摘要:
**基本信息**
黑龙江中考电学实验3年真题1年模拟汇编,聚焦电流与电阻关系探究、伏安法测电阻、电功率测量三大核心考点,通过真题再现与模拟题拓展,强化实验操作与过程分析能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|实验探究题|约19题|含电流与电阻关系探究(如2026绥化题滑动变阻器取值)、伏安法测电阻(如2024齐齐哈尔题故障分析)、电功率测量(如2025哈尔滨题额定功率计算)|情境化设计(生活场景实验),交叉融合欧姆定律与电功率知识,注重电路连接、故障判断等实验技能,贴合黑龙江中考“探究过程+分析推理”命题趋势。|
内容正文:
专题15 电学实验专题
3年真题1年模拟
考点分类
黑龙江考情
命题规律
考点1 探究电流与电压、电阻的关系
(2026黑龙江绥化(1题)、(2026黑龙江齐齐哈尔(1题)、(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。 ·重点:探究电流与电阻的关系、单安法测电阻、电压表有示数而电流表无示数时的故障。 ·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,常与电功率、欧姆定律等知识板块交叉融合,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点2 测量电阻的实验
(2026黑龙江(1题)、(2025黑龙江大庆(1题)、(2025黑龙江(1题)、(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑龙江齐齐哈尔(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。 ·重点:伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析、含有敏感电阻的动态分析。 ·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点3 测量小灯泡电功率的实验
(2025黑龙江哈尔滨(2题)、(2024黑龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江牡丹江(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。 ·重点:伏安法测小灯泡的电功率。 ·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点1 探究电流与电压、电阻的关系
1.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将电阻由10Ω更换为5Ω,调节滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2V为止:要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
【答案】① 左 ② 25 【详解】
[1]电阻由换为,根据串联分压,电阻变小,其两端电压变小(小于2V)。要使电压表示数回到2V,需减小滑动变阻器两端电压,根据串联电路分压特点,应减小滑动变阻器接入电阻,所以滑片向左移动。
[2]实验中电阻最大为,此时电压表示数,电源电压,则滑动变阻器两端电压
电路中电流
根据欧姆定律,则滑动变阻器最大阻值至少为
2.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)小明想探究“电流与电阻的关系”,某次测量时电流表的示数如图甲所示,此时电流为 A;经过测量多组数据后绘制出I-R图像如图乙所示,由图像得到的结论是 。
【答案】① 0.3 ② 电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【详解】
[1]由图甲可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A。
[2]由图乙可知,电流和电阻的乘积不变,即电压表的示数不变,可以得到电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
3.(2026·黑龙江绥化·中考真题)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,实验小组的同学选用器材如下:电压恒为9 V的电源,阻值分别为15 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的定值电阻,标有“30 Ω 1 A”字样的滑动变阻器。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。(要求:导线不能交叉)
(2)闭合开关后,发现电压表指针有明显偏转,电流表指针无偏转,可能的电路故障是 。
(3)排除电路故障后,先接入15 Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片P至某一位置时,观察到电流表指针位置如图乙所示,电流表的示数为 A,然后记录数据。更换其余电阻继续实验,根据记录的数据作出图像如图丙,分析图像可得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
(4)该实验小组的同学实验后又设计了如图丁所示的电路,测小灯泡L正常发光时的电阻。已知:电源电压不变,小灯泡的额定电流为,滑动变阻器的最大阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。实验方案如下:
①只闭合开关S和,移动的滑片,使电流表示数为;
②只闭合开关S和,保持①中的滑片位置不动,移动的滑片,使电流表的示数为 ;
③只闭合开关S和,保持②中的滑片位置不动,将的滑片移到最左端,电流表的示数为;再将的滑片移到最右端,电流表的示数为,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为 。(用、、表示)
【答案】(1) (2)定值电阻R断路 (3)① 0.4 ② 反 (4)① ② 【详解】(1) 小问详解:
滑动变阻器按“一上一下”接入电路;电压表并联在定值电阻两端,电源电压为9V,因此电压表选择测量范围,正接线柱接定值电阻左端,负接线柱接定值电阻右端,据此作图。
(2) 小问详解:
电流表无偏转说明电路发生断路;电压表有明显偏转,说明电压表两端到电源通路,因此故障为和电压表并联的定值电阻断路。
(3) 小问详解:
电流表选用测量范围,分度值为,读数为;由图
丙可知,随均匀变化,即与成正比,则说明:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4) 小问详解:
本实验利用等效替代法: ① 闭合、,灯泡与串联,调节使电流为,灯泡正常发光;
② 闭合、,与串联,保持滑片不动,调节使电流仍为,此时总电阻不变,因此接入的电阻等于灯泡正常发光的电阻,即;
③ 保持滑片不动:滑片移到最左端,接入电阻为,电源电压①
滑片移到最右端,接入最大电阻,电源电压②
联立① ②两式,代入,解得。
4.(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)学习小组在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验时,采用如图甲所示的电路,电源电压恒为4.5V,五个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω,1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑时,电流表示数减小。
(2)小强选取5Ω的定值电阻接入电路并按正确的步骤操作,闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数,如果电路只有一处故障,原因可能是定值电阻 。
(3)故障排除后,小强调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表示数为2.5V,此时电流表指针位置如图乙所示,读出电流表示数为 A,并记录下来。
(4)小强说,接下来的操作步骤是:将开关断开,把5Ω的定值电阻替换成10Ω后立即闭合开关继续实验,小丽认为如果他这样操作,错误之处是 。
