中考复习开放型试题大集合 电学.docx
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中考复习开放型试题大集合电学
中考复习开放型试题大集合----电学
一、电路电流
【习题199】做物理实验可以帮助我们学好物理,我们身边的许多物品都可以是做物理实验的器材。
如:
吃饭用的筷子,将它插入盛有水的杯中,从水面上可以看到筷子“弯折”,这说明了光的折射现象。
现有一长约20cm,拇指粗细的均匀圆柱形塑料棒,用它能做力、热、电、光、声学的多个实验。
请你用这根塑料棒作为实验器材,设计两个实验。
(根据实验需要,可任选其他辅助器材。
)(综合开放)
实验
(1)
实验
(2)。
【答案】实验
(1)将这根塑料棒分别与绸子、化纤布摩擦后再与验电器金属球接触,看是否带电,若摩擦次数相同,观察带电量是否相同。
实验
(2)第一次,将这根塑料棒用牙咬住,并用力敲击。
第二次,牙不接触塑料棒,用力敲击,看两次实验操作听到的敲击声是否相同。
【习题200】在“物理教学中STS教育与课外科技活动”学术报告会上,刘教授做了一个有趣的实验:
他站在从宾馆房间带来的一次性塑料拖鞋上,手上捏着一个带绝缘柄的圆形铜拍,同放在椅子上的毛皮摩擦后就立即拍一下自己的胸部,反复几次后,他的花白头发根根竖起像“怒发冲冠”似的,顿时会场上响起了热烈的掌声。
请你分析一下刘教授的实验说明了哪些物理现象或原理。
(结论开放)
【答案】①摩擦起电;②接触起电;③同种电荷互相排斥;④人体导电;⑤木桌、拖鞋是绝缘体。
【习题201】图是常温下多种物质的导电和绝缘能力的排列顺序。
从图中可以看出(结论开放):
(1)________________________________________
(2)________________________________________
(3)________________________________________
【答案】
(1)从上到下,物质的绝缘能力越来越强;
(2)从下到上,物质的导电能力越来越强;
(3)导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
【习题202】综合考虑下表中各方面的因素,通过分析回答以下问题:
金属
全球年产量/(×104吨)
密度/(×103kg/m3)
熔点/c
导热性能1表示最强
9表示最弱
导电性能l表示最强9表示最弱
市场价格/(元/吨)
铝
15000
2.7
660
4
4
16000
铜
8000
8.9
1083
2
2
17700
金
2
19.3
1063
3
3
88000000
钢铁
301430
7.9
1540
8
7
2200
铅
3000
11.3
327
9
9
4900
镍
800
8.9
1453
7
6
103000
银
8
10.5
961
1
1
1365000
(1)哪两种金属的导电性能好?
在你认为导电性能好的金属中,哪种更适宜做导线?
为什么?
