2023年中考物理一模试题分项练习:电学实验(答案)

2023年中考物理一模试题分项练习:电学实验
1.(2023林州市一模)如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是(  )
A. 通电后,甲图透明容器中电阻丝增加的内能和空气内能增大方式是相同的
B. 甲图实验通电一段时间后,左侧容器中电阻产生的热量更多
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D. 通电后,乙图中左、右电阻产生的热量之比是4:1
2.(2023北京市西城区一模)小强与小刚利用实验证明“并联电路中,其中一条支路中的电流不断改变,干路中的电流仍等于各支路电流之和”。小强先用导线将符合要求的学生电源、三块电流表、两个阻值相同的电阻、开关连接成如图所示的电路。
(1)小刚发现电路中只有一根导线连接有误。请你在错误的导线处打×,用笔画线代替导线画出正确的连接位置___________;
(2)电路连接正确后,他们发现要想完成实验,还需添加的器材是___________若干;
(3)请你帮助他们写出主要实验步骤___________,并设计实验记录表格___________。
3.(2023林州市一模)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,小赵同学选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个进行实验,电源电压恒为6V。
(1)确认电路连接无误后,小赵将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关进行实验,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.5A;更换阻值为10Ω的电阻后为正确进行实验得出实验结论,下一步应将滑动变阻器的滑片向__________滑动(选填“左”或“右”)。将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻后,在不改变电路连接的情况下如果保持滑片位置不动,电压表的示数会__________(选填“变大”或“变小”或“不变”);
(2)小赵依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数。实验中他接入10Ω和25Ω定值电阻时,电路中两次的电流之比为__________;
(3)实验室有以下规格的滑动变阻器,要完成上述实验,小赵所选用的滑动变阻器应是__________ :(填写选项字母即可)
A.20Ω;0.3A  B.20Ω;0.5A
C.50Ω;0.3A  D.50Ω;0.5A
4.(2023石家庄市长安区一模)探究“电流与电阻的关系”的实验中,电源电压为4.5V保持不变,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。
(1)用笔画线代替导线将乙图的实物图严格按照甲图补充完整________;
(2)闭合开关后小明发现电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压,则可能的故障是_______;
(3)排除故障后,先将5Ω电阻接入电路完成第一组实验,然后断开开关,拆下5Ω的电阻,改接10Ω的电阻。各电路元件位置不变,闭合开关,此时电压表的示数________(选填“变小”不变”或“变大”),为了继续完成实验,应将滑动变阻器的滑片________;
(4)将三个定值电阻分别接入R的位置完成实验,获得数据如下表,其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,其示数为________A;
实验组别 1 2 3
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.4 0.2
(5)依据表中数据作出了下列图像,其中正确的有(多选)_________;
A. B. C. D.
(6)在完成整个探究实验的过程中,滑动变阻器接入电路的最小值为________Ω。
5.(2023北京市西城区一模)小亮用“伏安法”测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻。
(1)实验过程中,电压表的示数如图甲所示,若使灯泡正常发光,他应使串联在电路中的滑动变阻器接入电路的电阻___________;(选填“增大”或“减小”)
(2)当小灯泡正常发光时,如图乙所示电流表的示数为___________A,则小灯泡的电阻为___________Ω(保留2位有效数字)。
6.(2023北京市延庆区一模)小岩利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值。
(1)小岩选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图所示,请你添加一条导线将实验电路补充完整;______
(2)电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器滑片滑动到某位置时,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为______V,电流表的示数为______A ,电阻的阻值为______Ω。
7.(2023林州市一模)图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
(1)在连接电路时,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至最 _____端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为1.2V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻R=_____Ω,调节滑动变阻器多次测量在此实验中的目的是 _____;
(3)闭合开关,发现电流表指针偏转,电压表没有示数,则该故障的原因是 _____。(填下列故障原因的代号)
A.定值电阻接线短路
B.电源接触不良
C.定值电阻接线断路
(4)将电路中的定值电阻改成小灯泡,就可以测量小灯泡的电功率,但不能多次测量求平均值,原因是:_____。实验过程中,若将电压表和电流表互换位置,闭合开关后电压表的示数约为 _____;