(5)小组同学继续合作,正确完成后续实验。通过计算记录的每组电阻与电流的乘积,发现乘积几乎是一个定值,由此可初步得出实验结论是 。
(6)有一电阻器的电阻R未知,小丽利用最大阻值为R0的滑动变阻器和电流表,设计了如图丙所示的电路,电源电压未知且恒定。在保证电路安全的情况下完成了对电阻器电阻R的测量。
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑到最右端,记下此时电流表示数为I1;
② ,记下此时电流表示数为I2;
③电阻器的电阻表达式为R= (用R0、I1、I2表示)。
【答案】(1) (2)短路 (3)0.5 (4)闭合开关前未将滑动变阻器滑片调到最大阻值处 (5)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 (6)① 将滑动变阻器的滑片P滑到最左端 ② 【详解】(1) 小问详解:
滑动变阻器要求滑片左滑时电流减小,即接入电阻变大,因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路。
(2) 小问详解:
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻短路,电压表被短路,因此无示数,符合故障现象。
(3) 小问详解:
电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.5A,因此读数为0.5A。
(4) 小问详解:
把5Ω换成10Ω后,根据串联分压,定值电阻阻值变大,两端电压会大于2.5V;直接闭合开关会导致定值电阻电压超标,正确操作是:闭合开关前,应先将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,再闭合开关调节滑片使定值电阻电压回到2.5V。
(5) 小问详解:
实验中IR的乘积为定值(即定值电阻电压一定),因此可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
(6) 小问详解:
滑片在最右端时,滑动变阻器接入最大阻值,电源电压;滑片滑到最左端时,滑动变阻器接入电阻为0,电源电压;联立两式解得。
5.(2024·黑龙江·中考真题)(1)在“探究电流与电压的关系”实验中,电源为两节干电池,滑动变阻器的规格是“25Ω 2A”。
①开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左端,如图乙,其原因是 。
②确认无误后,闭合开关进行实验,第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,计算出R的阻值 Ω。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
0.6
1.2
1.8
电流I/A
0.12
0.24
0.36
0.5
③记录的数据如上表所示,分析数据可以得到结论:导体的电阻一定时, 。
(2)用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1W,电源为两节干电池,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
①请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(滑片向右移动,灯泡变亮) 。
②正确连接完电路,闭合开关,向右逐渐移动滑片,小灯泡逐渐变亮,突然小灯泡熄灭,电流表示数几乎为零,电压表示数接近3V,原因是小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
③排除故障后,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察 表示数的变化,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。
④小灯泡用久了,钨丝会变细,在2.5V电压下,小灯泡实际功率 (选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。
【答案】① 电流表没有进行调零 ② 5 ③ 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ④ ⑤ 断路 ⑥ 电压 ⑦ 0.7 ⑧ 小于 【详解】
(1)[1]在开关闭合前,就已经发现电流表的指针在零刻度线左端,这说明电流表没有进行调零。
[2]第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为2.5V;根据欧姆定律,电阻大小为
[3]根据表中数据可知,在导体的电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[4]对于电路的连接,首先需要将电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表依次串联起来。注意电流从电源的正极流出,经过开关、滑动变阻器、灯泡和电流表,最后回到电源的负极。此外,滑动变阻器需要采用“一上一下”的接法,确保滑片向右移动时,灯泡变亮,即接入电路的电阻变小。电压表需要并联在灯泡的两端,用来测量灯泡两端的电压,如下图所示:
[5]当向右逐渐移动滑片,小灯泡逐渐变亮时,如果突然小灯泡熄灭,电流表示数几乎为零,说明电路可能是断路,而电压表示数接近3V,说明电压表能与电源正负极连通,由此判断与电压表并联的小灯泡可能生了断路,因为在这种情况下,电压表直接测量了电源电压,而电流由于断路而几乎为零。
[6]为了测量小灯泡的额定功率,我们需要确保小灯泡在额定电压下工作,因此,在移动滑动变阻器的滑片时,我们需要同时观察电压表的示数变化。
[7]当电压表的示数达到2.5V时,小灯泡正常发光,此时根据图乙所示,电流表用小量程,分度值为0.02A,读取电流表的示数为0.28A,因此小灯泡的额定功率为
[8]小灯泡用久了,钨丝会变细,而钨丝的材料和长度不变,所以其电阻变大,由
可知,在不变的2.5V电压下,小灯泡实际功率小于额定功率。
考点2 测量电阻的实验
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在“伏安法测电阻”实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏按照实验操作要求,在检查实验器材时,发现电流表指针的位置如图1所示,出现这一现象的原因是: 。
(2)解决问题后,小夏设计并连接了如图2所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图2的电路连接完整(要求:导线不可交叉)。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是: 。
(4)检查电路连接无误,闭合开关。在实验的过程中,电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻R 。
(5)排除故障后,小夏继续进行实验,当电压表示数为1.2V时,读出如图3所示的电流表示数,并计算定值电阻的阻值 。小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠,原因是: 。
【答案】① 电流表指针未调到零刻度线处 ② ③ 右 ④ 保护电路 ⑤ 断路 ⑥ 10 ⑦ 没有多次测量取平均值,减小误差 【详解】
(1)[1]电流表指针没有指在零刻度线上,说明电流表在使用前没有校零。
(2)[2]电源电压为3V,所以电压表接小量程,为0~3V,电压表与电阻并联,电路连接如图所示:
(3)[3][4]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最右端,此时滑动变阻器的作用是保护电路。
(4)[5]电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的电阻断路。
(5)[6]由图3可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.12A,定值电阻的阻值
[7]一次测量存在较大的误差,为了减小误差,应多次测量求平均值,所以小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠。
2.(2026·黑龙江·中考真题)小明利用如下器材,对他在废旧电器内部发现的一个未知电阻R的阻值进行了测量。(已知电源电压为3 V)