(2)通过综合分析上表的各项指标,请写出你所发现的一条规律。
(结论开放)
【答案】
(1)银、铜;铜更适宜做导线。
原因:
银产量低,价格高;铜产量高,价格低,所以选铜做导线材料。
(2)导热性能好的导电性能强;年产量少的,市场价格高。
【习题203】某同学买了一个新型的全封闭镍镉电池,从铭牌上可知该电池的电压为6V,最大可连续供电电流为1A,电池的两个电极旁只涂了两种不同的颜色,并未标明“+”、“一”极,请你按下表要求设计试验(所用器材不限),辨别电池的正、负极。
(综合开放)
所需器材
简要步骤
辨别电池正、负极的方法
方法
(1)
方法
(2)
方法(3)
方法(4)
方法(5)
【答案】
(1)器材:
电流表、10Ω电阻一个、开关一个、导线若干。
步骤:
将电流表、10Ω电阻、开关与镍镉电池用导线组成串联电路。
方法:
闭合一下开关,观察电流表的指针偏转情况,若电流表指针正向偏转,则与电流表正接线柱相连的那个极为电池的正极。
(2)器材:
电压表。
步骤:
将电压表的正、负接线柱试触在电池的两极上,若电压表指针正向偏转,则电压表正接线柱相连的那个极为电池的正极。
(3)器材:
小灯泡、开关、二极管和导线。
步骤:
将小灯泡、开关、二极管用导线与电池相连组成串联电路。
方法:
闭合开关,若小灯泡发光则与二极管正极相连的那个极为电池的正极。
(4)器材:
CuSO4溶液、两个碳棒、导线、开关。
步骤:
把两个碳棒、开关分别连在电池的两极,把两个碳棒插入硫酸铜溶液中。
方法:
闭合开关,过一会儿看到一个碳棒上有铜析出,则与这个碳棒相连的电池的那端是电池负极,因为铜离子是由于电池负极流出的电子结合被还原后,出现了固态铜。
(5)器材:
小磁针、螺线管、滑动变阻器、开关和导线。
步骤:
把小磁针、螺线管、滑动变阻器、开关和导线组成串联电路,将小磁针放在螺线管上方。
方法:
闭合开关,观察小磁针静止时N极的指向。
根据小磁针的N极指向,由安培定则可以判断电池的正、负极。
【习题204】如图所示是实验室里一种常用的测量仪表的图,指针的位置如图所示,由此图可观察到(结论开放):
(1)__________。
(2)__________。
(3)__________。
(4)__________。
【答案】
(1)这是一块电流表;
(2)有0~0.6A和0~3A两个量程;(3)分度值分别为0.02A和0.1A;(4)所指示的示数可能为0.46A或2.3A。
(量程不同)
【习题205】如图所示是家用电热水器的简化电路图,当闭合闸刀开关后,发现电热水器发热管不发热,造成该现象的原因有多种可能,请写出其中的三种(结论开放):
(1)
(2)(3)
【答案】,
(1)开关接触不良;
(2)停电;(3)发热管损坏;(4)保险丝熔断;(5)导线某处断开;(6)温控开关损坏等都能造成发热管不热。
【习题206】在图中的A、B、C、D处填上适当器材,组成一个正确电路。
【分析】此题为综合型开放题,这类题既无确定的方法,又无确定的答案,应充分考虑电路中各电路元件在连接电路时的特点以及电路的组成,发散思维,以求更多的解答方法。
【答案】解法一:
A处放置电源;B处放置用电器;C处放置开关;D处放置用电器或电压表。
解法二A处放置电源;B处放置用电器;C处放置开关;D处放置电压表。
解法三:
A处放置用电器;B处放置电源;C处放置开关;D处放置用电器。
此题还有其他的解法。
【习题207】在如图所示的电路中,电源电压为6V的蓄电池组,R1=60Ω,R2=10Ω,I1=0.2A,试求I2和I。
(策略开放)
【答案】
I2=0.4A,I=0.6A
【习题208】如图所示的电路,下列判断正确的是()
A.滑动变阻器与电阻R1是串联关系
B.电流表测的是通过滑动变阻器的电流
C.滑片P向左移时,电路的总电阻变小
D.滑片P滑到左端时,相当于电流表直接接到电源正、负极上,这是不允许的。
【答案】B、C、D
【习题209】电路如图所示,电流表无示数,电灯不亮,请自选器材检测电路故障(电路只有一处故障),并简要说明方法(至少用两种方法)。