(5)该同学又设计了如图丙所示的测量电路同样可以测量未知电阻Rx,其中R0是定值电阻。请在空格内把实验步骤补充完整:
①同时闭合S、S1,用电压表测出电源的电压U;
②闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1,已知量R0来表达Rx=_____
8.(2023安阳市殷都区一模)某中学初三年级课外兴趣小组的同学,按照图甲所示的实物连接图做“测定小灯泡的电阻”实验(小灯泡标有2.5V字样),在实验过程中得到了如下表所示的一组U和I的数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6
灯泡两端的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
通过灯泡的电流I/A 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34
灯泡发光情况 微亮→逐渐变亮
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到______端,这样做能对电路起保护作用,在实验过程中,滑动变阻器的另一个作用是______;
(2)根据实物图,在右边方框内,画出对应的电路图______;
(3)灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,请将读数填入表格中的空格处______,此时小灯泡的电阻是______Ω;(保留小数点后一位数字)
(4)分析表格中的数据可以看出,在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻在变______。
9.(2023焦作市武陟县一模)在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题。
(1)该实验的原理是_____;
(2)请用笔画线代替导线将电路连接完整______;
(3)连接电路时,应将开关_____;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑_____端(选填“左”或“右”);
(4)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于_____造成的;
(5)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图乙所示的图象,则该电阻的阻值R=_____Ω;
(6)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都被其他同学借走了。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计如图丙所示的电路,仅操作控制开关就测出了电阻Rx的阻值。电源电压未知且恒定不变。请帮他把实验步骤补充完整:
①只闭合开关S1,读出电压表的示数为U1;
②_____;
电阻表达式:Rx=_____。(用测得的物理量和定值电阻R表示)
10.(2023廊坊市安次区一模)如图所示,是小华探究“电流产生的热量与电阻的关系”的实验电路。
(1)连接电路前,小华应在甲、乙两瓶中倒入_____和初温都相同的煤油;
(2)连接电路时,应使R1、R2串联接入电路,目的是_____;
(3)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当的位置,进行实验。实验中我们通过观察_____(选填“加热时间”或“温度计示数的变化”),判断甲、乙两瓶中液体吸收热量的多少。在测量中,记录温度的时间间隔不能太少,原因是_____。
11.(2023石家庄市桥西区一模)(1)小明研究焦耳定律,如图甲研究的是电流通过导体产生的热量与___________的关系,若实验时左右两个U形管内液面高度差相同,则电路中的故障可能是___________断路;
(2)小明知道家里电饭煲就是利用了电流的热效应,他观察到电饭煲的铭牌上标着“220V 1000W”,这个电饭煲正常工作时发热体的电阻是___________Ω。家里的电能表如图乙所示,他关掉家中其他的用电器,只让这个电饭煲工作6min,发现电能表转盘转了180转,则这个电饭煲的实际功率为___________W。
12.(2023廊坊市安次区一模)如图,在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉);_____
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障。将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,则电路发生故障的原因是 _____;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示为____________V;
(4)根据实验记录绘制I﹣U图像如图丙所示,根据图像信息,计算小灯泡的额定功率是 ____________W;
(5)完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)
①按电路图连接电路;
②闭合开关 _____,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③闭合开关 _____,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=_____。(用I额,I1、I2、R1表示)
13.(2023石家庄市桥西区一模)如图甲是小明和同学做“测量小灯泡电功率”实验的电路,电源电压恒为6V,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻估计在5~10Ω之间。
(1)请你用笔画线把图甲中的器材连接成实验电路;___________
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,产生此现象的可能原因是___________(写一种即可);
(3)排除故障后,当滑动变阻器的滑片P在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为了使小灯泡正常发光,应将滑片P向___________(选填“左”或“右”)移动。移动滑片过程中,记录数据如下表所示,则小灯泡的额定功率是___________W。若实验室有两种规格的滑动变阻器,分别是甲“20Ω 1A”和乙“10Ω 1.5A”,则小明选用的是___________(选填“甲”或“乙”)滑动变阻器;