(1)根据图甲中小明设计的电路,请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电流表示数增大。
(2)闭合开关,小明发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终有示数,电压表无示数,则电路可能存在的故障是电阻R (选填“断路”或“短路”)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻
1
2
3
(3)排除故障后,闭合开关,多次改变滑动变阻器滑片的位置,在表中记录数据并计算电阻R的阻值,你认为表格的设计中还缺哪一项? 。
(4)小明利用已有部分实验器材,添加一个“2.5 V,0.5 W”的小灯泡和一个电位器,制作了一台简易调光台灯如图丁,其内部电路如图丙。为了使小灯泡两端电压不超过额定电压,电位器连入电路的最小阻值是 。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(5)对于小明设计的台灯,有同学认为它的结构稳定性很好,你认为台灯结构稳定性好的原因是 。
【答案】(1) (2)短路 (3)电阻R的平均值 (4)2.5 (5)底座较大、较重,支撑面大、重心低 【详解】(1) 小问详解:
要求滑片左移电流表示数增大,说明滑动变阻器接入电阻需减小,根据滑动变阻器“一上一下”的接线规则,将滑动变阻器的左下方接线柱与开关的左接线端连接即可。
(2) 小问详解:
电流表始终有示数,说明电路不是断路;电压表并联在电阻R两端但无示数,说明电阻R两端没有电压,故电阻R短路。
(3) 小问详解:
伏安法测定值电阻实验中,需要多次测量后取平均值减小误差,因此表格缺少平均电阻这一项。
(4) 小问详解:
小灯泡正常发光时的电流
电源电压为3V,为使小灯泡两端电压不超过2.5V,电位器至少分得0.5V,所以电位器连入电路的最小阻值
(5) 小问详解:
台灯底座较大、较重,支撑面较大且重心较低,不容易倾倒,所以结构稳定性较好。
3.(2025·黑龙江大庆·中考真题)小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选 ,电流表的量程应选 (两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是 (选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为 A,则待测电阻的阻值为 Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中 (选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为 %。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更 (选填“大”或“小”)的定值电阻。
【答案】(1)① 右 ② 0~0.6A ③ 0~3A (2) (3)① 0.4 ② 10 (4)① ② 0.5 ③ 大 【详解】(1) 小问详解:
[1]为保护电路,闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
[2][3]分析图甲电路可知,、并联后与滑动变阻器串联,电流表测电流,则电流表示数最大为
所以电流表选用0~0.6A的量程,电流表测干路电流,则电流表的量程应选0~3A。
(2) 小问详解:
电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,说明干路部分为通路,若发生的故障为断路,则是断路。
(3) 小问详解:
[1]电流表选用0~0.6A的量程,所以电流表示数为1.2A,则图乙中是电流表,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2]根据并联电流规律,的电流为
并联部分两端的电压为
则待测电阻的阻值为
(4) 小问详解:
[1]图丙电路中,、串联,电压表测电压。当电压表示数低至3V时,启动报警系统。说明当天然气浓度增大时,电压表示数减小,根据串联分压原理,则是阻值减小,由图丁可知,气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小,所以是气敏电阻。
[2]电源电压为6V,当电压表示数低至3V时,启动报警系统,此时、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同,均为。当电压表示数为4V时,根据串联分压原理则有,解得此时气敏电阻阻值为,由图丁可知,此时天然气的浓度为。
[3]报警时,、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,此时气敏电阻阻值变大,则定值电阻阻值也要变大。
4.(2025·黑龙江·中考真题)小王同学在学习了电学知识后,利用实验室的器材做了一些电学实验,根据题意,回答下列问题。
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案: 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是: (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 Ω的电阻才能完成实验。
【答案】(1)① B、C ② 灯泡亮度 ③ 在原电路中再串联一个电流表 (2)① ② 2 ③ 滑动变阻器断路 ④ 左 ⑤ 10 【详解】(1) 小问详解:
[1]探究导体的电阻与其横截面积的关系,应改变横截面积,保证其它条件相同,接入的两段导体应是B、C。
[2]实验中可以通过观察灯泡的亮度来粗略地比较导体电阻的大小,灯泡越亮,电阻越小,灯泡越暗,电阻越大。
[3]若接入MN之间的导体的阻值比较接近,灯泡亮度接近而无法判断它们的阻值大小,则在原电路中再串联一个电流表。
(2) 小问详解:
[1]应该将滑动变阻器一上一下串联在电路中,如图所示:
[2]由图2丙可知,定值电阻两端的电压为
应控制电压保持2V不变。
[3]电流表和电压表均无示数,说明电路断路,若电阻断路,电压表会测量电源电压,有示数,不合题意,当滑动变阻器断路或者开关断路,电路无电流,电压表和电流表均无示数。
[4]用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若滑片不动,则电路中的电流变小,定值电阻两端的电压减小,滑动变阻器两端的电压增大,为了控制定值电阻两端的电压不变,应该将滑动变阻器的阻值调大,滑片向左移动。
[5]当接入25Ω的定值电阻时,根据串联电路的特点有
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
而原来滑动变阻器的规格为“40Ω,1A”,所以需要串联一个电阻的阻值为
5.(2025·黑龙江绥化·中考真题)实验室有一个标识不清的定值电阻,同学们设计了如下实验进行测量。
(1)实物电路如图甲所示,电源为两节新干电池,请用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片P应滑动到 (选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数。经检查,电流表及各连接处均完好,则电路故障是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,则电阻R的阻值为 Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果,请你对此作出评价或建议: 。
【答案】(1) (2)① 断开 ② B ③ 电阻R断路 (3)① 12 ② 没有多次测量求平均值,误差大 【详解】(1) 小问详解:
测电阻的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表接在定值电阻两端,电源电压为3V,电压表选用小量程,电路如图
(2) 小问详解:
[1][2]连接电路时,为了保护电路,开关必须断开,滑片应置于最大阻值,即滑片应滑到B端。
[3]闭合开关,电流表示数为0,说明电路存在断路;电压表示数约为电源电压,说明电压表与电源接通,经检查,电流表及各连接处均完好,则故障是电压表测量处断路,即定值电阻R断路。
(3) 小问详解:
