104m, 该段航行过程中，发动机提供的前进的动力 ,W有用_6×10 F=- =2×107N; 83×104m (3)该段航行燃料放出的热量 Qa="厘_6x10J-2x101. 730% 消耗燃料的质量 Qg-2x10」=5x10kg m= 94×10J/kg 2.解：(1)机器人以最大承重静止在水平地面时对地面的 压力F=pS=1.25×105Pa×100x10-4m2=1250N: (2)机器人对地面的压力等于机器人和装载货物的最 大总重力，故G总=F=1250N, 货物和机器人的总质量 m2=62-1250N=125kg, g 10 N/kg 机器人能装载货物的最大质量 m=125kg-25kg=100kg; (3)机器人顶着最大承重的货物在水平地面上匀速直 线运动时，牵引力等于阻力，故牵引力F牵=∫=0.2G总= 0.2×1250N=250N. 运动的路程 s=t=2m/s×2×60s=240m. 牵引力做的功 W=F率s=250N×240m=60000J, 功率P=”_60000J-500W。 t2×60s 3.解：(1)机器狗背负垃圾站立在水平地面上，它对水平 地面的压力等于机器狗和垃圾的总重力，即F=G总= m总g=(60kg+90kg)×10N/kg=1500N; 地面的受力面积等于4只脚与地面的总接触面积， 即S=4×50cm2=200cm2=0.02m2, 机器狗对水平地面的压强 38 V≤U≤10.75V;因为电源电压为2V的整数倍，则 2.5V×1.65W U总=10V,灯泡额定功率为P= U￥-2.5V 0.55W。 8.ACD 9.D 多重难计算题 F1500N p=S0.02m 7.5×104Pa; (2)机器狗在该测试路段匀速直线运动时驱动力做的 功W=F聚s=50N×30m=1500J, W1500J 驱动力做功的功率P=”= =300W; (3)电池储存的电能 W电=U=58V×45A×3600s=9.396×10°J, 根据题意可得，机器狗获取的机械能 W'=50%W电=50%×9.396×10°J=4.698×10°J, 机器狗能行驶的时间 W_4.698x10」-15660s=4.35h≈4h。 t'= P300W 4.解：(1)当储氢瓶内气体压强为3.5×10？Pa时，则瓶内 壁1cm2的面积上受到的压力F=pS=3.5×10?Pa×1× 104m2=3.5×103N; (2)卡车的行驶速度v= _s_72km=72km/h=20m/s: 卡车牵引力所做的功W=P1=172×103W×3600s= 6.192×10°J. 卡车所受牵引力F=一= W_6.192x10J=8.6×103N; s72×103m (3)燃油完全燃烧放出的热量Qa=”.6.192x10」 369% 1.72×10J, 消耗燃油的质量m= t-1.72x101=40kg, 94.3×107J/kg 则减排二氧化碳的质量m'=3.3m=3.3×40kg= 132kg。 重难计算2固体压强的切割、叠放 模型1翻转 1.3.2×104 模型2切割 2.0.8x101600变小(1)400(2)350(3)320 3.><【解析】由于甲、乙都为柱形固体，对水平面的 压强p= _G_m照_pg_ps=pgh,已知pg=P, 5-5-5-5-5 hm<hz,根据p=pgh可知p甲>Pz;根据p=pgh得 P甲h甲=pzh2,则p甲hp=p2hz,剩余部分对桌面的(四)电号 类型1可调电压电源电路分析与计算 1.(2022河北34题拓展)小红利用现有器材 [可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、 4.5V、6.0V之一)、5个定值电阻（阻值 分别为52、102、152、202、302)、滑 动变阻器(10D1A)、电压表和电流表] 又做了下面的实验： P ①按图连接电路，将电 R 源电压调到某个值，在 电路安全条件下闭合 开关，移动滑片直到电 第1题图 压表示数为2.5V。 ②保持滑片不动，换接另一个定值电阻， 调节电源电压，在电路安全条件下闭合开 关，发现电压表示数恰好为2.5V。 通过以上实验现象可以推断：此时滑动变 阻器接入电路的阻值为 2 2.