中考科学错题集训电路和欧姆定律实验探究题.docx

中考科学错题集训电路和欧姆定律实验探究题.docx

《中考科学错题集训电路和欧姆定律实验探究题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考科学错题集训电路和欧姆定律实验探究题.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

中考科学错题集训电路和欧姆定律实验探究题

2018年中考科学错题集训：

电路和欧姆定律实验探究题

一、解答题（共5题；共32分）

1.为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。

（1）在本实验中电阻R0的作用是________ ；

（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。

小明的观点是否正确________ ，理由是________ ；

（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示：

实验次数

1

2

3

4

电流/A

0.16

0.19

0.21

0.22

由此可以得出：

铅笔芯的电阻随温度的升高而________。

2.如图所示电路中，电源电压为4.5V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”

（1）小丽想用该电路研究“电流与电阻的关系”，请帮她把电路连接完整。

（2）以下是小丽的一些操作步骤：

①将阻值为10Ω的定值电阻R1接入电路，________ ，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.0V时，读出电流表示数并记录；

②断开开关，拆下R1，接上阻值为20Ω的定值电阻R2…，使电压表示数为2.0V，读出电流表示数并记录；

③断开开关，拆下R2，接上阻值为30Ω的定值电阻R3，重复②的操作。

小丽发现无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法使定值电阻两端电压达到2.0V，经检查电路完好．

为顺利完成实验，可行的措施有________ 。

（写一种即可）

（3）小王同学选用另一组规格相同的实验器材，进行“测定小灯泡额定功率”的实验（小灯泡额定电压为3.8V）．小王按小丽的电路，将定值电阻换成小灯泡，电压表量程改为“0﹣15V”，连接好电路进行实验．闭合开关后，出现以下现象：

电灯的亮暗

电流表示数I/A

电压表示数U/V

不亮

0

1.0

出现以上现象的原因可能是     　（填字母编号）

A. 小灯泡断路                       B. 小灯泡短路                       C. 电流表断路                       D. 电流表短路

3.在“研究串联电路电压特点”的实验中，某同学进行了如下探究：

【实验步骤】

①连接好如上图所示电路，闭合开关观察两灯发光情况；

②分别用电压表测灯L1，L2和电源两端电压，并将读数记录在表内．

请你在答题卷中用笔画线代替导线，将电压表接入电路中，测出电源电压．

【得出结论】比较表中数据可知：

串联电路的总电压等于各分电压之和．

【反思交流】要使上述结论更具普遍性，同学们讨论了以下三种方案：

方案甲：

反复断开，闭合开关，测出各电压值；

方案乙：

更换不同规格的灯泡，测出各电压值；

方案丙：

增加电池节数，测出各电压值．

以上三种方案，你认为不可行的是　　．

探究串、并联电路中的电压规律实验．

（1）请你在答题卷中用笔画线代替导线，将电压表接入电路中，测出电源电压．

（2）以上三种方案，你认为不可行的是________

4.实验室购买了一捆长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。

该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得此类导线每1m的电阻为1.7×10﹣2Ω，再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。

可供使用的器材有：

电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R1（“5Ω，1A”）、滑动变阻器R2（25Ω，1A）、电源（电压6V）、开关、导线若干。

回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选________ （选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至________ 端（选填“a”或“b”）。

（2）请在图甲中用笔画线代替导线完成剩余部分的连接。

（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读________ V。

（4）导线实际长度为________m。

（保留1位小数）

5.实验小组要得到RX的值，但是手边只有两个开关，一个未知电压的电源、一个阻值为10欧的定值电阻R0和一只电流表及导线若干，他们设计了如图1所示电路．

（1）根据电路图进行连接时，开关S1应处于________ 状态．

（2）当S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A．

当开关S1、S2都闭合时，电流表指针超过了0.6A的量程，改接大量程后，电流表指针恰与第

（2）步骤读数时指针所指的位置相同，则此时电流表示数为________ A．

（3）若电源电压不变，根据上述数据计算出RX=________ Ω．

（4）张国提出将电路中R0换成一个0～10Ω的变阻器，电路设计为如图2所示的情况时，也可以测出RX的值，此时若S1、S2都闭合，变阻器滑片置于b端时，会发生________ 的结果．