[1]如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的读数为0.2A,电阻R的阻值
[2]实验中只测量了一组数据就得到结果,测量结果可能存在较大误差,应多次改变滑片位置,测量多组数据计算出多个电阻值,然后求平均值,从而得到更准确的电阻的阻值。
考点3 测量小灯泡电功率的实验
1.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)研究电功率与电压关系的实验中,需要控制电流相同。下列选项中与其研究方法相同的是( )
A. 甲图研究降落伞下落时间与悬挂物重力大小的关系,需要控制伞衣、伞绳等因素相同
B. 乙图用水流的形成类比电流的形成
C. 丙图用带箭头的直线描述光的传播路径
D. 丁图F1和F2共同作用的效果与F的作用效果相同
【答案】A 【详解】
题干“研究电功率与电压关系的实验中,需要控制电流相同。”所用的实验方法为控制变量法。
A.甲图研究降落伞下落时间与悬挂物重力大小的关系,需要控制伞衣、伞绳等因素相同,所用的实验方法为控制变量法,与题干研究方法相同,故A符合题意;
B.乙图用水流的形成类比电流的形成,用到的实验方法为类比法,与题干研究方法不同,故B不符合题意;
C.丙图用带箭头的直线描述光的传播路径,所用方法为模型法,与题干研究方法不同,故C不符合题意;
D.丁图F1和F2共同作用的效果与F的作用效果相同,所用方法为等效替代法,与题干研究方法不同,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率,提供给小莹同学的器材有:学生电源(电压恒定不变)、电压表(0~3V,0~15V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个,导线若干。
(1)如图甲,小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验,请你用笔画线代替导线连接实物图;
(2)小莹连接完电路,刚闭合开关就观察电流表、电压表,示数如图乙所示,则电流表示数为 A,电压表示数为 V;
(3)接下来小莹边思考边实验,当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是 ,灯泡的额定功率为 W。请在虚线框中画出灯泡正常发光时的电路图 。
【答案】(1) (2)① 3 ② 6 (3)① 电压表示数为12V ② 48 ③ 【详解】(1) 小问详解:
为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,如图甲,小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验,则滑动变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,如图所示:
(2) 小问详解:
[1]如图乙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为3A。
[2]如图乙所示,电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为6V。
(3) 小问详解:
[1]图甲中,电压表测灯泡电压,灯泡额定电压为12V,所以电压表示数为12V时说明灯泡正常发光。
[2]直接闭合开关时,滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,电流表示数为3A,电压表示数为6V,则此时变阻器电压为
所以电源电压为
当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。此时电路中电流为
则灯泡的额定功率为
[3]灯泡正常发光时,滑动变阻器的滑片恰好在中点,如图所示:
3.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)小洋设计实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。
(1)他设计图甲所示电路图探究“电功率与电流的关系”,实验中选择L1和L2两只灯泡并联的目的是: ;
(2)他想用图乙器材“探究电功率与电压的关系”。
①请你用笔画线代替导线完成图乙实物电路的连接;
②连好电路,闭合开关,发现L1不亮、L2亮、电压表无示数,则故障原因可能是 ;
(3)前面实验中用灯泡亮暗反映电功率大小,用到了转换法。请你仿照方案一,再设计一个比较电功率大小的方案二(填写①②③④处的内容)。
方案一
方案二
项目
内容
项目
内容
能量转化
电能转化为内能和光能
能量转化
①
器材
两个阻值不同发光原理相同的小灯泡
替代灯泡的器材(或器材组合)
②
现象
灯泡的亮暗不同
现象
③
判断方法
灯泡亮的比暗的功率大
判断方法
④
【答案】① 保持电压不变 ② ③ 灯泡L1短路 ④ 设计一个能量转化为电能转化为机械能 ⑤ 两个不同的电动机、钩码 ⑥ 相同时间,吊起钩码相同的高度,吊起钩码的质量不同 ⑦ 电动机吊起钩码质量大的功率大 【详解】
(1)[1]探究“电功率与电流的关系”,保持电压不变,改变电流,实验中选择L1和L2两只灯泡并联是为了保持两个灯泡两端的电压不变。
(2)①[2]探究电功率与电压的关系,保持电流不变,改变电压,两个灯泡串联,如图所示:
②[3]连好电路,闭合开关,发现L1不亮、L2亮,说明电路是通路,电压表无示数,可能灯泡L1被短路。
(3)①[4]略。
②[5]略。
③[6]略。
④[7]略。
4.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)小江发现家里不同房间的灯亮度不同,猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干,测量额定电压为2.5V小灯泡的功率。
(1)小江选择两节新干电池进行实验,连接的实物电路如图甲所示,请在方框内画出对应的电路图。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出电流表示数,将数据记入表格。继续移动滑片,即使将滑片移动到阻值最小的位置,小灯泡两端电压也无法达到2.5V,解决的办法是 。
(3)问题解决后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压达到2.5V。如图乙所示,此时电流表的示数为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压为2.9V,读出电流表示数,将数据记入表格。如表所示,小江设计的表格不足之处是 。
实验次数
灯泡两端电压U
通过灯泡的电流I
灯泡的电功率P
发光情况
1
2
0.26
0.52
较暗
2
2.5
正常发光
3
2.9
0.32
0.93
较亮
(5)实验表明小灯泡的亮度由 决定。
【答案】① ② 增加一节新的干电池 ③ 0.3 ④ 0.75 ⑤ 测量的物理量没有单位 ⑥ 实际功率 【详解】
(1)[1]根据实物图画电路图,电路图与实物图须一一对应,电路图如下:
(2)[2]将滑片移动到阻值最小的位置,滑动变阻器两端电压最小,此时小灯泡两端电压也无法达到2.5V,说明电源电压偏低,则可以增大电源电压,即增加一节新的干电池。
(3)[3]由图乙可知电流表接小量程,所以电流表示数为0.3A。
[4]小灯泡的额定功率为
(4)[5]根据小江设计的表格可知不足之处为:所测量的物理量没有带单位。
(5)[6]根据表格数据,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,故小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。
模拟题精选
1.(2026·黑龙江大庆·一模)在电学中,有四个同学们非常熟悉的实验:关于这四个电学实验,下列说法中正确的( )
A. “探究电流与电阻的关系”的实验中,滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
B. “用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
C. “探究电流与电压的关系”的实验中,可用小灯泡替代定值电阻
D. “用伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了控制定值电阻两端的电压
【答案】A 【详解】