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1 2 0.26 ___________
2 2.2 0.28 ___________
3 2.5 0.3 ___________
(4)小明同学处理数据时还发现,当移动滑片使小灯泡两端电压逐渐渐变大时,小灯泡的电阻在发生变化,那么滑动变阻器阻值的变化量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)小灯泡阻值的变化量;
【拓展】实验结束后,根据实验数据,小明对实验中变阻器两端电压U与通过它的电流I的关系进行了分析,你认为图所示的___________(选填“①”“②”或“③”)对应图像是正确的。
14.(2023石家庄市裕华区一模)小明利用如图所示电路测量小灯泡的额定功率。所用器材:学生电源(电压恒为4V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器(30Ω 2A)、开关和导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的滑动变阻器接入电路,要求滑片向右移动时灯变亮。______;
(2)连接完电路后,小明闭合开关,移动滑片,发现电流表、电压表均无示数。小明再把电压表并联在变阻器两端时,电压表无示数;把电压表并联在开关两端时,电压表有示数。则电路中存在的故障可能是______;
(3)解决上述问题后,小明闭合开关,连续移动滑动变阻器滑片,得到以下数据。
实验次数 U/V I/A P/W 灯泡亮度
1 0.5 0.16 不发光
2 1.5 0.22 较暗
3 2.1 0.26 较亮
4 2.5 很亮
①第4次实验时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
②分析数据还能发现小灯泡的实际功率与其两端实际电压的关系是:______;
③第1次小灯泡不发光的原因是______(写出一种即可);
【拓展】小明还发现小灯泡在不同亮度下,其两端的电压与电流的比值不同,主要原因是:______;
若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1,则额定电压U0与实际电压U1的数值关系最有可能是______(选填选项字母)。
A.U0=1.5U1 B.U0=2U1 C.U0=3U1
15.(2023郑州市一模)炎炎要做“测量小灯泡额定功率”的实验,提供的器材有:3节干电池,额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关,滑动变阻器(50Ω 1A)各1个,导线若干。
(1)炎炎将器材连接之后如图甲所示,其中有一根导线连接错误,请在图中错误导线上打“×”号,并画出正确的接线______;
(2)正确接线后闭合开关,发现小灯泡不亮,但是电流表和电压表指针均有轻微偏转,则炎炎接下来的操作应该是______;
(3)继续实验,当滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为测量小灯泡的额定功率,炎炎应将滑片P向 ______(选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8V。此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是______W;
(4)炎炎做完实验后想利用现有的器材完成下列实验,那么不能完成的是______(填字母序号);
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
D.测量小灯泡正常发光时的电阻
(5)完成以上实验后,爱思考的炎炎同学想,不用电压表能否测出小灯泡的额定功率呢?在老师的点拨下,炎炎经过思考和设计,并向老师借了2个开关、1个阻值为10Ω的定值电阻R0。成功地测出了小灯泡的额定功率,炎炎设计的电路图如图丁所示。请你补齐炎炎的实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为 ______A;
②保持滑动变阻器的滑片不动,______,记录此时电流表的示数I;
③小灯泡的额定功率为:P额=______(用已知量和测量物理量表示)。
16.(2023林州市一模)探究影响电磁铁磁性强弱的因素:
用如图装置进行实验。通过实验 _____可知:电磁铁磁性与匝数有关;比较甲、乙两次实验,可知:匝数相同时,_____越大,电磁铁的磁性越强;通过比较电磁铁 _____判断磁性强弱,运用了 _____法。
17.(2023深圳市坪山区一模)如图,在探究“产生感应电流的条件”实验中:
(1)实验中观察______来判断电路中是否有感应电流;
(2)闭合开关,若导体不动,左右移动磁体,电路中______(选填“有”或“无”)感应电流;
(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做______运动时,导体中就会产生感应电流;
(4)请问如何改装图中的实验器材,使实验可用于探究磁场对通电导体的作用?______。
2023年中考物理一模试题分项练习:电学实验参考答案
1.(2023林州市一模)如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是(  )
A. 通电后,甲图透明容器中电阻丝增加的内能和空气内能增大方式是相同的
B. 甲图实验通电一段时间后,左侧容器中电阻产生的热量更多
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D. 通电后,乙图中左、右电阻产生的热量之比是4:1
【答案】B
2.(2023北京市西城区一模)小强与小刚利用实验证明“并联电路中,其中一条支路中的电流不断改变,干路中的电流仍等于各支路电流之和”。小强先用导线将符合要求的学生电源、三块电流表、两个阻值相同的电阻、开关连接成如图所示的电路。
(1)小刚发现电路中只有一根导线连接有误。请你在错误的导线处打×,用笔画线代替导线画出正确的连接位置___________;
(2)电路连接正确后,他们发现要想完成实验,还需添加的器材是___________若干;
(3)请你帮助他们写出主要实验步骤___________,并设计实验记录表格___________。
