电学实验压轴题.docx
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电学实验压轴题
电学实验压轴题
26．在“探究导体电阻与哪些因素有关”的实验中，某小组同学在常温下按图15所示电路，将横截面积、长度不同的铝丝接入电路的MN两点间，利用电流表和电压表测量后计算出阻值，将数据记录在表一、表二中。
⑴分析比较表一中的相关数据可得出的定性结论是：
常温下，铝丝的长度和横截面积都不同时，它们的电阻______（选填“相同”或“不同”）。
⑵分析比较_________（选填“表一”或“表二”）的相关数据可得出的定量结论是：
常温下，横截面积相同的铝丝，其电阻与长度成______比（选填“正”或“反”）。
⑶请进一步综合分析表一、表二的相关数据，并归纳得出结论。
（a）分析比较（1与5）、（2与4）或（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
常温下，铝丝长度与横截面积的______相同，电阻相同。
（b）分析比较（1与5）、（2与4）和（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
常温下，_________________________________________。
⑷他们继续分析表一和表二的数据及相关条件，发现无法得到导体的电阻与材料的关系。
为了进一步探究导体的电阻与材料的关系，需选用________相同的不同金属丝接入电路继续实验。
答案不同表二正比值
常温下，铝丝长度与横截面积的比值不同时，电阻不同。
长度与横截面积的比值
26．某小组在研究“电阻消耗的电功率与电阻阻值之间的关系”时，记录的实验数据如下表所示．
表一：
实验序号
1
2
3
4
5
R/Ω
10
20
30
50
60
I/A
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
U/V
3
6
9
15
18
P/W
0.9
1.8
2.7
4.5
5.4
表二：
实验序号
6
7
8
9
10
R/Ω
10
20
30
50
60
I/A
0.6
0.3
0.2
0.12
0.1
U/V
6
6
6
6
6
P/W
3.6
1.8
1.2
0.72
0.6
（1）该小组同学在实验时采用的科学方法是 （14） ；
（2）分析表一中的数据可知：
当通过电阻的 （15） 相同时，电阻消耗的电功率与电阻成正比；
（3）分析表二中的数据可知：
（16） ；
（4）进一步分析表一中的数据可知：
电阻消耗的电功率其实由 （17） 决定；
（5）请你对表格中的数据进行综合分析，归纳出电功率与电阻的关系式 （18） ．
答案（14）控制变量法；
（15）电流；
（16）当电阻两端的电压相同时，电阻消耗的电功率与电阻成反比；
（17）通过电阻的电流和电阻两端的电压
（18）P=I2R或P=U2/R
25．甲、乙同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验，他们使用电压相同的电源（1.5伏的整数倍），两个分别标有“10Ω1Α”和“20Ω2Α”字样的滑动变阻器，待测小灯两个，且都标有“0.2A”字样，已知它们的额定功率在0.4瓦～0.9瓦之间。
他们分别按要求正确连接电路进行实验，闭合电键后移动变阻器的滑片，使小灯正常发光时，滑片的位置都恰好在中点，但是甲灯比乙灯亮。
（1）简述他们判断小灯泡正常发光的理由：
（9）。
（2）他们所用的电源电压为（10）伏。
（3）甲同学选用的滑动变阻器的规格为（11）。
（4）乙同学选用小灯泡的额定功率为（12）瓦。
答案25.当电流表的示数为0.2安时，说明小灯正常发光；
4.5；10Ω1Α；0.5
26．小红、小华两位同学做“用电流表、电压表测电阻”和“测定小灯泡的电功率”的实验。
现有如下器材：
电压为3伏、6伏的电源各一个，标有“10Ω1A”、“20Ω2A”字样的滑动变阻器各一个，标有“2.5V”字样的小灯泡，待测电阻及其它所需器材。
他们各自选择不同电源、不同变阻器后，正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键后，将电流表的示数记录在各自表格的序号1中。
接着各自移动变阻器的滑片，两位同学发现电流表示数都为0.24安时，其中一位同学所做实验的小灯泡恰好正常发光。
他们继续完成实验，并记录了相应的实验数据。
表一、表二分别是他们的部分数据，其中一位同学将变阻器滑片移动到阻值最小处时记录了实验序号3的数据。
物理量
实验序号
电压U
（伏）
电流I
（安）
1
0.22
2
0.24
3
3.0
0.26
物理量
实验序号
电压U
（伏）
电流I
（安）
1
0.14
2
2.5
0.24
3
0.28
表一小红表二小华
实验“测定小灯泡的电功率”是哪位同学所做？
求出小灯泡的额定功率。
②小红同学实验时所选电源电压为多少伏？
简述理由。
③请将表一、表二填写完整。
答案26.
