安徽省届中考物理大一轮素养突破 练习题4微专题四伏安法实验.docx
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安徽省届中考物理大一轮素养突破练习题4微专题四伏安法实验
第8讲 电学微专题
（打破常规章节，以“微专题”形式复习更高效）
微专题四 伏安法实验
实验1 探究电流与电压、电阻的关系
1.（2019铜仁）小李为了探究“电流与电压的关系”，请你与他合作并完成以下实验步骤．
（1）请你在虚线框中设计出相应的电路图．
Ｋ
第1题图
（2）小李在探究电流与电压的关系时，要控制________不变．通过实验探究，得到以下数据，在进行数据分析时，小李发现表格中有一组错误的数据，请你找出第________组数据是错误的．
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.16
0.24
0.32
0.44
0.48
（3）为了分析电流与电压的定量关系，请你利用正确的数据，在坐标中绘制出电流与电压关系的图像．
2.（2020原创）小明利用图甲的电路做“探究电流与电压关系”的实验．
第2题图
（1）连接电路前，小明发现电流表指针如图乙所示，接下来应该进行的操作是________________________________________________________________________．
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动变阻器的滑片，某时刻电压表的示数如图丙，则电压表读数为________V；继续调节变阻器滑片，进行多次实验，记录电流表示数I和电压表示数U，绘出U－I图像，如丁图中的a所示，由图得出的结论是，在电阻一定时，________________________________________________________________________.
（3）电路中定值电阻R的U－I图像实际是丙图中的b，a与b不重合有差异的原因是________（选填“A”或“B”）．
A.电流表的分压作用 B.电压表的分流作用
3.（2019山西）在“探究电流与电阻的关系”实验中：
第3题图
（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），要求：
当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大．连接电路时，开关必须________．
（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是________________________________________________________________________．
（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A．将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为________V.
4.（2019吉林省卷）在探究电流与电压和电阻的关系实验中，电路图如图所示，电源电压为4.5V保持不变，三个定值电阻分别为Rx、10Ω、20Ω（忽略温度对电阻的影响）．
第4题图
（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在________端；
（2）将电阻Rx连入电路，调节滑片位置进行三次实验，数据如表所示，分析数据可得出结论：
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________；
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.4
0.6
（3）做完第三次实验后，保持滑片位置不变，断开开关，将电阻Rx换成10Ω的电阻，再闭合开关，此时电压表的示数________3V，调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1.
（4）再断开开关，将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，闭合开关，调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R2，则R1________R2.
实验2 测量电阻的阻值
5.（2019乐山）小明利用如图甲所示电路图来测量电源电压U和电阻R1的阻值．
（1）请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物连接．要求：
闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大．
（2）小明调节滑动变阻器的滑片P，当电流表如图丙所示时，其读数为________A；并将在移动滑片P的过程中得到的多组电压表、电流表读数，绘成图丁所示的图像．由图像得出电源的电压U＝________V和电阻R1的阻值R1＝________Ω.
第5题图
（3）小明继续探究，移动滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.25A，则滑动变阻器的最大阻值为________Ω.
6.（2019北京）某同学测量额定电压为2.5V的灯泡L在不同电压下的电阻．
第6题图甲
（1）他连接了如图甲所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是：
________．
（2）改正
（1）中的错误后，闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如下表所示.
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
请完成下列问题：
①小灯泡L正常发光时的电阻R1＝____Ω.（结果保留一位小数）
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，如图乙所示．闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.8V，则电流表的示数应为________A.
第6题图乙
7.（2019岳阳改编）利用图甲测小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定不变．
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于B端，目的是____________．
第7题图
（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电流为________A，小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（计算结果保留一位小数）．
（3）某同学根据记录的部分实验数据，计算出小灯泡的电阻，发现有一组测量数据存在错误．请指出错误数据的序号并说明判断依据_________________________________________