A.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,需要控制电阻两端的电压不变,通过改变电阻的阻值来观察电流的变化,故A正确;
B.用伏安法测小灯泡的电阻时,通过调节变阻器接入电路中的电阻来改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,然后根据欧姆定律求出不同电压下灯泡的电阻,从而得出灯泡电阻变化的普遍规律;而灯泡电阻受温度的影响,不是一个定值,求灯泡电阻的平均值无意义,故B错误;
C.在“探究电流与电压的关系”的实验中,要保持电阻阻值不变。因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是一个定值,这会影响实验结果的准确性,故C错误;
D.在“用伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的主要作用是改变电路中的电流和电压,从而得到多组数据来提高测量的准确性,故D错误。
故选A。
2.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图是某小组对“探究电流与电压的关系”实验电路的改进过程。从图(a)改进到图(b)是为了控制 不变;从图(b)改进到图(c)是为了改变电阻器的 。(以上两空均填“电流”“电压”或“电阻”)
【答案】① 电阻 ② 电压 【详解】
图(a)中用灯泡做实验,灯丝的电阻会随温度升高而变化,无法保持电阻不变,换成图(b)的定值电阻后,定值电阻阻值恒定,因此改进的目的是控制电阻不变。
从图(b)改进到图(c),增加了滑动变阻器,移动滑动变阻器滑片可以改变定值电阻两端的电压,方便得到多组实验数据,因此目的是改变电阻器两端的电压。
3.(2026·黑龙江绥化·考情预测)为测量小灯泡正常发光时的电阻,“飞天”兴趣小组利用如图甲所示的实验器材进行了如下实验(小灯泡额定电压为2.5V)。
(1)用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到 端(选填“A”或“B”),闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测量得出了如下数据:当电压表示数为2.5V时,电流示数如图乙所示,示数是 A,此时小灯泡的电阻值为 Ω(结果保留两位小数);
(4)根据实验数据绘制了如图丙所示小灯泡的I-U图像,结合表中数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因: 。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.20
5.00
2
1.5
0.24
6.25
3
2.0
0.26
7.70
4
2.5
5
3.0
0.30
10.00
【答案】(1) (2)① B ② 断路 (3)① 0.28 ② 8.93 (4)灯丝的电阻随温度升高而增大,小灯泡电阻受温度影响 【详解】(1) 小问详解:
由题知,电流表应选择量程,将电流表的“0.6”正接线柱与小灯泡的左端接线柱连接,使电流表串联在电路中,电流正进负出。
(2) 小问详解:
闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处,因此滑片滑到B端;电流表无示数说明电路发生断路,电压表有示数说明电压表可以连通到电源两端,因此故障是小灯泡断路。
(3) 小问详解:
电流表接量程,分度值为0.02A,读数为0.28A;小灯泡正常发光电压为,根据,得小灯泡的电阻值
(4) 小问详解:
随着小灯泡两端电压的增加,通过小灯泡的电流也增大,灯丝温度随之升高,灯丝电阻会随温度升高而增大,因此不同电压下小灯泡电阻不同。
4.(2025·黑龙江大兴·联考)实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材:小灯泡,额定功率约为)、电压为且保持不变的电源、标有“”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整;(导线不允许交叉)
(2)①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后。闭合开关,将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,开始实验。小丽指出小明的实验操作存在错误,正确的操作应是: ;
②正确操作后,继续实验的过程中,电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障,则故障可能是滑动变阻器 (选填“断路”或“被短接”);
(3)排除故障后,继续实验,获取实验数据。当电压表示数为时,电流表表盘如图丙所示,通过计算可知,小灯泡L的额定功率为 W;
(4)完成实验后,小明设计了如图丁所示的电路,想要用原有的实验器材和定值电阻,在不使用电流表的情况下,测量该小灯泡的额定功率。请你帮助他完成实验方案:
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关接,调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 ;
②保持滑片不动,再将开关接,读出电压表示数为;
③小灯泡L的额定功率 (用、、表示);
(5)小明找来了阻值为的定值电阻,按照该方案进行测量。你认为小明能否测出该小灯泡的额定功率?请说明你的判断依据: 。
【答案】(1) (2)① 先将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,再闭合开关 ② 断路 (3)0.75 (4)① 0.5 ② (5)两端的电压大于电源电压。电源实际电压为,不能满足实验要求 【详解】(1) 小问详解:
小灯泡正常发光时电流约为
所以电流表选择小量程串联到电路中,作图如下:
(2) 小问详解:
[1]为保护电路,应在闭合开关前,将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处。
[2]如图乙,电压表无示数,只有变阻器出问题,则故障可能是滑动变阻器断路,使得电压表的两端无法与电源相通。
(3) 小问详解:
当电压表示数为时,电流表表盘如图丙所示,由(1)可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则示数为0.3A,则小灯泡L的额定功率为
(4) 小问详解:
[1][2]①检查电路无误后,闭合开关S,将开关接,灯泡、和变阻器串联,电压表测和变阻器总电压,调节滑动变阻器的滑片直至灯泡正常发光(2.5V),根据串联电压规律,电压表示数为
②保持滑片不动,再将开关接,连接方式不变,电压表改测电压,读出电压表示数为,则电路中电流为;
③小灯泡L的额定功率
(5) 小问详解:
由前面实验可知,若小灯泡正常发光时,额定电流为0.3A。若定值电阻阻值为,则灯泡正常发光时,两端的电压
两端的电压大于电源电压。电源实际电压为,不能满足实验要求。所以不可行。
5.(2026·黑龙江大兴·联考)某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 (填“左”或“右”)端。
(2)正确完成实验操作后,闭合开关并移动滑片P,当电压表的示数如图乙所示时,其示数为 V,此时电流表的示数如图丙所示,其示数为 A,则未知定值电阻的阻值为 。
(3)完成以上步骤后,小组成员接下来的主要操作是:多次移动滑动变阻器的滑片P,改变未知定值电阻两端的电压和通过的电流,记录相应的电压值和电流值,分别计算出电阻值,再 ,以减小实验误差。
(4)若电压表损坏,利用原有器材也能测出未知定值电阻的阻值,实验电路如图丁所示。滑动变阻器的最大阻值为,电源电压未知且不变,请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表的示数为;
②闭合开关S, ,记录电流表的示数为;
③未知定值电阻的阻值为 。(用和表示)
【答案】(1)左 (2)① 2.7 ② 0.3 ③ 9 (3)求出电阻的平均值 (4)① 将滑动变阻器的滑片P移到b端 ② 【详解】(1) 小问详解:
为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即滑片移到最左端。
(2) 小问详解:
由图乙可知,电压表选择的量程,分度值为0.1V,示数为2.7V;
由图丙可知,电流表选择的量程,分度值为0.02A,示数为0.3A;
由可得,未知定值电阻的阻值
