教科版中考物理专题七电学实验探究题原卷.docx

1、教科版中考物理专题七 电学实验探究题原卷专题八 电学实验探究题（原卷） 科学实验与探究是物理学习的重要内容，也是一种认识科学、应用科学的物理方法。进行科学探究活动的一般思维程序是：提出问题建立假说（或猜想）实验检验归纳分析解决问题（或得出结论）实验修正。 探究性试题是考查学生综合分析能力、归纳总结能力、发散性思维和创造性思维能力的中考热点题型，是近年来中考必考内容。探究性试题可分为：现象探究、方法探究、实验探究、数据探究、阅读情景探究等。解答此类试题要具备的知识基础、能力基础、生活经验基础。思维方法是发掘物理现象与物理知识、物理过程与物理方法之间隐含的联系，找到物理知识、物理规律的应用原型，是

2、学生能力得到锻炼与升华的过程。实验探究题主要以选择、填空、解答、分析为主。电学实验探究题的分类与解法：1.考查内容（1）基本测量仪器仪表使用与掌握情况，灵活使用电流表、电压表、滑动变阻器的能力。（2）综合应用知识解决问题的能力。（3）设计实验的能力。（4）思维发展能力、创新能力。2.考查形式：选择、填空、连线作图、电路故障分析、实验方案设计。3.考查重点和热点：热点：电学仪表的使用、滑动变阻器的作用、验证电学规律、电学量的测量、创新能力。难点：创新设计实验和对实验过程进行评估。4.题目分类及分类解法技巧（1）考查测量仪器的读数和使用：关于实验器材的读数是物理实验的一个基本要素，也是考察实验基本

3、技能的一种重要手段。新课程标准要求学生应熟练掌握刻度尺、秒表、温度计、托盘天平、量筒、弹簧测力计、电流表、电压表和电能表这九种测量工具的读数方法。其中，电学主要是电流表、电压表读数和滑动变阻器的接线，有时也将电能表与秒表组合探究家用电器的功率。攻略：读数前都应首先弄清测量工具的 量程、分度值、零刻线 的位置。学生实验中电压表两个量程分别是03V 和015V ，分度值对应的是0.1V 和0.5V ；电流表量程分别00.6A 和03A 分度值对应的是0.02A 和0.1A 。滑动变阻器的接线通常只考“一上一下”的接线方式，影响接入电阻大小的是所使用的 下接线柱 和滑片的移动方向，滑片 靠近 所使用

4、的下接线柱，接入电阻 变小，相应的电流就变大。（2）考查实验探究方法：研究物理问题的方法很多，如：控制变量法、等效替代法、推理法、建立模型法、类比法、转换法、归纳法等，其中控制变量法、转换法的应用最为普遍，对这些研究方法要理解和掌握。5.电学实验探究题主要内容：探究电流与电压关系、电流与电阻关系、欧姆定律、测量小灯泡额定功率、测量电阻额定功率、电阻测量、焦耳定律、电与磁等。 一、电流与电压关系探究实验【典例1】下图是小明同学探究电流与电压、电阻关系的电路图，提供的器材有：6V的电源一个，电流表（00.6A，03A）。电压表（03V，015V）各一个，开关一个，5、10、15、30的定值电阻各一

5、个，“20 1A”的滑动变阻器一个，导线若干（忽略导线电阻），以上实验器材完好无损，实验中数据读取准确无误。（1）探究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，归纳得出 ， 的规律。这里的多次测量目的是： 。（2）探究电流与电阻的关系时，测得的几组数据如下表所示。由于操作不当，导致表中第 次实验的数据存在错误，出错的原因是 。纠正错误以后，小明用30的电阻替换15电阻进行第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，请给小明提出可行的解决方案（不限于提供的实验器材）： 。实验次数电阻R/电流I/A150.62100.33150.24（3）利用该实验电路

6、图也可以测量定值电阻的阻值，实验中也要进行多次测量，其目的是 ， ；（4）将定值电阻换成小灯泡后，利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，实验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是 。若被测小灯泡的额定电压为3.8V，在调节滑片使小灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8V，测量误差较大；为此，小明改动电路，在不更换现有器材的情况下，提高了测量数据的精确度。请补全小明的做法：断开开关 ；闭合开关， ；读出此时电流表的示数，计算小灯泡的额定功率。（实验误差来源要清楚：工具、人、方法等）答案为：（1）电阻不变时，电流与电压成正比；寻找普遍规律，避免偶然性。（2）3；滑动变阻器滑片没有调节

7、就读数了；换用最大阻值至少为30的变阻器；（3）取平均值，减小误差；（4）改变灯泡两端的电压；将电压表的小量程（03V）并联在变阻器的两端；移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时。二、电流与电阻关系探究实验【典例2】在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了5、10、15、20、25五个电阻进行实验，电路图如图甲所示。请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大。导线不能交叉连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是_填字母。A.电阻断路B.电流表坏了 C.滑动变阻器短路