【答案】 ①. ②. 不同阻值的定值电阻 ③. 实验步骤:
1.闭合开关S,读取电流表A1、A2和A的示数I1、I2和I,并记录在表格中;
2.断开开关S,用不同阻值的电阻替换电阻R1,闭合开关S,读取电流表A1、A2和A的示数I1、I2和I,并记录在表格中;
3.仿照步骤②再做4次。
实验记录表格:
实验次数 1 2 3 4 5 6
I1/A
I2/A
(I1+I2)/A
I/A
3.(2023林州市一模)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,小赵同学选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个进行实验,电源电压恒为6V。
(1)确认电路连接无误后,小赵将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关进行实验,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.5A;更换阻值为10Ω的电阻后为正确进行实验得出实验结论,下一步应将滑动变阻器的滑片向__________滑动(选填“左”或“右”)。将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻后,在不改变电路连接的情况下如果保持滑片位置不动,电压表的示数会__________(选填“变大”或“变小”或“不变”);
(2)小赵依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数。实验中他接入10Ω和25Ω定值电阻时,电路中两次的电流之比为__________;
(3)实验室有以下规格的滑动变阻器,要完成上述实验,小赵所选用的滑动变阻器应是__________ :(填写选项字母即可)
A.20Ω;0.3A  B.20Ω;0.5A
C.50Ω;0.3A  D.50Ω;0.5A
【答案】 ①. 左 ②. 变大 ③. 5∶2 ④. D
4.(2023石家庄市长安区一模)探究“电流与电阻的关系”的实验中,电源电压为4.5V保持不变,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。
(1)用笔画线代替导线将乙图的实物图严格按照甲图补充完整________;
(2)闭合开关后小明发现电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压,则可能的故障是_______;
(3)排除故障后,先将5Ω电阻接入电路完成第一组实验,然后断开开关,拆下5Ω的电阻,改接10Ω的电阻。各电路元件位置不变,闭合开关,此时电压表的示数________(选填“变小”不变”或“变大”),为了继续完成实验,应将滑动变阻器的滑片________;
(4)将三个定值电阻分别接入R的位置完成实验,获得数据如下表,其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,其示数为________A;
实验组别 1 2 3
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.4 0.2
(5)依据表中数据作出了下列图像,其中正确的有(多选)_________;
A. B. C. D.
(6)在完成整个探究实验的过程中,滑动变阻器接入电路的最小值为________Ω。
【答案】 ①. ②. 电阻R断路 ③. 变大 ④. 右移 ⑤. 0.1 ⑥. AB ⑦. 6.25
5.(2023北京市西城区一模)小亮用“伏安法”测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻。
(1)实验过程中,电压表的示数如图甲所示,若使灯泡正常发光,他应使串联在电路中的滑动变阻器接入电路的电阻___________;(选填“增大”或“减小”)
(2)当小灯泡正常发光时,如图乙所示电流表的示数为___________A,则小灯泡的电阻为___________Ω(保留2位有效数字)。
【答案】 ①. 减小 ②. 0.3 ③. 8.3
6.(2023北京市延庆区一模)小岩利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值。
(1)小岩选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图所示,请你添加一条导线将实验电路补充完整;______
(2)电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器滑片滑动到某位置时,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为______V,电流表的示数为______A ,电阻的阻值为______Ω。
【答案】 ①. ②. 2.5 ③. 0.5 ④. 5
7.(2023林州市一模)图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
(1)在连接电路时,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至最 _____端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为1.2V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻R=_____Ω,调节滑动变阻器多次测量在此实验中的目的是 _____;
(3)闭合开关,发现电流表指针偏转,电压表没有示数,则该故障的原因是 _____。(填下列故障原因的代号)
A.定值电阻接线短路
B.电源接触不良
C.定值电阻接线断路
(4)将电路中的定值电阻改成小灯泡,就可以测量小灯泡的电功率,但不能多次测量求平均值,原因是:_____。实验过程中,若将电压表和电流表互换位置,闭合开关后电压表的示数约为 _____;
(5)该同学又设计了如图丙所示的测量电路同样可以测量未知电阻Rx,其中R0是定值电阻。请在空格内把实验步骤补充完整:
①同时闭合S、S1,用电压表测出电源的电压U;
②闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1,已知量R0来表达Rx=_____
【答案】 ①. 右 ②. 4 ③. 取平均值减小误差 ④. A ⑤. 灯在不同电压下的功率不同 ⑥. 3V ⑦.