(3) 小问详解:
多次测量电压和电流后,计算出多个电阻值,再求平均值,可以减小误差。
(4) 小问详解:
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,此时滑动变阻器全部接入电路,与并联,电流表测干路电流为;
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,被短路,只有滑动变阻器接入电路,电流表测通过滑动变阻器电流为,则电源电压为;
当滑动变阻器与并联时,通过电流
未知定值电阻的阻值为
试卷第1页,共3页
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专题15电学实验专题
3年真题1年模拟
考点1探究电流与电压、电阻的关系
1.【答案】①左
②25
2.【答案】①0.3
②电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
3.【答案】(1)
甲
(2)定值电阻R断路
(3)①
0.4
②反
(4)①1额
②I2R1
I1-12
4.【答案】(1)
(2)短路
(3)
0.5
(4)闭合开关前未将滑动变阻器滑片调到最大阻值处
(5)电压一定时,导体
中的电流与导体的电阻成反比
(6)①将滑动变阻器的滑片P滑到最左端
②
R=LiRo
12-11
5.【答案】①电流表没有进行调零
②5
③通过导体的电流与导体两端的电压成正
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比
④
⑤断路
⑥
电
压
⑦0.7
⑧小于
@
考点2测量电阻的实验
R
1.【答案】①电流表指针未调到零刻度线处
②
③右
④保护电路
⑤断路
⑥10
⑦没有多次测量取平均值,
减小误差
2.【答案】(1)
乙
(2)短路
(3)电阻R的
平均值
(4)2.5
(5)底座较大、较重,支撑面大、重心低
3.【答案】(1)①右
②00.6A
③0-3A
(2)R
(3)①
0.4
②10
(4)①R1
②0.5
③大
4.【答案】(1)①B、C
②灯泡亮度
③在原电路中再串联一个电流
2/5
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表
(2)①
②2
③滑动变阻器断
路
④左
⑤10
5.【答案】(1)
B
(2)①断开
②
③电阻R断路
(3)①12
②没有多次测量求平均值,误差大
©
考点3测量小灯泡电功率的实验
1.【答案】A
2.【答案】(1)
(2)①3
②
(3)①电压表示数为12V
②48
3/5
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3.【答案】①保持电压不变
②
③灯泡L1短
路
④设计一个能量转化为电能转化为机械能
⑤两个不同的电动机、钩码
⑥
相同时间,吊起钩码相同的高度,吊起钩码的质量不同
⑦电动机吊起钩码质量大的功率大
4【答案】①
②增加一节新的干电池
③0.3
④
0.75
⑤测量的物理量没有单位
⑥实际功率
模拟题精选
1.【答案】A
2.【答案】①电阻
②电压
3.【答案】(1)
(2)①B
②断
路
(3)①0.28
②8.93
(4)灯丝的电阻随温度升高而增大,小灯泡电阻
受温度影响
4/5
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4【答案】(1)
(2)①先将滑动变阻器的
滑片调至阻值最大处,再闭合开关
②断路
(3)0.75
(4)①
0.5
②U颜Ug
(5)R,两端的电压大于电源电压。电源实际电压为3V:
不能满足实
R
验要求
5.【答案】(1)左
(2)①2.7
②0.3
③9
(3)求出电阻的平均
值
(4)①将滑动变阻器的滑片P移到b端
②I2R,
I1-I2
5/5
专题15 电学实验专题
3年真题1年模拟
考点分类
黑龙江考情
命题规律
考点1 探究电流与电压、电阻的关系
(2026黑龙江绥化(1题)、(2026黑龙江齐齐哈尔(1题)、(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。 ·重点:探究电流与电阻的关系、单安法测电阻、电压表有示数而电流表无示数时的故障。 ·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,常与电功率、欧姆定律等知识板块交叉融合,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点2 测量电阻的实验
(2026黑龙江(1题)、(2025黑龙江大庆(1题)、(2025黑龙江(1题)、(2025黑龙江绥化(1题)、(2024黑龙江齐齐哈尔(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。 ·重点:伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析、含有敏感电阻的动态分析。 ·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点3 测量小灯泡电功率的实验
(2025黑龙江哈尔滨(2题)、(2024黑龙江哈尔滨(1题)、(2024黑龙江牡丹江(1题)
·情境:围绕生活场景展开实验探究型命题。 ·重点:伏安法测小灯泡的电功率。 ·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点1 探究电流与电压、电阻的关系
1.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将电阻由10Ω更换为5Ω,调节滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2V为止:要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
2.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)小明想探究“电流与电阻的关系”,某次测量时电流表的示数如图甲所示,此时电流为 A;经过测量多组数据后绘制出I-R图像如图乙所示,由图像得到的结论是 。
3.(2026·黑龙江绥化·中考真题)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,实验小组的同学选用器材如下:电压恒为9 V的电源,阻值分别为15 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的定值电阻,标有“30 Ω 1 A”字样的滑动变阻器。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。(要求:导线不能交叉)
(2)闭合开关后,发现电压表指针有明显偏转,电流表指针无偏转,可能的电路故障是 。
(3)排除电路故障后,先接入15 Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片P至某一位置时,观察到电流表指针位置如图乙所示,电流表的示数为 A,然后记录数据。更换其余电阻继续实验,根据记录的数据作出图像如图丙,分析图像可得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
(4)该实验小组的同学实验后又设计了如图丁所示的电路,测小灯泡L正常发光时的电阻。已知:电源电压不变,小灯泡的额定电流为,滑动变阻器的最大阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。实验方案如下:
①只闭合开关S和,移动的滑片,使电流表示数为;
②只闭合开关S和,保持①中的滑片位置不动,移动的滑片,使电流表的示数为 ;
③只闭合开关S和,保持②中的滑片位置不动,将的滑片移到最左端,电流表的示数为;再将的滑片移到最右端,电流表的示数为,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为 。(用、、表示)
4.(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)学习小组在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验时,采用如图甲所示的电路,电源电压恒为4.5V,五个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω,1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑时,电流表示数减小。