二、实验探究题（共9题；共70分）

6.某兴趣小组在研究“串联电路特点”的活动中，将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路（如图甲），闭合开关S1，发现LED灯亮而小灯泡L不亮，针对这种现象，同学们提出了以下猜想：

猜想一：

小灯泡L处发生短路

猜想二：

LED灯电阻很大导致电路电流很小

为了验证猜想，小组同学进行如下实验：

实验一：

将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端，根据观察到的现象否定了猜想一，

实验二：

利用电流表和电压表，按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量，闭合开关，依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如下表，经分析，结果支持猜想二。

实验次数

电压（伏）

电流（毫安）

电阻（欧）

1

1.4

12

116.7

2

1.6

14

114.3

3

1.8

16

112.5

…

…

…

…

（1）实验一中观察到的现象是________ 。

（2）实验二中，某次测量时电压表示数如图丙所示，此时电压表示数为________ 伏。

（3）在实验二测定LED灯电阻的过程中，滑动变阻器的滑片向________ 端移动。

7.为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小晨设计了如图甲所示的电路．电路电压恒为6V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．

（1） 闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的________（填字母）两个接线柱接入了电路．

（2）改正错误后，小晨继续实验，将有关实验数据标记在图丙上．分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器的规格是      （选填字母）．

A. 10Ω2A                                  

B. 25Ω 2A                                  

C. 50Ω 0.5A

（3）图丙中，阴影部分的面积大小表示________．

8.小科用如图甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，AB间接入的定值电阻的阻值为25Ω．

【实验步骤】

①连接电路：

完成图甲中的连线，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；

②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为3.0V，读出电流表示数并记录，此时滑片P在中点附近

③断开开关，在AB间换接20Ω的定值电阻；

④闭合开关，读出电流表示数并记录；

⑤断开开关，在AB间分别换接15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻，依次重复步骤④．

（1）【实验数据】

电阻R/Ω

25

20

15

10

5

电流I/A

0.12

0.14

0.16

0.20

★

AB间接5Ω的定值电阻时，电流表示数如图乙所示，则表中“★”处的数值为________．

【数据分析】小科找不出上述数据的定量关系．而其他同学都通过实验得出了“电压不变时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论．

（2）【实验反思】

①小科得不到正确结论的原因是________，需要重新实验．

②根据小科的实验数据，通过进一步分析计算可以发现，当AB间的阻值变小时，电池组两端的电压将________（填“变大”、“变小”或“不变”）．

9.（2016•杭州）现有一个电压表，若干导线、两节干电池和一个开关，请你设计一个实验来判断两段材料不同，长度、横截面积都相同的甲、乙合金丝电阻的大小．

（1）画出实验电路图．

（2）说明实验的步骤以及需要测量的物理量．

（3）小金认为，根据上述操作即可判断这两种材料导电性能的强弱，你认为小金得出结论的依据是什么？

（不考虑温度对电阻的影响）

10.（2017•湖州）在探究电流与电阻的关系时，小明设计如图所示电路图进行实验：

连接电路更换不同的定值电阻，分别测出电流大小记录并分析数据．

实验数据记录表

 电源电压（伏特）

 电阻（欧姆）

 电流（安培）

 3

 3

 0.48

 10

 0.27

 20

 0.14

（1）分析表格中的数据，发现电阻两端的电压是________（选填“变化的”或“不变的”）．

（2）小芳通过对实验数据的分析，认为此实验需要改进．请你和小芳一起设计探究电流与电阻的关系的实验电路图．

（3）你设计的电路中，更换电阻后，是如何控制变量的？

________．

11.小明利用如图甲所示的电路做“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验，已知电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比，部分实验装置已经接好，如图乙所示．

（1）完成图乙未连接完整的实物图；

（2）如图乙，小明先将R1的滑片移至最左端，调节R2使电压表示数为2V，记录电流表的示数；之后将R1的滑片向右移动，依次使滑动变阻器接入电路的长度为滑动变阻器总长度的

