2022 中考物理复习方案专题04伏安法实验试题
专题( ( 四) )
伏安法实验
能力点 1:重视对基础知识和基本技能的考查 源于教材,挖掘教材;基础中见灵活,变化中考能力。
(1)通过对学生熟悉的现象、事物创设问题情景——考查学生对基础概念的理解和应用; (2)物理内涵丰富,灵活性高、综合性强——着重考查学生物理能力。
能力点 2:会测量、估测、使用、选用、连接,重视实验设计和操作,突出探究过程技能和综合分析,主要考查:设计 电路、实验过程、分析结果、表达式、结论等。
重点实验: (1)探究串、并联电路的特点;(2)探究 I 与 U 、 R 的关系(欧姆定律); (3)探究影响电阻大小因素、测电阻大小;(4)测小灯泡的额定功率(特殊测量); (5)探究电热影响因素(焦耳定律);(6)探究电磁铁的磁性大小。
类型一
探究电流与电压、电阻的关系
1 . [2019·荆州]小阳利用如图 ZT4-1 甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为 4 . 5 V 且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为 25 Ω、20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω,滑动变阻器的规格为 0 ~ 50 Ω。
图 ZT4-1 (1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了,请你在接错的那根导线上打“ × ”,再用笔画线把它改到正确位置上。(导线不允许交叉) (2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最
(选填“左”或“右”)端。
(3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中的位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只有
(选填“电流”或“电压”)表有示数。
(4)为了能用所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持
V 不变。
(5)实验中将 5 Ω 的定值电阻更换为 10 Ω 的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向
(选填“左”
或“右”)适当移动,使电压表示数恢复到原来的值。
(6)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出了如图丙所示的电流与电阻关系的图像,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丙中的数据分析,阻值为
Ω 的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为
Ω 的定值电阻。
类型二
测量定值电阻或小灯泡的阻值
2 . [2019·南充]如图 ZT4-2 所示是“测量小灯泡电阻”的实验装置,电源电压恒为 6 V,小灯泡的额定电压为3 . 8 V。
图 ZT4-2 (1)检查无误后,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动,请写出电流表、电压表的示数变化情况:_____________
。
(2)移动滑片获得了如下表所示的实验数据。
实验次数 发光情况 电压表示数 / V 电流表示数 / A 灯丝电阻 1 刚发光 1 . 5 0 . 20
2 暗 2 . 5 0 . 30 8 . 3 3 亮 3 . 8 0 . 42 9 . 0 请计算出第 1 次实验时灯丝的电阻 R 1 =
Ω。
(3)分析数据及实验现象可知:灯越亮,灯丝电阻越大,说明灯丝的电阻与
有关。
(4)现电压表0 ~ 15 V量程损坏,而0~3 V量程完好,在不增减器材的情况下,请设计测量小灯泡额定功率的实验,写 出 必 要 的 调 整 步骤:
。
3 . [2019·山西百校联考四]小明利用如图 ZT4-3 甲所示的电路测量未知电阻 R x 的阻值,其阻值约为 5 Ω。
图 ZT4-3 (1)请你根据图甲电路,用笔画线代替导线,在图乙中完成实物电路的连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最
(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在 a 、b 之间和 b 、 c 之间,电压表均有示数;接在 a 、 c 之间,电压表无示数。如果电路连接完好,且只有一个元件有故 障 , 该 故 障是
。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,记录多组数据,画出了待测电阻 R x 的 I-U 图像,如图丙所示。由图可得R x =
Ω。
(5)小明又设计了一种方案,也能测出 R x 的阻值。电路图如图丁所示, R 0 为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下: ①当开关
时,电流表示数为 I 1 ;
②当开关 S 1 、S 2 都闭合时,电流表示数为 I 2 ; ③待测电阻 R x =
。(用已知的和测出的物理量符号表示)
4.[2018·孝义一模] 小梦、小明两位同学做“用电流表、电压表测定值电阻阻值”的实验,两位同学所用器材完全相同,电源电压为 4.5 V,待测电阻的阻值约为 10 Ω,滑动变阻器标有“20 Ω 1.5 A”字样。
(1)用笔画线代替导线将如图 ZT4-4 甲所示电路补充完整,要求滑片向右移动时电流表的示数变大。