(2)小强选取5Ω的定值电阻接入电路并按正确的步骤操作,闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数,如果电路只有一处故障,原因可能是定值电阻 。
(3)故障排除后,小强调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表示数为2.5V,此时电流表指针位置如图乙所示,读出电流表示数为 A,并记录下来。
(4)小强说,接下来的操作步骤是:将开关断开,把5Ω的定值电阻替换成10Ω后立即闭合开关继续实验,小丽认为如果他这样操作,错误之处是 。
(5)小组同学继续合作,正确完成后续实验。通过计算记录的每组电阻与电流的乘积,发现乘积几乎是一个定值,由此可初步得出实验结论是 。
(6)有一电阻器的电阻R未知,小丽利用最大阻值为R0的滑动变阻器和电流表,设计了如图丙所示的电路,电源电压未知且恒定。在保证电路安全的情况下完成了对电阻器电阻R的测量。
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑到最右端,记下此时电流表示数为I1;
② ,记下此时电流表示数为I2;
③电阻器的电阻表达式为R= (用R0、I1、I2表示)。
5.(2024·黑龙江·中考真题)(1)在“探究电流与电压的关系”实验中,电源为两节干电池,滑动变阻器的规格是“25Ω 2A”。
①开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左端,如图乙,其原因是 。
②确认无误后,闭合开关进行实验,第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,计算出R的阻值 Ω。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
0.6
1.2
1.8
电流I/A
0.12
0.24
0.36
0.5
③记录的数据如上表所示,分析数据可以得到结论:导体的电阻一定时, 。
(2)用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1W,电源为两节干电池,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
①请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(滑片向右移动,灯泡变亮) 。
②正确连接完电路,闭合开关,向右逐渐移动滑片,小灯泡逐渐变亮,突然小灯泡熄灭,电流表示数几乎为零,电压表示数接近3V,原因是小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
③排除故障后,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察 表示数的变化,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。
④小灯泡用久了,钨丝会变细,在2.5V电压下,小灯泡实际功率 (选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。
考点2 测量电阻的实验
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在“伏安法测电阻”实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏按照实验操作要求,在检查实验器材时,发现电流表指针的位置如图1所示,出现这一现象的原因是: 。
(2)解决问题后,小夏设计并连接了如图2所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图2的电路连接完整(要求:导线不可交叉)。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是: 。
(4)检查电路连接无误,闭合开关。在实验的过程中,电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻R 。
(5)排除故障后,小夏继续进行实验,当电压表示数为1.2V时,读出如图3所示的电流表示数,并计算定值电阻的阻值 。小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠,原因是: 。
2.(2026·黑龙江·中考真题)小明利用如下器材,对他在废旧电器内部发现的一个未知电阻R的阻值进行了测量。(已知电源电压为3 V)
(1)根据图甲中小明设计的电路,请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左移动,电流表示数增大。
(2)闭合开关,小明发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终有示数,电压表无示数,则电路可能存在的故障是电阻R (选填“断路”或“短路”)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻
1
2
3
(3)排除故障后,闭合开关,多次改变滑动变阻器滑片的位置,在表中记录数据并计算电阻R的阻值,你认为表格的设计中还缺哪一项? 。
(4)小明利用已有部分实验器材,添加一个“2.5 V,0.5 W”的小灯泡和一个电位器,制作了一台简易调光台灯如图丁,其内部电路如图丙。为了使小灯泡两端电压不超过额定电压,电位器连入电路的最小阻值是 。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(5)对于小明设计的台灯,有同学认为它的结构稳定性很好,你认为台灯结构稳定性好的原因是 。
3.(2025·黑龙江大庆·中考真题)小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选 ,电流表的量程应选 (两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是 (选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为 A,则待测电阻的阻值为 Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中 (选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为 %。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更 (选填“大”或“小”)的定值电阻。
4.(2025·黑龙江·中考真题)小王同学在学习了电学知识后,利用实验室的器材做了一些电学实验,根据题意,回答下列问题。
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案: 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是: (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 Ω的电阻才能完成实验。
5.(2025·黑龙江绥化·中考真题)实验室有一个标识不清的定值电阻,同学们设计了如下实验进行测量。
(1)实物电路如图甲所示,电源为两节新干电池,请用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片P应滑动到 (选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数。经检查,电流表及各连接处均完好,则电路故障是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,则电阻R的阻值为 Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果,请你对此作出评价或建议: 。
考点3 测量小灯泡电功率的实验
1.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)研究电功率与电压关系的实验中,需要控制电流相同。下列选项中与其研究方法相同的是( )
