2024四川中考物理二轮重难题型精讲 专题五 电学重点实验（含答案）

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1. 某实验小组探究电流与电压的关系．实验中电源电压恒为3 V，定值电阻R为5 Ω，实验电路图如图甲所示．
第1题图
第1题图丙
(1)请根据电路图，用笔画线表示导线，连接图乙所示的实物电路(要求导线不能交叉)；
(2)连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为3 V保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是________(选填“定值电阻R短路”“定值电阻R断路”或“滑动变阻器断路”)；
(3)排除故障后，将多次实验测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据，在图丙的坐标图中画出定值电阻R的I－U图像；
(4)分析图像可知，电阻一定时，电流与电压成______比．
2. 小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中，选用器材有：学生电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50 Ω 0.5 A”字样滑动变阻器R′.
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整．(要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉．)
(2)连接电路时，开关必须________(选填“断开”或“闭合”)．在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到________(选填“A”或“B”)端．
第2题图
(3)闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了________(选填“断路”或“短路”)．
(4)排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28 A时，电压表指针位置如图乙所示，则定值电阻R的阻值为________Ω.多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如下．
根据实验数据分析，可初步得出结论：在电阻一定的情况下，_____________．
(5)在实验过程中，滑动变阻器R′接入电路的阻值不得小于________Ω.
实验2 探究电流与电阻的关系
3. 小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”．电源电压为6 V，滑动变阻器规格为“50 Ω 2 A”，有5 Ω、10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω的定值电阻各一个．
第3题图
(1)连接电路时，开关应________；
(2)将5 Ω的电阻接入电路，闭合开关．移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻________(选填“断路”或“短路”)；
(3)排除故障后，使电压表示数为U1，电流表示数如图乙，此时电流为________A，记下电压表、电流表的示数；
(4)将5 Ω的电阻分别换成10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω的电阻，继续实验．小聪发现当定值电阻为30 Ω时，无法完成实验．为了让30 Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案．其中方案有错误的是________(选填“A”“B”或“C”)；
A. 在电路中多串联一个10 Ω的电阻，其余操作不变
B. U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2 V～4.4 V
C. 电源电压不变，改变U1的大小(视需要选取电压表、电流表量程)，U1的取值范围是2.25 V～6 V
(5)实验完毕，得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成________比．
4. 小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、导线若干．
第4题图
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小．
(2)当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是：____________________.
(3)将5 Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5 Ω的电阻换成10 Ω、15 Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向________(选填“c”或“d”)端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值．
(4)小丽在换用20 Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题．请你写出小丽的做法：__________________.
第4题图
(5)小丽完成上述操作后又选了一个2 Ω的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是_________________________．
(6)小丽根据实验数据得出I－R变化的图像如图丙所示，则小丽实验时U0＝________V，实验时小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于________Ω.
(7)小丽在得出I－R图像之后，又画出了如图丁所示的I－eq \f(1,R)图像，得出结论：电流与电阻成反比．请对此做出评价________________________________．
实验3 测量定值电阻的阻值
5. 小红同学在某次物理实验考查中抽到专题《用伏安法测量某未知电阻的阻值》的实验，实验电路图如图甲所示，请你帮他完成下列问题．
(1)根据电路图，把图乙中所缺失的导线连接起来．
第5题图
(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到最______(选填“左”或“右”)端．
(3)粗略检查后闭合开关，发现电压表的指针出现反偏现象，可能出现这种情况的原因是________(选填“A”或“B”)．
A. 电压表量程选小了 B. 电压表的正负接线柱接反了
(4)通过三次实验得出的实验数据如下表所示：
第三次得出的电流如图丙所示，请你根据所提供的信息求出所测未知电阻的阻值是________Ω.
6. 为探究导体电阻大小的影响因素，某同学利用同种合金材料制成的a、b、c三条电阻丝(不考虑温度对电阻的影响)进行实验，a、b长度相同，b、c粗细相同，如图1所示．连接电路，分别接入电阻丝a、b、c，闭合开关后电流表的三次示数如图2所示．