，

，

，每次移动R1的滑片后，应向________（填“左”或“右”）移动　________ （填“R1”或“R2”）的滑片，使电压表示数为　________ V，并记录各次移动后电流表示数．

（3）根据实验数据，小明绘制了电流表的示数I与R1接入电路的长度L的图象如图丙，根据该图象的变化趋势________ 得到电压一定时电流与电阻成反比的结论（填“能”或“不能”）．

12.（2017•杭州）小金自学了电学，知道了欧姆定律。

他想用实验来欧姆定律所表述的“通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比”的结论，于是找了实验器材：

电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关各一个，若干定值电阻、导线。

请你利用这些器材帮他设计一个验证此结论的实验方案。

（1）画出实验的电路图；

（2）写出实验的步骤以及需要测量的物理量。

13.两实验小组使用相同规格的元件，按图示电路进行同一实验（其中a、b、c、d、e为滑动变阻器上五个间距相等的位置，a、e为滑动变阻器上的两个端点）。

电源电压U=3伏，电阻R=1欧，滑动变阻器的最大阻值为4欧。

首先他们将滑动变阻器的滑片P置于a，然后闭合开关，他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个位置，把相应的电流表示数记录在表一、表二中。

对比两组数据，发现电流表示数不完全相同。

经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生了断路。

表一（第一实验组）

   P的位置

 a

 b

  c

  d

  e

电流表的示数／安

 0

 0

 1.00

 1.50

 3.00

表二（第二实验组）

  P的位置

   a

   b

  c

 X

   d

   e

电流表的示数／安

0.60

0.75

1．00

1.50

3．00

请回答下列问题：

（1）滑动变阻器发生断路的是第________ 实验组；断路发生在滑动变阻器________  （填“ab”“bc”“cd”或“de”）段。

（2）表二中，滑片P在X（X是c、d之间的某一点）处时，电流表示数的可能值为_____。

A. 0.70安                                 

B. 0.85安                               

C. 1.20安                                

D. 2.00安

14. 某同学要测出一个电压约为40V的电源电压（电压保持不变），可供选用的器材如下：

待测电源：

一块电压表（量程0～15V）；四个阻值已知的电阻，分别为R1（100Ω）、R2（150Ω）、R3（200Ω）和R4（4kΩ）；一个开关及若干导线．请合理选择器材，设计一个实验精确地测出电源电压．要求：

（1）画出实验电路图；

（2）写出实验步骤及所需测量的物理量；

（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）．

三、综合题（共2题；共13分）

15.某同学用电压表和电流表测定待测电阻Rx的阻值，正确连接实验电路，电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样．该同学实验步骤正确，闭合开关S，观察到电压表和电流表示数分别为1.7V和0.14A。

继续实验又测得两组数据，记录在如下表格中。

（1）正确连接好电路后，进行实验。

（2）该同学所用的电源电压为________；

（3）实验中测出电阻Rx的阻值为________Ω。

（4）该同学设想进行第4次实验：

调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，事实上实验没有做成功，其主要原因是________。

16. 在测电阻的实验中，实验的器材有：

干电池3节，电流表、电压表各1个，开关2个，滑动变阻器1只，待测电阻2个，导线若干．

（1）图甲是实验的电路图．小明按照电路图连接电路时，开关应________ ．

①闭合开关S后，小明发现电流表和电压表的指针均不动．他断开开关S，检查线路连接无误后，把电压表与b点相连的那根导线改接到c点，再次闭合开关S时，发现电流表的指针仍不动，但电压表的指针有明显的偏转．若电路中只有一处故障，则故障是　________ ．

②排除故障后，正确连接电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为1.6V时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为　________ A，RX=　________ Ω．

（2）实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻RY的测量．如图丙所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路．

①请你依据下面的实验步骤，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．（只添加一条导线）．

实验步骤：

A．开关S1和S2都断开，将变阻器的滑片P移到阻值最大处，观察到电流表无示数；

B．保持滑片P位置不动，只闭合开关S1时，读取电流表的示数为I1；

C．再闭合开关S2时，读取电流表的示数为I2（I2＞I1）．

②请你用I1、I2和R0表示RY，则RY=　________ 　．

答案解析部分

一、解答题

1.【答案】

（1）保护电路

（2）不正确；因为电路中电源电压及定值电阻R0不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大。

所以能够完成实验

（3）减小

【解析】【分析】

（1）如果没有定值电阻的话，则当温度改变后，若铅笔芯电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流就会越来越大，可能会烧坏电流表；