________________________________________________________________________.
序号
1
2
3
4
U/V
0.1
1.3
2.1
3.0
I/A
0.05
0.11
0.26
0.3
R/Ω
2
11.8
8.1
10
8.（2019淮北二中二模）某同学在测量未知电阻Rx的阻值时，由于电压表损坏，他多领了一只电流表和阻值为R0＝10Ω的定值电阻，设计出如下的电路图进行实验．
第8题图
（1）闭合开关后，调节滑动变阻器的阻值到合适的位置，读出电流表
的示数为0.2A，读取电流表
示数，此时Rx两端电压为________V，并计算出Rx阻值；
（2）为了使测量结果更准确，请详细叙述接下来的操作步骤：
________________________________________________________________________；
（3）实验中，闭合开关后，当电流表
发生断路时，流过滑动变阻器的电流将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
试题研究·安徽物理
9.（2019安徽逆袭卷）实验室备有下列器材：
A.待测定值电阻Rx：
阻值在49～52Ω之间；B.滑动变阻器：
最大阻值如图甲；C.滑动变阻器：
最大阻值如图乙；D.定值电阻R0：
阻值为20Ω；E.电压表
：
测量范围0～3V；F.电源：
电源电压恒为4.5V；G.单刀双掷开关（双向开关）S及导线若干．小明设计了如图丙所示的电路测量定值电阻Rx的阻值，主要操作步骤如下：
第9题图
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P置于________（选填“a”或“b”）端．
（2）将开关S掷向2，移动变阻器的滑片P至某一位置，读出电压表
的示数为1.5V.
（3）________________________，将开关S掷向1，读出电压表
的示数为2.5V．则待测电阻Rx＝________Ω.
（4）由上面的测量数据可知，小明选用的滑动变阻器应是________（填器材前面的序号字母B或C）．
10.（2020原创）小李同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，他认为可以用一个阻值为R0的定值电阻和两个电流表测出小灯泡正常发光时的电阻．
第10题图
（1）请在图中帮他把实验电路图补充完整；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片使电流表
的示数等于________，并记录
的示数I；
（3）灯泡正常发光的电阻R＝________（用题中给出的数值和字母表示）．
实验3 测量小灯泡的电功率
11.（2019重庆A卷改编）在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：
额定电压为2.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等．
第11题图
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整；
（2）连接电路时，开关S必须________，滑动变阻器的滑片P应调到最________阻值处；
（3）滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为U1＝________V，再读出电流表的示数I1，由此算出此时灯泡电功率P1＝________（用字母表示）；
（4）小杨同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到下表中
实验序号
1
2
3
4
5
电压表示数/V
U1
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数/A
I1
0.14
0.18
0.20
0.24
则灯泡的额定功率为________W，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而________．
12.（2019盐城改编）小华做“测量小灯泡的功率”的实验，并探究小灯泡亮度与功率的关系．电源电压为4V，保持不变．小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样．
第12题图
（1）如图所示是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路，请指出图中在器材操作上存在的不妥之处：
______________________________________________________.
（2）下表是记录与处理实验数据表格（部分），其中A和B处的内容是________和________.
小灯泡规格
电压表
示数U/V
电流表
示数I/A
A
B
U额＝2.5V
1.0
0.1
/
/
（3）实验中测出小灯泡在U＝2.0V时的功率后，要测其额定功率，滑动变阻器片应向________移动；若考虑电压表内阻，则所测小灯泡电功率________（选填“偏大”或“偏小”）．
（4）小明认为
（2）中表格内数据不是真实的．你________（选填“同意”或“不同意”）小明的观点，写出你判断的依据．答：
____________________________________________
________________________________________________________________________.
13.（2019安顺）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）．
第13题图
（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用________（选填“A”或“B”）．
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是______________________________________．
（3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙所示）．分析图像可知：
小灯泡的额定功率为________W.
（4）完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
①________________（填写S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为________；
②________________（填写S、S1、S2的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝________.
14.（2019合肥45中一模）某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率．已知小灯泡L的额定电压为2.5V，定值电阻的阻值为20Ω，电源电压U保持不变．
第14题图
（1）请根据图甲将图乙中的实验电路连接完整（导线不允许交叉）．
（2）开关S连接触点“1”，滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端时，电流表的指针在图丙所示的位置，则电源电压U＝________V.
（3）开关S仍连接触点“1”，滑动变阻器的滑片向左移到某一位置时，电流表的示数为0.15A，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为________；再将开关S连接触点“2”，电流表的示数为0.2A，则小灯泡的实际功率为________W.
参考答案及解析
微专题四 伏安法实验
1.