8.(2023安阳市殷都区一模)某中学初三年级课外兴趣小组的同学,按照图甲所示的实物连接图做“测定小灯泡的电阻”实验(小灯泡标有2.5V字样),在实验过程中得到了如下表所示的一组U和I的数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6
灯泡两端的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
通过灯泡的电流I/A 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34
灯泡发光情况 微亮→逐渐变亮
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到______端,这样做能对电路起保护作用,在实验过程中,滑动变阻器的另一个作用是______;
(2)根据实物图,在右边方框内,画出对应的电路图______;
(3)灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,请将读数填入表格中的空格处______,此时小灯泡的电阻是______Ω;(保留小数点后一位数字)
(4)分析表格中的数据可以看出,在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻在变______。
【答案】 ①. B ②. 改变灯泡两端的电压 ③. ④. 0.32 ⑤. 7.8 ⑥. 大
9.(2023焦作市武陟县一模)在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题。
(1)该实验的原理是_____;
(2)请用笔画线代替导线将电路连接完整______;
(3)连接电路时,应将开关_____;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑_____端(选填“左”或“右”);
(4)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于_____造成的;
(5)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图乙所示的图象,则该电阻的阻值R=_____Ω;
(6)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都被其他同学借走了。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计如图丙所示的电路,仅操作控制开关就测出了电阻Rx的阻值。电源电压未知且恒定不变。请帮他把实验步骤补充完整:
①只闭合开关S1,读出电压表的示数为U1;
②_____;
电阻表达式:Rx=_____。(用测得的物理量和定值电阻R表示)
【答案】 ①. ②. ③. 断开 ④. 右 ⑤. 电阻R断路 ⑥. 3 ⑦. 再闭合开关S2,读出电压表的示数为U2 ⑧.
10.(2023廊坊市安次区一模)如图所示,是小华探究“电流产生的热量与电阻的关系”的实验电路。
(1)连接电路前,小华应在甲、乙两瓶中倒入_____和初温都相同的煤油;
(2)连接电路时,应使R1、R2串联接入电路,目的是_____;
(3)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当的位置,进行实验。实验中我们通过观察_____(选填“加热时间”或“温度计示数的变化”),判断甲、乙两瓶中液体吸收热量的多少。在测量中,记录温度的时间间隔不能太少,原因是_____。
【答案】 ①. 质量 ②. 控制电流和通电时间相同 ③. 温度计示数的变化 ④. 升温不明显
11.(2023石家庄市桥西区一模)(1)小明研究焦耳定律,如图甲研究的是电流通过导体产生的热量与___________的关系,若实验时左右两个U形管内液面高度差相同,则电路中的故障可能是___________断路;
(2)小明知道家里电饭煲就是利用了电流的热效应,他观察到电饭煲的铭牌上标着“220V 1000W”,这个电饭煲正常工作时发热体的电阻是___________Ω。家里的电能表如图乙所示,他关掉家中其他的用电器,只让这个电饭煲工作6min,发现电能表转盘转了180转,则这个电饭煲的实际功率为___________W。
【答案】 ①. 电流 ②. R3 ③. 48.4 ④. 900
12.(2023廊坊市安次区一模)如图,在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉);_____
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障。将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,则电路发生故障的原因是 _____;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图乙所示为____________V;
(4)根据实验记录绘制I﹣U图像如图丙所示,根据图像信息,计算小灯泡的额定功率是 ____________W;
(5)完成上述实验后,小敏设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R1)
①按电路图连接电路;
②闭合开关 _____,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光;
③闭合开关 _____,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=_____。(用I额,I1、I2、R1表示)
【答案】 ①. ②. 滑动变阻器断路 ③. 2.2 ④. 0.5 ⑤. S1 ⑥. S2 ⑦.