(2020河北34题拓展)完成实验后，老师 告诉小明用一个稳压电源和一个滑动变 阻器可以制作成一个可调电压电源。图 甲是小灯泡L2和L3的I-U图像，将自制 的可调电压电源（稳压电源电压恒为 6V)、电流表、小灯泡L,和开关串联，如 图乙所示。将滑片置于阻值最大处，闭合 开关，向左移动滑片，当滑片从A点滑到 最左端B点时(A、B两，点图中未标出)，电 流表示数变化了0.1A,则R= 0.6∥A 0.5 0.4 0.3 0.2 P 稳压电源占 0.1 0 123456U/V 可调电压电源 乙 第2题图 3.(2021河北37题拓展)小红连接了如图所 34 实验拓展 示电路，已知R1=22,R>R1。调整电源电 压，将电压表分别并联在AB、BC和AC两 端，电压表指针三次偏转中，其中一次满 偏，一次偏转的角度为满偏的三分之二。 则所有符合上述情况的R的最大值与最 小值之比是 V R, B 第3题图 类型2特殊方法测电阻、电功率 4.小明利用滑动变阻器R1、R2(最大阻值为 152)和一个电压未知的电源，以及电流表 等器材设计了如图所示的电路，测出了标 有“0.5A”字样小灯泡正常发光时的电 阻，实验步骤如下： ①先将R1、R2的滑片移至最右端，闭合开 关S、S,断开开关S2,再将R1的滑片移至 最左端，电流表的示数为0.4A。 ②将R1的滑片移至最右端，断开开关S1, 闭合开关S、S2,向左移动R1的滑片，直至 电流表的示数为0.5A。 ③保持R1滑片位置不动，断开开关S2,闭 合开关S、S,电流表的示数恰好为0.3A。 ④小灯泡正常发光时的电阻为 2。 H④- R R R。 第4题图 第5题图 5.小明找来了两个开关和一个滑动变阻器 R。,设计了如图所示的电路来测量额定电 压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻。已 知电源电压为3V,滑动变阻器R的最大 阻值为302。实验操作如下： ①开关S、S,闭合，S2断开，调节滑动变阻 器R的滑片，使小灯泡正常发光。 ②保持R的滑片位置不动，开关S、S2闭 合，S,断开，调节R。的滑片，使电压表的示 数为2.5V。 ③ ,将R的 滑片调至最右端，记录电压表示数为1V。 则小灯泡正常发光时的电阻R= 2. 6.实验小组选用规格为“2020.5A”的滑 动变阻器、“0~5V”的电压表和(5、 102、152、202、252)电阻中的一个定 : 值电阻，来测量额定电压为3V,额定电流 大于0.3A的小灯泡正常发光时的电阻，电 路图如图所示。闭合开关S、S,移动滑动变 阻器的滑片使电压表示数为3V,保持滑动 变阻器滑片位置不动，断开开关S1,闭合开 :1 关S2,读出电压表示数为9V,由此计算出 了小灯泡电阻。则他们选的是 的定值电阻，该小灯泡正常发光时的电阻 为 2 第6题图 7.小林用如图所示的电路测量完一小灯泡的 : 额定功率后，发现实验室还有一待测小灯 泡（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5W ~0.7W之间)，接着他采用了一个学生电 源（电压为2V的整数倍）重新连接电路。 滑动变阻器规格为“2022A”,闭合开 :1 关后，移动变阻器的滑片，观察到随着小灯 泡亮度逐渐增加，电压表的示数逐渐变小。 他经过思考后，继续移动滑动变阻器的滑 片使小灯泡正常发光，并记下了此时电压 表和电流表的示数。如果将小林所记录的 电压表和电流表的示数相乘，得到的电功 率为1.65W。根据相关信息可知小灯泡 的额定功率为 W。 9 第7题图 8.（2023河北34题拓展)某小灯泡L的额定 电流是1。，但额定电压的标识模糊不清，为 测定L正常发光时的电阻，小明设计了下 列的电路，其中定值电阻R,和滑动变阻器 的最大阻值R已知，但电源电压未知。为 保证电路安全，滑动变阻器均不能调到最 小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能 调至正常发光。以下电路图中，能够达到 目的的有 (填选项)。 R R R Ro D 9.小红想要测量额定电压为U。的小灯泡正 常工作时的电阻，设计了以下四种方案，电 源电压不变，R为已知电阻，在不改变电路 连接的情况下可行的是 （仅一项 正确)。 D 35