①小红做的实验是“测定小灯泡的电功率”
P额＝U额I额＝2.5伏×0.24安＝0.6瓦
②小红选用的电压U电＝6伏
（略）
③表一表二
物理量
实验序号
电压Ux
（伏）
电流Ix
（安）
1
1.6
2
2.5
3
物理量
实验序号
电压Ux
（伏）
电流Ix
（安）
1
1.6
2
3
3.0
26.小华同学做“测定小灯泡电功率”实验，所用器材有电源（电压4、6和8伏）三档、待测小灯（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器（“20Ω2A”或“50Ω1A”）、电压表、电流表、电键以及导线若干。
他选用某档电源电压，正确串联实验器材，把电压表并联在电路中，然后将变阻器的滑片置于某一端。
闭合电键后，把变阻器滑片向另一端移动的过程中，观察到小灯发光始终较暗，电压表的示数逐渐变小且始终大于零。
①画出小华同学刚闭合电键时的实验电路图。
（14）。
②经过思考，小华对电源的档位进行调整，按正确方法重新实验，当小灯正常发光时，电流表的示数如图14所示，变阻器的滑片在中点附近某位置。
请通过计算说明：
（a）电流表的示数。
（15）。
（b）小灯的额定功率。
（16）。
（c）所用电源电压和滑动变阻器规格。
（17）。
答案.（14）
（15）0.3A
（16）1.35W
（17）8V，“20Ω，2A”
26.小红同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源由串联节数可变的干电池组成（其电压为1.5伏的整数倍），待用的滑动变阻器有两种规格（分别标有“5Ω3A”、“20Ω2A”的字样），所用小灯是额定电压为“4.5V”和“6.3V”中的一个。
她选定某一电源电压和滑动变阻器进行实验，实验电路连接及操作正确，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现小灯始终无法正常发光，且所接电压表最大的示数如图15（a）所示。
她经过思考得出原因所在，于是在不改变其他实验器材情况下重新选定电源电压并正确实验。
当小灯接近正常发光时，她再将电压表并联在电路中，接着移动滑片使小灯正常发光，此时变阻器的滑片在中点附近某位置，且观察到电流表示数如图15（b）所示。
最后，她使小灯两端的电压略高于其额定电压，并计算得到相应的功率为2.1瓦。
①图15（b）中电流表的示数为（13）安。
②求小灯正常发光时电源电压U。
（14）
③说明判定小灯正常发光的方法，并求小灯的额定电功率P额。
（15）
答案（13）0.28安
（14）U=U额+U变
若变阻器为“5Ω3A”
U=6.3伏+0.28安×2.5欧=7.0伏（舍去）
若变阻器为“20Ω2A”
U=6.3伏+0.28安×10欧=9.1伏
电源电压为9.0伏。
（15）电压表并联在滑动变阻器两端，当电压表示数为2.7伏时小灯正常发光
P额＝U额I额＝6.3伏×0.28安＝1.764瓦
25．某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材有：
电源（电压为1.5伏的整数倍）、小灯（标有“0.3安”字样）、一个电流表、两个电压表、两滑动变阻器（分别标有“20欧2安”和“5欧3安”字样）、电键及导线若干。
他选择其中某个滑动变阻器与小灯连成串联电路进行实验，电路图如图15所示。
在实验中，他调节滑动变阻器的滑片至中点位置时，小灯正常发光。
此时在电路中的不同位置正确连入两电压表，示数分别如图16（a）、（b）所示。
则
（1）该同学所用的电源电压为（9）伏。
（2）请根据相关信息计算小灯的额定功率（需写出计算过程）。
（10）
答案（9）4.5或7.5。
（10）当小灯正常发光时，I=0.3安。
若滑动变阻器是“5欧3安”，U滑=IR滑=0.3安×2.5欧=0.75伏，不合题意。
滑动变阻器是“20欧2安”，U滑=IR滑=0.3安×10欧=3伏，合题意。
当U=4.5伏时，U灯=1.5伏
P=U灯I=1.5伏×0.3安=0.45瓦
当U=7.5伏时，U灯=4.5伏
P=U灯I=4.5伏×0.3安=1.35瓦
25．小华在做“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压为2伏的整数倍且保持不变，实验室提供的两个标有“2.5V”和“3.8V”字样的小灯，两个滑动变阻器分别标有“5Ω3A”和“20Ω2A”字样。
他选取其中一个小灯和一个滑动变阻器进行实验，当滑片移到某位置时，电流表、电压表的示数分别如图11所示时，小灯泡恰好正常发光。