A. 甲图研究降落伞下落时间与悬挂物重力大小的关系,需要控制伞衣、伞绳等因素相同
B. 乙图用水流的形成类比电流的形成
C. 丙图用带箭头的直线描述光的传播路径
D. 丁图F1和F2共同作用的效果与F的作用效果相同
2.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率,提供给小莹同学的器材有:学生电源(电压恒定不变)、电压表(0~3V,0~15V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个,导线若干。
(1)如图甲,小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验,请你用笔画线代替导线连接实物图;
(2)小莹连接完电路,刚闭合开关就观察电流表、电压表,示数如图乙所示,则电流表示数为 A,电压表示数为 V;
(3)接下来小莹边思考边实验,当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是 ,灯泡的额定功率为 W。请在虚线框中画出灯泡正常发光时的电路图 。
3.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)小洋设计实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。
(1)他设计图甲所示电路图探究“电功率与电流的关系”,实验中选择L1和L2两只灯泡并联的目的是: ;
(2)他想用图乙器材“探究电功率与电压的关系”。
①请你用笔画线代替导线完成图乙实物电路的连接;
②连好电路,闭合开关,发现L1不亮、L2亮、电压表无示数,则故障原因可能是 ;
(3)前面实验中用灯泡亮暗反映电功率大小,用到了转换法。请你仿照方案一,再设计一个比较电功率大小的方案二(填写①②③④处的内容)。
方案一
方案二
项目
内容
项目
内容
能量转化
电能转化为内能和光能
能量转化
①
器材
两个阻值不同发光原理相同的小灯泡
替代灯泡的器材(或器材组合)
②
现象
灯泡的亮暗不同
现象
③
判断方法
灯泡亮的比暗的功率大
判断方法
④
4.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)小江发现家里不同房间的灯亮度不同,猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干,测量额定电压为2.5V小灯泡的功率。
(1)小江选择两节新干电池进行实验,连接的实物电路如图甲所示,请在方框内画出对应的电路图。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出电流表示数,将数据记入表格。继续移动滑片,即使将滑片移动到阻值最小的位置,小灯泡两端电压也无法达到2.5V,解决的办法是 。
(3)问题解决后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压达到2.5V。如图乙所示,此时电流表的示数为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压为2.9V,读出电流表示数,将数据记入表格。如表所示,小江设计的表格不足之处是 。
实验次数
灯泡两端电压U
通过灯泡的电流I
灯泡的电功率P
发光情况
1
2
0.26
0.52
较暗
2
2.5
正常发光
3
2.9
0.32
0.93
较亮
(5)实验表明小灯泡的亮度由 决定。
模拟题精选
1.(2026·黑龙江大庆·一模)在电学中,有四个同学们非常熟悉的实验:关于这四个电学实验,下列说法中正确的( )
A. “探究电流与电阻的关系”的实验中,滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
B. “用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
C. “探究电流与电压的关系”的实验中,可用小灯泡替代定值电阻
D. “用伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了控制定值电阻两端的电压
2.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图是某小组对“探究电流与电压的关系”实验电路的改进过程。从图(a)改进到图(b)是为了控制 不变;从图(b)改进到图(c)是为了改变电阻器的 。(以上两空均填“电流”“电压”或“电阻”)
3.(2026·黑龙江绥化·考情预测)为测量小灯泡正常发光时的电阻,“飞天”兴趣小组利用如图甲所示的实验器材进行了如下实验(小灯泡额定电压为2.5V)。
(1)用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到 端(选填“A”或“B”),闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测量得出了如下数据:当电压表示数为2.5V时,电流示数如图乙所示,示数是 A,此时小灯泡的电阻值为 Ω(结果保留两位小数);
(4)根据实验数据绘制了如图丙所示小灯泡的I-U图像,结合表中数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因: 。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.20
5.00
2
1.5
0.24
6.25
3
2.0
0.26
7.70
4
2.5
5
3.0
0.30
10.00
4.(2025·黑龙江大兴·联考)实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材:小灯泡,额定功率约为)、电压为且保持不变的电源、标有“”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整;(导线不允许交叉)
(2)①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后。闭合开关,将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,开始实验。小丽指出小明的实验操作存在错误,正确的操作应是: ;
②正确操作后,继续实验的过程中,电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障,则故障可能是滑动变阻器 (选填“断路”或“被短接”);
(3)排除故障后,继续实验,获取实验数据。当电压表示数为时,电流表表盘如图丙所示,通过计算可知,小灯泡L的额定功率为 W;
(4)完成实验后,小明设计了如图丁所示的电路,想要用原有的实验器材和定值电阻,在不使用电流表的情况下,测量该小灯泡的额定功率。请你帮助他完成实验方案:
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关接,调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 ;
②保持滑片不动,再将开关接,读出电压表示数为;
③小灯泡L的额定功率 (用、、表示);
(5)小明找来了阻值为的定值电阻,按照该方案进行测量。你认为小明能否测出该小灯泡的额定功率?请说明你的判断依据: 。
5.(2026·黑龙江大兴·联考)某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 (填“左”或“右”)端。
(2)正确完成实验操作后,闭合开关并移动滑片P,当电压表的示数如图乙所示时,其示数为 V,此时电流表的示数如图丙所示,其示数为 A,则未知定值电阻的阻值为 。
(3)完成以上步骤后,小组成员接下来的主要操作是:多次移动滑动变阻器的滑片P,改变未知定值电阻两端的电压和通过的电流,记录相应的电压值和电流值,分别计算出电阻值,再 ,以减小实验误差。
(4)若电压表损坏,利用原有器材也能测出未知定值电阻的阻值,实验电路如图丁所示。滑动变阻器的最大阻值为,电源电压未知且不变,请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表的示数为;
②闭合开关S, ,记录电流表的示数为;
③未知定值电阻的阻值为 。(用和表示)
试卷第1页,共3页
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