（1）如答图
（1）所示
（2）电阻 4
（3）如答图（3）所示
第1
（1）题答图
第1（3）题答图
【解析】
（1）设计的电路如答图
（1）所示；
（2）在探究电流与电压的关系时，应保持电阻阻值不变，调节滑动变阻器的滑片的位置，改变电阻两端电压，记下对应的电流值；由表中实验数据分析可知，在误差允许范围内，电流与电压的比值保持不变，即电流与电压成正比，而第4组数据与其它数据的规律完全不同，可能是由于读取这组数据时粗心读数错误造成的，应将该组数据删除后，利用其它数据进行分析；（3）剔除掉错误数据后，曲线图如答图（3）所示，由此可得：
在电阻一定时，电流与电压成正比．
2.
（1）对电流表进行调零
（2）2.4 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （3）B
【解析】
（1）由图乙可知，电流表的指针偏向零刻度线右侧，此时应将电流表的指针调零；
（2）由图丙可知电压表选用小量程，分度值为0.1V，则电压表读数为2.4V；绘出U－I图像a为过原点的直线，故得出的结论是，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（3）电路中定值电阻R的U－I图像实际是丁图中的b，由图知，电压相同时，测得的电流偏大，结合并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，电流表示数大于通过电阻的电流，故a与b不重合有差异的原因是电压表的分流作用，故选B.
3.
（1）如答图所示 断开
（2）电阻R处断路 （3）0.3 右 1.5
第3题答图
【解析】
（1）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，即滑片P向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据“一上一下”的接法，故滑动变阻器应接左下接线柱，具体如答图所示；连接电路时，为保护电路安全，开关必须断开；
（2）闭合开关后发现电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源两端接通，电流表无示数，说明电路中出现断路，综上可知其原因可能是电阻R发生断路；（3）由图甲知，电流表选的量程是0～0.6A，其分度值为0.02A，故电流表的示数为0.3A，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，根据串联电路分压原理得，定值电阻两端的电压变大，为了控制定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路中的阻值，即将滑动变阻器的滑片向右端移动，当R＝5Ω时，电路中的电流为I＝0.3A，则定值电阻两端的电压为U＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V，因此应使电压表示数为1.5V不变．
4.
（1）A
（2）正比 （3）大于 （4）小于
【解析】
（1）由题图可知，为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大值，因此在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至A端；
（2）由题表可知，电压与电流的比值为一个定值，可知电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（3）由三次实验数据可得Rx＝（
＋
＋
）×
＝（
＋
＋
）×
＝5Ω，保持滑片位置不变，断开开关，将电阻Rx换成10Ω的电阻，再闭合开关，电路中的电阻由5Ω变为10Ω，电阻两端所分得的电压变大，即电压表示数变大，即电压表的示数大于3V，调节滑片的位置，使电压表的示数仍为3V，此时电流表的示数I＝
＝
＝0.3A，则电路中的总电阻R总1＝
＝
＝15Ω，滑动变阻器接入电路的阻值R1＝15Ω－10Ω＝5Ω；（4）再断开开关，将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，调节滑片位置使电压表示数仍为3V，则电流表此时的示数I′＝
＝
＝0.15A，此时电路中的总电阻R总2＝
＝
＝30Ω，滑动变阻器接入电路的阻值R2＝30Ω－20Ω＝10Ω，因此R1＜R2.
5.
（1）如答图所示
（2）0.6 3 2 （3）10
第5题答图
【解析】
（1）根据图丁可知，电压表选择0～3V的量程，电压表与滑动变阻器并联，滑动变阻器串联在电路中，选择“一上一下”两个接线柱，由于滑片P向右移动时电流表示数增大，故滑动变阻器应接右下接线柱，如答图所示；
（2）电流表选择0～3A量程，分度值为0.1A，图丙中示数为0.6A；当电流为0.5A时，U＝0.5A×R1＋2V①，当电流为1A时，U＝1A×R1＋1V②，由①②组成方程组，解得，U＝3V，R1＝2Ω；（3）当电流表的最小示数为0.25A时，滑动变阻器两端的电压U2＝U－U1＝3V－0.25A×2Ω＝2.5V，则滑动变阻器的最大阻值R2＝
＝
＝10Ω.
6.
（1）滑动变阻器
（2）①8.9 ②0.18
【解析】
（1）由实物电路图可知，滑动变阻器应按照“一上一下”来接入电路；故滑动变阻器与导线连接有误；
（2）①改正错误后，闭合开关，移动滑片，当小灯泡两端的电压为2.5V时，小灯泡正常发光，由表格中数据知，此时小灯泡的电流为0.28A，所以此时小灯泡的电阻为RL＝
＝
≈8.9Ω；②若将两个规格相同的小灯泡串联接在电路中时，电压表测两灯泡的总电压，U＝1.8V，根据串联电路的分压原理可得，每个小灯泡的电压UL1＝UL2＝0.9V，由表格中数据知，此时通过小灯泡的电流为0.18A，即电流表的示数为0.18A.