（2）根据小明设计的电路分析是否能正确分析铅笔芯电阻随温度变化；

（3）根据表格数据分析温度升高时铅笔芯电阻变化情况即可。

【解答】

（1）由图可知，铅笔芯与定值电阻R0串联，当温度改变时，在铅笔芯电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越来越大，应该在电路中串联一个定值电阻，这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表，即起到保护电路的作用。

（2）不正确

电路中电源电压及定值电阻R0不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大。

所以能够完成实验。

（3）由题可知：

R铅=

﹣R0

随着酒精灯给铅笔芯加热，其温度升高，由表格可知：

电路中电流增大，所以铅笔芯电阻减小。

即铅笔芯的电阻随温度的升高而减小。

故答案为：

（1）保护电路。

（2）不正确。

因为电路中电源电压及定值电阻R0不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大。

所以能够完成实验。

（3）减小

2.【答案】

（1）

（2）将滑动变阻器滑片移至阻值最大位置处；换用最大阻值较大的滑动变阻器

（3）D

【解析】【分析】

（1）电压表测量定值电阻两端的电压，电压表要与定值电阻并联。

（2）①探究电流与电阻的关系实验中，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至阻值最大位置处。

②无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法使定值电阻两端电压达到2.0V，根据串联分压分析；

（3）电压表有示数，但不是电源电压，说明灯泡正常工作，灯泡不亮，电流表无示数，说明电流表短路。

【解答】

（1）电压表要与定值电阻并联，定值电阻的左端与电压表的负“﹣”接线柱连接，如图；

（2）①为保护电路，闭合开关前滑片要置于阻值最大处；

②当接上阻值为30Ω的定值电阻R3，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法使定值电阻两端电压达到2.0V，根据串联分压，可知滑动变阻器分压较小，或电源电压较大，因此可更换最大阻值较大的滑动变阻器或降低电源电压。

（3）电压表有示数，为1V，不是电源电压，说明灯泡不是断路，而电流表时数为0，有可能是电流表短路。

故答案为：

（1）见上图；

（2）①将滑动变阻器滑片移至阻值最大位置处②换用最大阻值较大的滑动变阻器（3）D

3.【答案】

（1）电源有三节干电池，电压为1.5V×3=4.5V，所以电压表选择0～15V的量程；电压表并联在电源两端；如下图所示：

（2）方案甲

【解析】

（2）在“研究串联电路电压特点”实验中，为了得出普遍性的规律，需要换用规格不同的小灯泡或改变电源电压重复实验．

【解答】解：

（1）电源有三节干电池，电压为1.5V×3=4.5V，所以电压表选择0～15V的量程；电压表并联在电源两端；如下图所示：

（2）方案乙和方案丙：

换用不同的规格的小灯泡，或者增加电池的节数，改变电源电压，测出电源电压和灯泡L1、L2两端的电压，可以得到串联电路电压关系的普遍性的规律；而方案甲中反复断开，闭合开关，测出各电压值，得出的结论不具备普遍性，不可行．