请通过推理说明，电压表示数应为2.2伏。
实验中所选用的小灯标有字样，滑动变阻器标有字样，小灯的额定功率为瓦。
答案（9）①写出小灯与滑动变阻器串联，及理由
②写出电压表不是测电源电压，及理由
③写出V表并联在R滑两端或没有并联L两端，及理由
④写出11伏与2.5伏、3.8伏之和不是2伏整数倍
⑤写出2.2伏与3.8伏之和是2伏的整数倍
⑥写出2.2伏与2.5伏之和不是2伏的整数倍
以上6点中需写出三点及以上，且“整数倍”为得分必需要素。
（10）3.8V（11）20Ω2A（12）1.14
25．在“测定小灯泡的电功率”实验中，按实验要求提供了两套器材，其中电源电压都为1.5V的整数倍，滑动变阻器分别标有“20Ω2A”、“10Ω2A”字样，小灯分别标有“2.5V”、“3.8V”字样，所有器材均完好。
小强和小明各选一套器材进行实验，他们正确串联电路，把电压表并联在电路中，实验步骤正确。
闭合电键后，两电压表的示数如图16所示，此时电流表示数均为0.2安，他们在移动滑片P时，小强发现电压表的示数不变，小明发现电压表的示数逐渐变小。
他们重新正确连接电路，且实验步骤正确，移动滑动变阻器的滑片，当小灯正常发光时，小强实验的电流表、电压表的指针与刚闭合电键时相比正好分别偏转了3小格、5小格。
①据题中的信息可判断：
小强所用电源的电压值为（9）伏；
②小明同学选用的滑动变阻器标有“（10）”字样；
③求：
小强同学所测小灯的额定功率。
（11）（本小题需写出计算过程）
答案．（9）6；（10）10Ω2A；
（11）U=6伏
U滑=IR滑＝0.2安×20欧＝4伏
U灯=U－U滑＝6伏－4伏＝2伏
U额=2伏+0.5伏=2.5伏
I额=0.2安+0.06安＝0.26安
P额=U额I额=2.5伏×0.26安=0.65瓦
26．小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验，小灯的额定电压可能为2.2伏或3.8伏，且额定功率小于1瓦。
实验室提供了电压为2伏的电池若干节。
她正确连接电路，并将滑片移到滑动变阻器的一端，闭合电键观察到电压表的示数如图16（a）所示，小灯的亮度很暗。
然后她将变阻器的滑片向另一端移动，观察到电流表示数变小；当滑片到达另一端时，电压表、电流表的示数如图16（b）、（c）所示。
①小嘉在器材选择和在操作过程中均存在问题，她在操作过程中存在的问题是___（14）；图16（a）中电压表的读数为（15）。
②小嘉改正了上述问题，重新设计电路进行实验。
当她移动变阻器的滑片到中点位置（即变阻器接入电路的电阻为最大值的一半）时，小灯泡恰好正常发光，求小灯泡额定功率。
答案.①（14）闭合电键前，变阻器的滑片在连入电路阻值的最小处。
（15）2伏。
②R滑=（U-U灯）/I
=（2伏-0.8伏）/0.06安=20欧（1分）
U=6伏，
小灯的额定电流I额=Up/R滑中=（6伏-3.8伏）/10欧=0.22安（1分）
Pe=UeI额=3.8伏×0.22安=0.836瓦
32．小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有若干节蓄电池（每节电压2V）、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干，其中待测小灯上标有“0.25A”（额定功率在0.5瓦～1.5瓦之间）字样清晰可见。
他正确串联实验器材，将滑动变阻器的滑片移至一端，然后将电压表并联在电路中。
闭合电键后，发现小灯泡发出昏暗的光，他移动变阻器的滑片到另一端时，小灯不发光。
①出现上述实验现象的原因是：
（a）（14）；
（b）（15）；
②小王找到原因后，仍使用原来的小灯泡并适当调整实验器材，重新正确进行实验。
闭合电键，移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻恰为最大阻值的一半，但此时无法从电压表V上精确读出额定电压。
他在电路中再连接一个电压表V′，小灯泡正常发光时，记下了此时电压表V′和电流表的示数并相乘，得到的电功率为0.55瓦。
请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。
（需写出计算过程）
答案
电源电压太小；S闭合前滑片在阻值最小处。
U滑=P滑/I=0.55W/0.25A=2.2V
2V≤U额≤6V
∴4.2V≤U≤8.2V
当U=6V
U额=U-U滑=6V-2.2V=3.8V
P额=U额I额=3.8V×0.25A=0.95W
当U=8V
U额=U-U滑=8V-2.2V=5.8V