(结论开放)
【答案】方法一:
用导线并联在滑动变阻器两端,灯亮且电流表有示数,说明滑动变阻器处断路;把导线并联在灯两端,电流表有示数,则电灯处断路;把导线并联在电流表两端,电灯亮,则电流表处断路。
方法二:
用电压表并联在滑动变阻器两端,移动滑片,电压表示数不变,则滑动变阻器处有断路;电压表并联在电流表两端,电压表无示数,则电流表正常,若电压表有较大示数,则电流表处断路;电流表、滑动变阻器处都无问题,则电灯处断路。
【习题210】如图所示,左边虚线框内有两个阻值相等的电阻R1、R2和一个开关S1,当开关S1闭合时,电流表的示数增加0.2A,电路的总功率增加1.6W。
请画出两种可能的连接电路图,并分别计算电源电压U和电阻R1、R2的值。
【答案】U=8VR1=R2=40Ω(或20Ω)
【习题211】两个烧杯中分别盛有“娃哈哈”纯净水和食盐水,请根据所学过的物理知识(力学、热学、电学等知识)写出五种确定食盐水的办法(不要求写具体的操作步骤,只要能区别开即可,使用器材不限)。
(1)____________________________。
(2)______________________________。
(3___________________________
(4)_____________________________。
(5)______________________________。
【分析】解答此类问题的方法是先识题定向,即通过读题确定该题属于知识结构中的哪一部分,然后搜索对应,即按确定的方向,从存储在大脑的知识中找到相关的内容,从而确定实验步骤及所用器材。
按此方法可写出多种确定食盐水的方法。
【答案】
(1)用密度计测两种液体的密度,密度大的是盐水。
(2)取质量相同的两种液体,测其体积,体积小的是盐水。
(3)取体积相同的两种液体,测其质量,质量大的是盐水。
(4)在两杯液体中分别放人大小、质量相同的木块,露出液面较多的是盐水。
(5)用液体压强计测同一深度的压强,压强大的是盐水。
(6)测其导电性,导电性好的是盐水。
(7)测其沸点,沸点不是100℃的是盐水(1标准大气压)。
二、电压电阻
【习题212】列举电压表的两个特点,写出改进方法。
(综合开放)
【分析】此题可从电压表的使用方法入手进行分析和改进。
【答案】缺点一:
正、负接线柱不能接错,否则容易损坏电压表。
改进方法:
将零刻度线设置在刻度盘的中央,将电压表接入电路时,指针向左摆或向右摆均可。
缺点二:
换量程时,要把导线更换在不同的接线柱上,这样做太麻烦。
改进方法:
在电压表上安装一个旋钮,转动旋钮就可以改变其量程(演示实验用的教学电流表和修理电器用的万用电表,都是通过转动旋钮来改变量程的)。
【习题213】阅读有关超导体的介绍,回答所提出的问题。
当温度降到很低值时,某些金属导体的电阻会突然消失,这种现象被称为超导现象,这个温度被称为转折温度。
如当温度降至一269℃时,汞的电阻消失了。
超导现象是20世纪的重大发现之一。
全世界许多科学家都致力于研究超导体。
目前,我国对超导体的研究已走在世界前列。
输电导线若用超导体材料制成,有什么好处与弊端?
(信息给予)
【分析】本题从所给信息可知发生超导现象时导体的电阻突然消失,没有电阻这是优点。
但温度太低控制难度大。
【答案】好处:
导线电阻极小,可减小输电损失,节约电能。
弊端:
①材料成本较高;②温度控制难度大。
【习题214】电视机显像管里的灯丝,在工作和未工作时的电阻相差很大,因而通过灯丝的电流相差也很大,你能据此说明电视机不要频繁开关的理由吗?
(条件开放)
【分析】隐含条件是导体的电阻跟温度有关。
【答案】因为金属的电阻随温度升高而增大。
刚开电视时,显像管里的灯丝温度较低,电阻较小,所以电流很大,显像管此时的电功率可达正常工作时的10倍,对显像管的灯丝和荧光屏都有伤害,因此不要频繁开关电视机。
【习题215】在没有滑动变阻器和电阻箱的情况下,为了调节灯泡的亮度,你能想出一个简易的方法来代替滑动变阻器吗?