7.
（1）保护电路
（2）0.28 8.9 （3）第2组数据，原因是灯丝电阻随温度的增大而增大（答案合理即可）
8.
（1）2
（2）移动滑片P，分别读出
和
的示数，计算电阻Rx的阻值；改变滑动变阻器滑片P的位置，测得多组数据，最后求Rx的平均值 （3）减小
9.
（1）b （3）保持滑动变阻器滑片P的位置不变 50
（4）C
【解析】（3）将开关S掷向2，移动变阻器的滑片P至某一位置，读出电压表
的示数为1.5V：
串联电路中的电流处处相等，即
＝
，解得：
R＝40Ω；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，将开关S掷向1，读出电压表
的示数为2.5V，串联电路中的电流处处相等，即
＝
，解得Rx＝50Ω.（4）由以上计算可知，应选择最大阻值大于40Ω的C规格的滑动变阻器．
10.
（1）如答图所示
（2）
（3）
第10题答图
【解析】
（1）由于没有电压表，但有两个电流表和一个定值电阻，故可以将一个电流表与定值电阻串联后与小灯泡并联，这样就可以测出小灯泡两端的电压，具体电路图如答图所示；
（2）由于小灯泡的额定电压为3.8V，故应使电流表
的示数等于
，因为R0已知，所以此时小灯泡两端的电压为额定电压，通过小灯泡的电流为I－
，根据R＝
可知小灯泡正常发光时的电阻为
.
11.
（1）如答图所示
（2）断开 大 （3）0.7 U1I1 （4）0.6 增大
第11题答图
【解析】
（1）根据题图甲可知向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，即滑动变阻器接入电路的是滑片左边的电阻丝；根据“一上一下”的原则，应将滑动变阻器的左下接线柱与灯泡的右接线柱连接，如答图所示；（3）由图丙可知：
该电压表所选的量程为0～3V，分度值为0.1V，故其读数为0.7V．由P＝UI可得P1＝U1I1；（4）已知灯泡的额定功率为2.5V，则由第5组实验数据可以算出灯泡的额定功率P额＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W．由表中数据可以看出，随着灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，由P＝UI可知：
灯泡的电功率增大，则灯泡的温度升高；利用R＝
可以计算出第2～5组数据小灯泡的电阻分别为7.14Ω、8.33Ω、10Ω、10.42Ω；由此可知：
灯丝的电阻随温度的升高而增大．
12.
（1）开关没有断开
（2）灯泡的功率P/W 灯泡的发光情况 （3）右 偏大 （4）同意 滑动变阻器的最大阻值为20Ω，此组数据中滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω，不符合实际
【解析】
（2）因为要测量灯泡的功率并且探究小灯泡的亮度与功率的关系，因此表格后面两栏应该是：
灯泡的功率和灯泡的发光情况；（3）灯泡的实际电压为2.0V，而灯泡的额定电压为2.5V，因此要提高灯泡两端的电压，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，滑片P向右移动；电压表分流，导致电流测量值偏大，根据P＝UI知电功率测量偏大；（4）当灯泡的电压为1.0V时，滑动变阻器的电压为UP＝U－U灯＝4V－1.0V＝3V，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为RP＝
＝
＝30Ω，而滑动变阻器的最大阻值为20Ω，因此表格数据是不真实的．
13.
（1）B
（2）小灯泡断路 （3）0.625 （4）①闭合S、S1，断开S2 U－U额 ②闭合S、S2，断开S1 ③
【解析】
（1）灯泡正常工作时电流约为：
I＝
＝
≈0.2A；在测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：
U滑＝U－UL＝6V－2.5V＝3.5V；由I＝
可得，滑动变阻器电阻约为R滑＝
＝
＝17.5Ω，所以选“50Ω 0.5A”的滑动变阻器，故选B；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此与电压表并联的电路断路，即灯泡断路；（3）由图乙可知，当小灯泡两端的额定电压为2.5V时，额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；（4）①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U－U额；②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；③通过灯泡的电流I＝IR0＝
，灯泡额定功率P额＝U额I＝
.
14.
（1）如答图所示
（2）6 （3）20 0.4
第14题答图
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