图1 图2
第6题图
(1)根据示数可以得出以下结论：
①电阻大小不仅跟导体横截面积有关，还跟导体________有关．
②________电阻丝的阻值最小(选填“a”“b”或“c” )．
(2)该同学更换了电源和电流表，添加了电压表和滑动变阻器，设计了图3(甲)所示的电路来测量电阻丝的电阻．
图3
第6题图
①图3(乙)是根据图3(甲)连接的实物图，请在错误的导线上打“”并连接正确．
②闭合开关后，当滑片P向右移动时，电压表示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)；当滑片P移到某一位置时，电压表的示数为1.2 V．电流表的示数如图丙所示，则Ra＝________Ω；接着他多次改变滑片位置测量a电阻丝的电阻值，并求出平均值Ra′，其目的是_________________________；
③若电源电压为6 V，Ra′＝Ra且保持不变，要使图3(乙)连接方式中各电路元件安全，则滑动变阻器的最大值应不小于________Ω.
7. 在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示．
第7题图
(1)在连接电路时，开关应处于________状态．
(2)图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第________条(从图中选填导线序号)．
(3)改正错误后再进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最________(选填“左”或“右”)端．小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是________．
(4)排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4 V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为________A，未知电阻R＝________Ω.
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将以下实验步骤补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②________，记下此时电压表读数为U；
③请写出未知电阻Rx阻值表达式为Rx＝________(用U、U1和R0表示)．
实验4 测量小灯泡的电阻
8. 一题多设问 用图甲所示电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I－U图像如图乙所示．
第8题图
(1)为保证实验顺利进行，应选用________(选填序号)滑动变阻器．
A. “10 Ω 0.5 A”
B. “50 Ω 0.3 A ”
C. “100 Ω 0.2 A”
(2)用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整．
(3)电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是小灯泡____________．
第8题图丙
(4)排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向________(选填“左”或“右”)移动．
(5)由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻为________Ω.
拓展设问
(6)为了减小误差，实验结束后将多次测量的小灯泡的电阻求平均值作为小灯泡的电阻值，此做法是________的，原因是________________________________．
(7)若在实验时分别读取电压表与电流表的示数为U1、I1后发现实验时误将电压表与滑动变阻器并联，但同学们也计算出此时小灯泡的阻值，已知电源电压为U，其表达式为____________．
实验5 测量小灯泡的电功率
9. 某同学做测定小灯泡的电功率实验时，用三节干电池供电，小灯泡额定电压为2.5 V.
第9题图
(1)根据实际情况，电压表的量程应选择________(选填“0～3 V”或“0～15 V”)，请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整；
(2)如果使用了旧灯泡(灯丝已烧断且不知晓)，按照原理图连接好电路，闭合开关准备继续实验，这样操作很容易造成________损坏，为避免此事故发生，可以采用的办法是________；
(3)更换小灯泡后，调节电路使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W.
10. 小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5 V的干电池(若干)和其他常用器材．
第10题图
(1)图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8 V，滑动变阻器的规格为“10 Ω 1 A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大．
(2)连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路．她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想________是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想________是正确的．(两空均选填“①”“②”或“③”)
(3)排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W.
(4)小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5 V 0.3 A”小灯泡的额定功率．闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5 V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是：________、________．(选填字母代号)
A. 换最大阻值较小的滑动变阻器
B. 串联定值电阻
C. 减少电池个数
D. 增加电池个数
11. 小兵同学通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率，L1、L2分别标有“2.5 V”和“3.8 V”字样，电源电压恒为6 V，电压表只有0～3 V量程可以用．
第11题图
(1)如图甲所示，是小兵设计的测L1额定功率的实验电路图，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接(要求滑片向A端移动灯泡变亮)．
(2)连好电路后，按实验规范操作，先把滑动变阻器的滑片P移到________(选填“A”或“B”)端，然后闭合开关S，小兵发现L1不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是L1________(选填 “断路”或“短路”)．
(3)排除故障后，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1 V，电流表示数如图丙所示，读数为______A，滑动变阻器的最大阻值为______Ω； 调节滑片P得到表一中的数据，L1的额定功率为________W.
第11题图丙
表一：实验数据
(4)小兵在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1.5 V，接着小兵发现该电路无法完成测量，于是设计了一个新方案：把电压表改接到滑动变阻器两端，只需调节滑片P使电压表示数为______V，L2就会正常发光．
(5)小兵根据新方案连好电路，按实验规范操作，刚闭合开关S时，发现电压表示数超过了量程，立即断开开关思考解决办法，请你对此说出一种合理的解决办法：_______________．
12. 小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率．被测小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约为10 Ω左右．实验室有如下器材：电源(U＝6 V), 电流表(0～0.6 A 0 ～3 A)，电压表(0～3 V 0～15 V)，滑动变阻器、电阻箱各一只， 单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干．
(1)图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范．请你指出来：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________.