请介绍你的设计。
答案】用铅笔代替滑动变阻器的方法,如图所示。
把电路中接电阻的两个接线头都装上金属夹子,用其中的一个金属夹子把铅笔芯一端夹牢,在铅笔芯上卡上一只曲别针,再把另一个金属夹子夹在曲别针上。
移动曲别针在铅笔芯上的位置,可以改变接入电路的阻值,从而达到改变电路中的电流大小的目的。
【习题216】晓红同学利用一个电池组、两只电压表、一个阻值R=3Ω的电阻和几根导线,测量未知电阻Rx的值。
她设计好电路并正确操作后,电压表V1、V2的示数分别为3V、9V,则Rx的阻值可能为多少欧?
(结论开放)
【分析】在解题时,应考虑电表的不同接法对Rx的影响。
如图所示,说明:
V1的示数为U1,V2的示数为U2。
(1)电压表V1接在A处,V2接在B处,则有:
Rx=9Ω
(2)电压表V1接在B处,V2接在A处,则有:
Rx=1Ω(3)电压表V1接在B处,V2接在C处,则有:
Rx=1.5Ω(4)电压表V1接在A处,V2接在C处,则有:
Rx=6Ω
【习题217】在图所示的电路中,a、b、c、d为四个接线柱,闭合开关后不亮,现已确定是由于灯泡开路或短路引起的。
在不允许拆开电路的情况下,请你用_个电流表或电压表分别对故障进行判断,将方法和结果填入下表中(每种电表各填写一种方法)。
(结论开放)
【答案】方法一:
取下一个灯泡,如另一个灯泡熄灭则两灯泡串联;如另一个灯亮,则两灯并联。
方法二:
用电压表分别测A、B或C、D与E、F间的电压。
如UAB=UCD=UEF,则两灯并联;如UAB或UCD不等于UEF(或UAB+UCD=UEF),则两灯串联。
【习题218】现有“1.5V2W”、“1.5V3W”两灯泡L1、L2,要接在电压3V的电源上,现提供一个变阻器,如何设计电路能使两灯均正常发光?
(结论开放)。
【分析】可利用电阻的分压或分流功能解决问题。
【答案】因要求两灯均正常发光,所以每灯两端的电压为1.5V,因此,可设计的电路如图所示。
【习题219】如图所示,电源电压为4V且保持不变,虚线框内的电路接有两个阻值均为R的电阻,当开关。
S由闭合到断开时,电流表的示数减少了0.5A,问:
(1)
开关S由闭合到断开,电路的总电阻是增加还是
减少,为什么?
(2)画出虚线框内两种可能的连接电路图,并分别计
算出每种接法相应的电阻R。
(综合开放)
【答案】
(1)电流表测干路电流,I=U/R,U=IR,
则U一定,I与R成反比。
I变小,R变大,当开关S由闭合到断开时,电路中的总电阻应增大。
(2)一种可能如图甲所示,R1=R2=R
S闭合,R2被短路,S断开,R1与R2串联△I=0.5AR=4Ω
另一种可能如图乙所示,R1=R2=RS闭合,R1与R2并联,则I=I1+I2
S断开,R2断路,U不变,AI=11=U/R1=4/R=0.5AR=8Ω
【习题220】给你两根长度相同、截面积不同的镍铬合金线,一个电源,一个电压表,一个电流表,一个滑动变阻器,导线若干。
需要研究的课题有:
(1)导体的电阻跟导体的横截面积的定性关系;
(2)串联电路的总电阻跟各串联导体的电阻的关系;
(3)并联电路的总电流跟各支路电流的关系。
根据上述实验器材,能够完成的研究课题是()(结论开放)
A.
(1)
(2)(3)B.
(1)(3)C.
(2)(3)D.