P额=U额I额=5.8V×0.25A=1.45W
25.某同学在做电学实验时，发现一小灯泡额定电压模糊不清，老师告诉他此小灯的额定功率是0.5瓦。
为了确定该灯的额定电压，他选取了电源（4.5伏）、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和若干导线，并参照“测定小灯泡电功率”的实验电路进行实验。
他正确连接电路，实验操作规范，闭合电键后观察到小灯发光较暗，此时电压表和电流表的示数分别为1.3伏和0.16安。
他继续实验，发现当把滑动变阻器的滑片移至中点时，小灯功率刚好为0.5瓦。
①实验所用的变阻器最大阻值是（9）欧。
②请求出该实验中所用小灯泡的额定电压。
（保留计算过程）（10）
答案（9）20欧
（10）2伏或2.5伏p＝UI
0.50瓦＝U额×（4.5伏－U额）/10欧 U额＝2伏或U额＝2.5伏
把U额＝2.0伏舍去。
实验
序号
电压
（伏）
电流
（安）
1
2.0
0.16
2
2.5
0.14
3
3.0
0.12
26．小明在做“测定小灯泡的电功率”的实验时，实验器材齐全并完好，其中：
电源电压为4.5伏且不变，待测小灯泡L标有“2.5V”字样，滑动变阻器Rp有“20Ω2A”和“50Ω1A”两种规格可选。
他正确串联实验器材，闭合电键，逐步移动滑片P的位置，并观察电压表的示数，当电压表的示数分别高于、等于、低于2.5伏时，分别观察电流表的示数，并将实验数据记录在右表中。
（14）
①请画出小明同学连接的实验电路图。
_______
②小明实验中选用的滑动变阻器的规格为_______，理由是_______。
（17）
③请根据相关信息计算出小灯泡L的额定功率。
（需写出计算过程）_______
①略；
②50Ω1A；滑动变阻器两端电压为3伏时，滑动变阻器的阻值为25欧，大于20欧。
③PL额＝UL额×IL=2.5伏×0.16安=0.4瓦
26．小张同学利用电源（若干节新干电池串联而成）、待测电阻Rx，电流表、电压表（只有0～3伏档完好）、滑动变阻器R′（标有“20Ω2A”字样）电键及导线若干。
实验中，小张先按图14（a）正确连接电路，且将滑片移至最右端后闭合电键，两电表示数如图14（b）所示；
⑴电压表示数为_____伏，电流______安。
⑵通过计算说明电源是用多少节新干电池串联而成的。
______________________________
⑶小张向左稍稍移动滑片P，电压表示数就达3伏。
为了利用这些元件实现多次测量取平均值的目的，请你为他设计一个继续测量的可行方案，并说明操作的注意事项。
_________________________________________________________________________
小张的实验记录
实验序号
电压（伏）
电流（安）
电阻（欧）
1
⁄
⁄
15.0
2
⁄
⁄
15.3
3
⁄
⁄
15.1
⑷根据你设计的方案，小张完成三组数据的测量，记录的数据如下表所示。
计算待测电阻Rx的阻值（精确到0.1欧）。
_____________________________
答案（13）2.7；
（14）0.18；
（15）滑片P移至最右端时，变阻器连入电路的电阻为20欧；
∵Rx与R′串联，
∴I′＝Ix＝0.18安，U′＝I′R′＝0.18安×20欧＝3.6伏
∴U＝Ux+U′＝2.7伏+3.6伏＝6.3伏
∴n＝
=4节
（16）将电压表并接在滑动变阻器两端，测取变阻器两端的电压，用电源电压减去变阻器两端的电压便是待测电阻两端的电压。
但要注意，闭合电键前，滑动变阻器连入电路的电阻不能为最大值，因为此刻它两端的电压为3.3伏，大于电压表所能测的最大电压（3伏）。
（其他方案合理给分）
（17）Rx=
=
=15.1欧。
25．小王做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器（“50Ω1A”、“20Ω1A”两种规格）、电键及导线若干，其中待测小灯上只有所标“0.18A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。
他连接电路，闭合电键，接着他移动滑片，发现电流表示数逐渐增大，电压表示数始终为6伏，当滑片恰好移动到中点位置时，小灯正常发光。
他经过思考分析，在没有更换实验器材的情况下重新正确连接电路，并规范操作，闭合电键发现电流表、电压表示数分别为0.12安和3.6伏。
（1）请说明小王判断小灯正常发光的理由：
（9）。
（2）实验中所用滑动变阻器的最大阻值为（10）欧，电源电压为（11）伏，