甲 乙
第12题图
(2)完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W.
(3)实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______．
A．10 Ω 3 A B．30 Ω 1 A C. 60 Ω 1 A
(4)在实验过程中，电压表发生故障，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图．则能测出小灯泡的额定电功率的是________．
第12题图
13. 测量小灯泡电功率．
(1)小明在测量额定电压为2.5 V小灯泡L1电功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和
电流表等器材，设计了如图甲所示的电路．
第13题图
①图甲中有一根导线尚未连接，请你用笔画线代替导线将电路补充完整．正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最________(选填“左”或“右”)端．闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，则电路出现的故障可能是滑动变阻器________．
②排除故障闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值______(选填“变大”或“变小”)．小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示为________A，小灯泡的额定功率为________W.
第13题图丙
③继续调节滑动变阻器的滑片，多次实验，小明发现灯丝的电阻是随功率变化的，当小灯泡的电阻为8 Ω时，小灯泡的实际功率______(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率．
(2)小明设计了如图丁所示的电路，用一个电压表或电流表，测量额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知．请你完成下面的步骤．
第13题图丁
①将________(选填“电压表并联在ab间”“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”)，只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为________，灯泡正常发光；
②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置________(选填“保持不动”“向右移动”或“向左移动”)，读出电表的示数U或者是I；
③小灯泡L2的额定功率表达式为P额＝________．
参考答案
1. (1)如答图甲所示 (2)定值电阻R断路 (3)如答图乙所示 (4)正
第1题答图
2. (1)如答图所示 (2)断开 A (3)短路 (4)10 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (5)5
第2题答图
3. (1)断开 (2)断路 (3)0.4 (4)B (5)反 4. (1)如答图所示 (2)电流表正负接线柱接反
(3)d (4)将5 Ω和15 Ω的电阻串联后接入电路 (5)增大电流表的量程 (6)2.4 30 (7)小丽的结论不正确，没有注意“电压一定”，电流与电阻成反比
第4题答图
5. (1)如答图所示 (2)左 (3)B (4)6

第5题答图
6. (1)①长度 ②c (2)①如答图所示 ②变小 4 减小实验误差 ③6
第6题答图
7. (1)断开 (2)2 (3)左 R断路 (4)0.32 7.5 (5)②闭合开关S、S1 ③eq \f(U1,U－U1)R0 8. (1)B (2)如答图所示 (3)短路 (4)右 (5)10 【拓展设问】(6)错误 小灯泡的电阻会随温度的改变而改变 (7)R＝eq \f(U－U1,I1)
第8题答图
9. (1)0～3 V 如答图所示 (2)电压表 试触 (3)0.7

第9题答图
10. (1)如答图所示 (2) ② ① (3)1.14 (4)B C
第10题答图
11. (1)如答图所示 (2)B 短路 (3)0.2 25 0．75 (4)2.2 (5)①换一个大量程电压表；②换一个最大阻值稍小的滑动变阻器；③闭合开关前把滑动变阻器滑片调到合适位置；④给滑动变阻器并联一个阻值合适的电阻；⑤在滑动变阻器外串联一个阻值合适的电阻；⑥调低电源电压(答案不唯一，合理即可)

第11题答图
12. (1)①滑动变阻器滑片没有移动到阻值最大处 ②电流表量程选大了 (2)0.625 (3)C (4)丙
13. (1)①如答图所示 右 断路 ②变小 0.4 1 ③大于 (2)①电流表串联在b点 eq \f(U额,R0)
②保持不动 ③U额(I－eq \f(U额,R0))
第13题答图
实验序号
1
2
3
U/V
0.5
1.0
2.0
I/A
0.1
0.2
0.4
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.2
1.8
2.4
电流I/A
0.2
0.3
实验次数
1
2
3
电压(V)
1.0
2.5
2.8
电流(A)
0.30
0.32