(1)
【分析】进行定性研究实验时,常采用控制变量法,既需要特性相同的材料,也需要特性不同的材料。
导体的电阻跟导体的长度、截面积和材料有关,本题的材料正好符合实验要求。
研究串联电路总电阻跟分电阻关系的实验,需要依据欧姆定律。
利用电压表、电流表等器材能测出需要的电压、电流资料,进而计算出电阻值。
研究并联电路中的电流关系,需要不同阻值的电阻、电压表、电流表等器材,本题恰能满足实验要求。
【答案】应选A。
【习题221】图所示的是小红同学用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验电路图。
闭合开关S时,发现小灯泡不发光,估计原因是灯泡开路或短路。
于是她另用一只电压表查出了电路的故障情况,并且还想出了两种不同的连接方法,现请你帮她完成下表。
(结论开放)
电压表的接法和位置
现象和结论
【分析】利用电压表检查电路故障时,会出现两种情况:
电压表无示数,串联时,表示开路;并联时,表示短路。
电压表接法与位置
现象与结论
(1)并联在L两端
电压表有示数,L灯开路
电压表无示数,L灯短路
(2)串联在电路中
电压表有示数,L灯短路
电压表无示数,L灯开路
三、欧姆定律
【习题222】某同学利用一个电池组、两只电压表、一个阻值为3Q的电阻器和几根导线来测量未知电阻Rx的阻值,该同学设计好电路并正确操作后,电压表V1、V2的指针指示情况如图3—17所示。
在你不知道电压表如何接入电路的情况下,请判断R的阻值可能为__________Ω、__________Ω、Ω或__________Ω。
【分析】本题属于开放性试题,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为9V,电压表接人电路有四种可能,如图所示。
由甲图求得:
R1=1Ω
由乙图求得:
Rx=1.5Ω
由丙图求得:
Rx=6Ω
由丁图求得:
Rx=9Ω
【答案】1Ω、1.5Ω、6Ω或9Ω。
【习题223】某同学想测出一个电阻R的阻值,将选用的器材连成如图所示的电路,R0为已知电阻,由于对电源电压未知,所以没有测出电阻R的阻
值,请你选填器材,帮助他完成这个实验。
要求:
①用三种方法,
画出电路图,并简要说明;②每一种方法在不拆除原有电路接线
的条件下,只允许选填一种器材接入电路。
【答案】方法一:
如图甲所示,选用开关S1与被测电阻R并联,断开开关S1合上S测出电流I1,则电源电压U=I1(R+R0);S1、S都合上测出电流I0,则电源电压U=I0×R0,因为U=U,所以,I0R0=It(R+R0),被测电阻R=。
方法二:
如图3—20乙所示,把电压表并在被测电阻R两端,闭合开关,读出电压值UR,电流值I,则被测电阻值为R=。
方法三:
如图3-20丙所示,电压表并在R、R0两端,闭合开关,读出电压值U和电流值,,则uR=U-IR0,所以被测电阻R
方法四:
如图3—20丙所示,把一已知电阻接在电源和电流表两端,未合上开关前读出电流值为I1,则电源电压u=I1R1;合上开关后读出电流值为I,则通过电阻R、R0的电流为I2=I-I1,被测电阻两端电压UR=,所以被测电阻R=。
【习题224】现有一个电池组、一个电流表、一个开关、一个已知阻值的电阻R0、导线若干,用上述器材测定待测电阻Rz的阻值。
要求:
(1)画出实验电路图。
(2)简要写出实验步骤并用字母表示测量的物理量。
(3)写出待测电阻Rx阻值的表达式。
(结论开放)
【答案】
方案一:
(1)电路图如图甲所示
(2)实验步骤:
①闭合开关S,读出电流表的示数I1;②断开开关S,把电流表改接为Rx串联(图中虚线A),闭合开关S;读出电流表的示数I2。
(3)表达式:
Rx=
方案二:
(1)电路图如图3—21乙所示。
(2)实验步骤:
①闭合开关S,读出电流表的示数I1;②断开开关S,把电流表改接在干路(图中虚线A),闭合开关S,读出电流表的示数。
(3)表达式:
Rx=。
方案三:
(1)电路图如图丙所示。
(2)实验步骤:
①断开开关S,读出电流表的示数I1;②闭合开关S,读出电流表的示数I2。