13.(2023石家庄市桥西区一模)如图甲是小明和同学做“测量小灯泡电功率”实验的电路,电源电压恒为6V,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻估计在5~10Ω之间。
(1)请你用笔画线把图甲中的器材连接成实验电路;___________
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,产生此现象的可能原因是___________(写一种即可);
(3)排除故障后,当滑动变阻器的滑片P在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为了使小灯泡正常发光,应将滑片P向___________(选填“左”或“右”)移动。移动滑片过程中,记录数据如下表所示,则小灯泡的额定功率是___________W。若实验室有两种规格的滑动变阻器,分别是甲“20Ω 1A”和乙“10Ω 1.5A”,则小明选用的是___________(选填“甲”或“乙”)滑动变阻器;
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1 2 0.26 ___________
2 2.2 0.28 ___________
3 2.5 0.3 ___________
(4)小明同学处理数据时还发现,当移动滑片使小灯泡两端电压逐渐渐变大时,小灯泡的电阻在发生变化,那么滑动变阻器阻值的变化量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)小灯泡阻值的变化量;
【拓展】实验结束后,根据实验数据,小明对实验中变阻器两端电压U与通过它的电流I的关系进行了分析,你认为图所示的___________(选填“①”“②”或“③”)对应图像是正确的。
【答案】 ①. ②. 灯泡短路 ③. 右 ④. 0.75 ⑤. 甲 ⑥. 大于 ⑦. ①
14.(2023石家庄市裕华区一模)小明利用如图所示电路测量小灯泡的额定功率。所用器材:学生电源(电压恒为4V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器(30Ω 2A)、开关和导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的滑动变阻器接入电路,要求滑片向右移动时灯变亮。______;
(2)连接完电路后,小明闭合开关,移动滑片,发现电流表、电压表均无示数。小明再把电压表并联在变阻器两端时,电压表无示数;把电压表并联在开关两端时,电压表有示数。则电路中存在的故障可能是______;
(3)解决上述问题后,小明闭合开关,连续移动滑动变阻器滑片,得到以下数据。
实验次数 U/V I/A P/W 灯泡亮度
1 0.5 0.16 不发光
2 1.5 0.22 较暗
3 2.1 0.26 较亮
4 2.5 很亮
①第4次实验时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
②分析数据还能发现小灯泡的实际功率与其两端实际电压的关系是:______;
③第1次小灯泡不发光的原因是______(写出一种即可);
【拓展】小明还发现小灯泡在不同亮度下,其两端的电压与电流的比值不同,主要原因是:______;
若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1,则额定电压U0与实际电压U1的数值关系最有可能是______(选填选项字母)。
A.U0=1.5U1 B.U0=2U1 C.U0=3U1
【答案】 ①. ②. 开关处断路 ③. 0.7 ④. 实际电压越大,实际功率越大 ⑤. 实际电压过小 ⑥. 灯丝电阻受温度影响 ⑦. C
15.(2023郑州市一模)炎炎要做“测量小灯泡额定功率”的实验,提供的器材有:3节干电池,额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关,滑动变阻器(50Ω 1A)各1个,导线若干。
(1)炎炎将器材连接之后如图甲所示,其中有一根导线连接错误,请在图中错误导线上打“×”号,并画出正确的接线______;
(2)正确接线后闭合开关,发现小灯泡不亮,但是电流表和电压表指针均有轻微偏转,则炎炎接下来的操作应该是______;
(3)继续实验,当滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为测量小灯泡的额定功率,炎炎应将滑片P向 ______(选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8V。此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是______W;
(4)炎炎做完实验后想利用现有的器材完成下列实验,那么不能完成的是______(填字母序号);
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
D.测量小灯泡正常发光时的电阻
(5)完成以上实验后,爱思考的炎炎同学想,不用电压表能否测出小灯泡的额定功率呢?在老师的点拨下,炎炎经过思考和设计,并向老师借了2个开关、1个阻值为10Ω的定值电阻R0。成功地测出了小灯泡的额定功率,炎炎设计的电路图如图丁所示。请你补齐炎炎的实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为 ______A;
②保持滑动变阻器的滑片不动,______,记录此时电流表的示数I;
③小灯泡的额定功率为:P额=______(用已知量和测量物理量表示)。
【答案】 ①. ②. 移动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光 ③. B ④. 1.14 ⑤. C ⑥. 0.38 ⑦. 闭合S、S2,断开S1 ⑧.
16.(2023林州市一模)探究影响电磁铁磁性强弱的因素:
用如图装置进行实验。通过实验 _____可知:电磁铁磁性与匝数有关;比较甲、乙两次实验,可知:匝数相同时,_____越大,电磁铁的磁性越强;通过比较电磁铁 _____判断磁性强弱,运用了 _____法。
【答案】 ①. 丙 ②. 电流 ③. 吸引大头针的多少 ④. 转换
17.(2023深圳市坪山区一模)如图,在探究“产生感应电流的条件”实验中:
(1)实验中观察______来判断电路中是否有感应电流;
(2)闭合开关,若导体不动,左右移动磁体,电路中______(选填“有”或“无”)感应电流;
(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做______运动时,导体中就会产生感应电流;
(4)请问如何改装图中的实验器材,使实验可用于探究磁场对通电导体的作用?______。
【答案】 ①. 灵敏电流表的指针是否偏转 ②. 有 ③. 切割磁感线 ④. 灵敏电流表换成电源

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