小灯泡的额定功率为（12）瓦。
答案（9）电流表的示数恰好等于0.18A；（10）20；
（11）6；（12）0.756
26．【探究主题】探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，电键一个，三个定值电阻
（5Ω、10Ω、15Ω），两个滑动变阻器（20Ω2A、50Ω1A），导线若干。
【实验过程】把实验器材连接如图17所示的电路。
（1）小明按图17正确连接电路后，闭合电键，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。
小明
操作中的错误是（13）。
（2）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。
分析数据可得出猜想（14）是正确的。
表一表二
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
电流I/A
0.30
0.15
0.10
（3）小红在探究猜想③时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。
分析数据得出，猜想③是正确的。
实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是（15）。
（4）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。
小华与小红的实验相比不同之处是：
（16）。
（5）小明实验时选择的是（17）Ω定值电阻。
（6）小红实验时选择的变阻器规格是（18）。
答案（13）连接滑动变阻器下端左边的接线柱了；
（14）①；
（15）保持电阻两端的电压一定；
（16）用不同方法使电阻两端的电压一定；
（17）10
（18）50 Ω1 A
25．某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材有电压为6伏电源、标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器、电流表、电键、标有“0.3A”字样且额定电压可能为“2.5V”或“3.8V”的小灯以及导线若干。
他连接电路后按正确的步骤操作，闭合电键时电流表示数如图14所示。
接着移动滑动变阻器的滑片直至小灯正常发光，发现滑片P在滑动变阻器的中点附近。
（1）该同学判断小灯正常发光的依据是电流表示数为__________安。
（2）为了确定小灯的额定电压，他用10欧的电阻替换滑动变阻器，并记录下电流表的示数。
请将下表填写完整。
答案0.3
实验序号
UL（伏）
I（安）
R（欧）
PL（瓦）
1
0.22
2
2.5
0.75
3
2.8
25．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源两个（电压分别为4伏、6伏）、待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“102A”字样）、电键及导线若干。
实验中，他连接电路后，移动滑片使变阻器连入电路的电阻最大，闭合电键时，发现小灯发光很亮，电压表、电流表的示数分别如图13（a）、（b）所示。
小华连接的电路中电压表并联在________两端（选填“小灯”、“滑动变阻器”），他选用电源的电压为________伏。
②小华仅更换了电源，闭合电键前使变阻器连入电路的电阻最大。
闭合电键后，他移动滑片，发现电压表示数变小。
（11）
（a）小华应移动滑片直至电压表示数为________伏时，小灯正常发光。
（13）
（12）
（b）若此时电流表的示数为0.3安，则小灯的额定功率为________瓦，变阻器连入电路的阻值为________欧。
答案滑动变阻器；（10）6；（11）1.5；（12）0.75；（13）5。
26．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材齐全且完好，电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变、待测小灯上标有“0.2A”字样、滑动变阻器上标有“50Ω1A”字样。
实验中，小华正确连接电路且使变阻器连入电路中的电阻最大，闭合电键时，小灯不发光，电表指针所处位置如图14（a）、（b）所示
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