(3)表达式:
Rx=。
方案四:
(1)电路图如图丁所示。
(2)实验步骤:
①闭合开关S,读出电流表的示数I1;②断开开关S,读出电流表的示数I2。
(3)表达式:
Rx=。
【习题225】某同学利用一个电池组、两个电压表、一个阻值为3Q的电阻器来测量未知电阻Rx的阻值,该同学设计好电路并正确操作后,电压表V1、V2的指针情况如图3—22所示,可是他忘记了电压表是怎么连入电路了,请你帮助他判断一下未知电阻Rx的阻值可能是__________。
(结论开放)
【分析】此题是一个测导体电阻的实验题,通常实验室测电阻是采用伏安法,但本题给定的器材中没有电流表,多了一个电压表和一只阻值已知的电阻,这就要用所学的知识设计一个用两只电压表、一只电阻测一未知电阻的阻值的方法。
由于给了电压表,故需将已知电阻R0与未知电阻Rx串联,然后用电压表测其每个电阻两端电压Ux、U0,根据串联电路的规律,则本题答案有多种可能。
【答案】因为两电压表的接入的情况有四种,如图所示,则答案有四种。
如图甲连接时,阻值为Rx=1Ω如图乙连接时,阻值为Rx=9Ω如图丙连接时,阻值为Rx=6Ω如图丁连接时,阻值为Rx=1.5Ω
【习题226】电路如图所示,R=10Q,电源电压不变,若在电路中再串联接入一个R1=30Ω的电阻,电流表示数I1=0.25A。
求:
(1)若要使电流表示数I2=1.2A,需在图中如何连接电阻?
阻值为多大?
(2)若在图中接入一个电阻,要求接入的电阻消耗的电功率为2.5W,有几种接法?
电阻分别为多大?
【答案】由欧姆定律可知电源电压U=10V。
(1)若是电流表示数I2=1.2A,需在R上并联一个电阻R2,因为R中电流I=IA,所以R2中电流I'2=50Ω。
(2)有两种方法。
第一种方法:
在R上并联一个电阻R3,因R3=40Ω;第二种方法:
在R上串联一个电阻R4,R4=10Ω。
【习题227】一同学按图所示的电路图进行实验:
R1为定值电阻.闭合开关S.通过改变滑动变且器R2,滑片P的位置,使电压表V1的示数分别为2V、4V和6V,其他电压表和电流表的示数如下表所示:
电压表V1的示数(V)
2
4
6
电压表V2的示数(V)
6
4
2
电压表V的示数(V)
8
8
8
电流表A的示数(A)
0.2
0.4
0.6
(1)对表中三只电压表的示数分析,可归纳的结论是__________
(2)对表中电压表V1和电流表A的示数分析,可归纳的结论是__________。
(3)在以上三次实验中,电阻R1的最小功率为__________W,最大功率是__________W。
。
【分析】
(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(2)在电阻R1保持不变时,通过R1的电流跟它两端的电压成正比。
(3)0.4;3.6。
【习题228】在做用伏安法测电阻的实验中,甲、乙两位同学的实验器材都完好,各自的读数也都准确。
他们测量的三组数据分别记录在下面两表中:
甲同学
实验次数
电压(V)
电流(A)
1
1.50
0.56
2
2.00
0.51
3
2.50
0.44
乙同学
实验次数
电压(V)
电流(A)
l
1.50
0.31
2
2.00.
0.4l
3
2.50
0.52
老师看了两组数据后,认为其中有一位同学的实验电路接错了。
(1)你认为线路接错了的同学是__________。
(2)你的判断依据是__________。
(条件开放)
【分析】从题中所给的数据分析可知,甲、乙两位同学是用伏安法测电阻,待测电阻为定值电阻,电压越大,电流应增大。
【答案】
(1)甲同学。
(2)待测电阻为定值电阻,电压增大,电流应增大,而甲同学测量的电流值随电压增大而减小。
【习题229】如图所示,Rl=2Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,根据这些数据,你能求出哪些电阻值?
(结论开放)
【分析】三个电阻并联,一则可求每两个电阻并联后的电
阻R13、R12、R23及它们的总