故答案为：

如上图；方案甲．

【分析】

（1）电压表要与被测电路并联使用，被测电压不能超过电压表的量程；

4.【答案】

（1）R2；a

（2）

（3）0.8

（4）94.1

【解析】【分析】

（1）根据电流表的量程，利用欧姆定律解出变阻器需要的最大电阻即可；

（2）电流表串联接入电路，电压表并联在待测电阻两端，据此连接电路；

（3）根据电压表的量程和分度值读出示数；

（4）由电路图根据欧姆定律求出待测电阻的阻值，然后再根据电阻定律即可求解。

【解答】

（1）因为导线长度大约100m，每1m的电阻为1.7×10﹣2Ω，所以导线的总电阻为R线=1.7Ω，

当电路中电流最大为I=0.6A时，滑动变阻器接入的最小阻值：

R滑=

=

=8.3Ω＞5Ω，故选择R2；

（2）电流表串联接入电路，电压表并联在待测电阻两端，连接电路如图：

（3）电压表接入的是0～3V量程，分度值为0.1V，此时示数为U′=0.8V；

（4）由（3）可知此时的电流为I′=0.50A，

由I=

得导线的电阻为：

R线=

=

=1.6Ω

由于每1m的电阻为1.7×10﹣2Ω，则导线的实际长度为：

L=

≈94.1m

故答案为：

（1）R2；a

（2）如上图（3）0.8（4）94.1

5.【答案】

（1）断开

（2）1

（3）2.5

（4）短路，烧坏电流表

【解析】【解答】解：

（1）为了保护电路，在连接电路时开关S1应处于断开状态；

（2）当S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A．此时两电阻串联，

根据I=

可得：

U=IR=0.2A×（RX+10Ω）…①

当开关S1、S2都闭合时，R0短路，只有RX接入电路，电流表改接大量程后，电流表指针恰与第

（2）步骤指针所指的位置相同，因为电流表电流表的大量程是小量程的5倍，所以此时电流表示数I′=5I=5×0.2A=1A；

所以U=I′RX=1A×RX…②

（3）根据电源电压不变，由①②可得：

0.2A×（RX+10Ω）=1A×RX，

解得：

RX=2.5Ω；

（4）由图S1、S2都闭合，变阻器滑片置于b端时，电流不通过电阻会造成短路，由于电流过大而烧坏电流表．

故答案为：

（1）断开；

（2）1；（3）2.5；（4）短路，烧坏电流表．

【分析】

（1）连接电路时开关应处于断开状态；

（2）电流表的大量程是小量程的5倍，由此判断开关S1、S2都闭合时电流表示数；

（3）分别根据欧姆定律表示出两种状态下电源电压即可计算出的RX值；

（4）由图分析S1、S2都闭合，变阻器滑片置于b端时的电路状态即可．

二、实验探究题

6.【答案】小灯泡L发光；2.3；b

【解析】【分析】

（1）若小灯泡L处发生短路，当将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端时，灯泡不会发光；

（2）根据电压表所选量程，可知其分度值，结合指针位置可得出此时电压表示数；

（3）根据串联分压和欧姆定律分析。

【解答】

（1）若小灯泡L处发生短路，当将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端时，电流流经导线，灯泡不会发光，但根据观察到的现象否定了猜想，说明小灯泡L发光；

（2）由图可知，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，则由指针位置可知此时电压表示数为2.3V；

（3）测定LED灯电阻，需要LED灯两端电压和流经LED灯电流的数值，猜想二：

LED灯电阻很大导致电路电流很小，电流表不能显示读数，因此要减小滑动变阻器两端电压，即滑动变阻器的滑片向b端或右端移动。

故答案为：

（1）小灯泡L发光；

（2）2.3；（3）b

7.【答案】

（1）CD

（2）B

（3）R1的电功率为0.2W

【解析】【分析】

（1）移动滑片，电流表示数不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值为零或为定值电阻；根据电压表的示数确定滑动变阻器接入电路的接线柱；

（2）根据图丙可知，当电路中电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；根据串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；（3）根据阴影部分可知，阴影面积等于电压和电流的乘积，据此判断阴影部分面积表示的含义．本题考查滑动变阻器的正确使用、电压表的读数、欧姆定律和功率计算公式的应用，关键是能从图中读出有用信息．【解答】解：

（1）移动滑片，电流表示数不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值为零或为定值电阻；

根据图乙可知，电压表的量程0～15V，分度值为0.5V，示数为6V，等于电源电压，因此滑动变阻器接入电路的阻值为零，即滑动变阻器的接线柱CD接入了电路；

（2）根据图丙可知，电路中的最小电流为0.2A，定值电阻两端电压为1V；

由串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：

R=

=

=25Ω；故选B；（3）根据图丙可知，阴影部分面积等于电流与电压的乘积，因此阴影部分的面积大小表示R1的电功率为0.2W．

故答案为：

（1）CD；（