图 ZT4-4 (2)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片两表示数均不变,则故障原因可能是
。
(3)小明在进行第二次实验时,电流表的指针位置如图乙所示,请将正确数据填入他设计的表格中。
实验次数 电压 U /V 电流 I /A 电阻 R /Ω 1 1 0.1
2 2.4
3 3 0.28
(4)小梦发现小明的实验数据存在问题,请你判断小梦说的是否正确,
(选填“是”或“否”),并简述你的理由:
。
(5)为了使测得的电阻值更接近于实际值,请你结合小明设计的实验记录表格对他的下一步做法提出建议:
。
(6)在课外实践活动中,他们设计了如图丙所示的电路图测量一个铭牌脱落的滑动变阻器的最大阻值 R ,定值电阻的阻值已知为 R 0 ,请你写出表达式。
步骤一:闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到 A 端,读出电压表的示数为 U ; 步骤二:将滑动变阻器的滑片移到 B 端,读出电压表的示数为 U 1 。
被测滑动变阻器最大阻值的表达式为 R =
。
5.在“用伏安法测电阻”的实验中,小梦同学连接了如图 ZT4-5 甲所示的电路。(电路元件完好,电源电压恒定,滑动变阻器最大阻值为 R ,接线柱接线牢固)
图 ZT4-5 (1)检查电路,发现有一处连接错误,请指出连接错误的导线是
(选填“ a ”“ b ”“ c ”或“ d ”)。
(2)纠正错误后,闭合开关,测得几组数据如下表。
实验序号 1 2 3 电压 U /V 1.5 2.1 2.8 电流 I /A 0.10 0.14
电阻 R /Ω 15.0 15.0
第3次实验时电流表示数如图乙所示,电流表的示数为
A。第3次实验后,算出的电阻值是
Ω,待测电阻为
Ω。
(3)实验结束后老师组织大家做延伸实验,他把 A 组的电流表给了 B 组,把 B 组的电压表给了 A 组,让 A 、 B 组利用现有器材完成测量电阻的实验设计。如果你在其中一个组,请把设计的电路图画在图丙的虚线框内。
类型三
测量小灯泡的电功率
6.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为 4.5 V,小灯泡的额定电压为 2.5 V,小灯泡正常发光时的电阻约
为 10 Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图 ZT4-6 甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉。
图 ZT4-6 (2)小红同学按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,请 你 找 出 她 在 实 验 中 两 个 操 作 不 当 之 处是
,
。
(3)小明同学闭合开关,移动滑片 P 到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为
V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片 P 向
(选填“ A ”或“ B ”)端移动,使电压表的示数为 2.5 V。
(4)小明同学继续移动滑片 P ,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的 I-U 关系图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是
W,还可以得出:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而
(选填“增大”“减小”或“不变”)。
7.[2018·包头] 小聪利用如图 ZT4-7 甲所示的电路测量额定电压为 2 . 5 V 的小灯泡的额定功率。
图 ZT4 - 7 (1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片 P 向右移动时小灯泡变亮。
(2)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数不为零,电压表示数为零,则故障可能是由于小灯泡
引起的。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是
W。在实际测量中,电压表有示数时内部有微弱的电流通过,如果考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率偏
(选填“大”或“小”)。
(4)利用如图丙所示的电路也可以完成该实验,请完成下列填空。(电源电压未知且不变, R 1 和 R 2 为滑动变阻器, R 2 的最大电阻为 R 0 ) ①只闭合开关 S 和 S 1 ,调节
,使电压表的示数为 2 . 5 V。
②只闭合开关
,保持 P 2 位置不动,调节 R 1 ,使电压表的示数仍为 2 . 5 V。
③接着保持 P 1 位置不动,将 R 2 的滑片 P 2 调至最左端,记下电压表的示数为 U 1 ;再将 R 2 的滑片 P 2 调至最右端,记下电压表的示数为 U 2
, 则小灯泡额定功率的表达式 P 额 =
。(用 U 额 、 R 0 、 U 1 、 U 2 表示)
【 参考答案 】
1 . (1)如图所示
(2)右
(3)电压
(4)1 . 5
(5)右
(6)20
10 2 . (1)电流表示数变大,电压表示数变大
(2)7 . 5
(3)温度 (4)选用电压表 0 ~ 3 V 量程并联在滑动变阻器两端,当电压表示数为 6 V-3.8 V=2.2 V 时,灯正常发光,记下此时电流表示数,根据 P=UI 计算即可 3 . (1)如图所示
(2)右
(3)滑动变阻器断路
(4)4
(5)S 1 闭合,S 2 断开
(