8、 D.电阻短路排除电路故障进行实验。为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到_的作用。实验中，当把5的电阻换成10的电阻后，应把变阻器滑片向_填“左”或“右”滑动，同时眼睛盯住 才可能达到这个目的。根据实验数据，作出图象如图丙所示。根据实验目的分析图象可得出结论： ， 。答案为：略；调节电阻两端电压保持不变；左；电压表；电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。三、小灯泡额定功率探究实验【典例3】 在“测小灯泡电功率”的实验中，实验室有以下器材：电源（电压恒为4.5V）、标有2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器“20、1A”、开关各一个，定值电阻三个（10、20、3

9、0）、导线若干。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求：滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡亮度变亮。（2）电路连接好后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，并将其中三次数据记录在表格中，根据数据求出小灯泡的额定功率为 W。实验次数123电压表示U/V2.02.52.8电流表示数I/A0.200.240.26（3）上述实验结束后，小华同学想进一步“探究电流与电阻的关系”，他将小灯泡取下后，按图乙电路在R的位置依次换成已有的定值电阻（10、20、30）先后接入电路，为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为 至 的电阻R。（3）为保证每次都

10、能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：4.5V2.5V=2V，变阻器分得的电压为定值电阻电压的=0.8倍：当接入30的电阻时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻R滑1=0.830=24，而变阻器的最大电阻为20，将变阻器与R视为一个整体，故R的最小值，R小=R滑1R滑=2420=4，当接入10的定值电阻时，同理，变阻器连入电路中的电阻R滑2=0.810=8，将变阻器与R视为一个整体，当变阻器连入电路中的电阻为0时，R=8即可；四、电阻测量探究实验【典例4】 现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻R、开关、导线利用给定器材连接成“

11、伏安法测电阻”的电路。 （1）请在答题卡中相应位置画出图甲所示的实物图对应的电路图；（2）实验前为了保护电路滑动变阻器的滑片应置于 端（选填“A“或“B”）；（3）闭合开关，无论怎样移动滑片P发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 （写出一种原因即可）（4）排除故障后，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示，则通过R的电流大小为 A，它的阻值是 。五、焦耳定律探究实验【典例5】 两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计，四根不同阻值（R1R2R3R4）的电阻丝，以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示的两个方案。（1）甲方

12、案可探究电流和通电时间一定时，电流产生的热量跟 关系。（2）乙方案可探究 和通电时间一定时，电流产生的热量跟 关系。（3）电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油 的多少反映出来的。（4）本实验用到的物理方法有 和 。 【拓展】用Q=I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q=UIt计算通过任何用电器产生的热量吗？ 请用实例说明原因。_。因为用计算出来的是电路产生的总功，而总功除了用电器产生的热量，另外一部分可能转化为其他能量，例如电风扇电路产生的总功一部分转化为电热，一部分转化为机械能。六、电与磁探究实验【典例6】 小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条

13、件”。（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转。（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路得一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就产生感应电流。（4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是： 。产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感应线运动。当导体棒沿左右方向运动时，导体棒做切割磁感应线运动，能

14、产生感应电流,则电流表会发生偏转。（2）导体棒不动,磁铁上下移动，导体棒不做切割磁感应线运动，故不产生感应电流，电流表不会发生偏转。（3）由实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时，电路中会产生感应电流。（4）注意使用控制变量法，探究感应电流大小与磁场强弱是否有关，需要保证其他条件不变，改变磁场强度。故可通过换用不同磁场强度的磁体，观察电流表指针偏转幅度。一、电流与电压关系探究实验1.某实验小组同学在“探究电流与电压的关系”实验中：（1）应该采用的实验方法是 。（2）如图甲所示，连接电路时，开关应处于 状态。（3）实验中，滑动变阻器的主要作用：一是改变电阻两端的电压大小，

15、二是 。（4）闭合开关，电流表示数很大，而电压表示数很小，原因可能是 。（5）通过图乙UI图象得出错误的结论：在电阻不变时，通过的电流与电压成反比。请你分析错误的原因： 。（6）该小组的同学们为了测定待测电阻Rx的阻值，在图甲电路（电源电压恒定）中接入电阻Rx替换R0，电流表和电压表的位置保持不变，则他们应进行的操作：闭合开关S，将滑片移至最左端，读出电流表示数为I1； ，读出电流表示数为I2；待测电阻Rx阻值的表达式为Rx= （用I1、I2、R表示）。 2.用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得电流、电压如表

16、1所示；然后将滑片移到适当位置保持不变，仅改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示。次数R1/I/A3.00.506.00.339.00.25表1 表2次数U1/VI/A1.00.201.50.302.00.40（1）根据表1中的数据，你得出什么结论？求出R1的阻值。（2）分析表2中的数据，指出实验操作中存在的问题，并说出判断的理由。（3）请利用表2中的数据求电源电压。 3在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中：（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的电路连接：（2）实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测量时，电流表的示数如图丙所示，请将该数据填入表格中实验序号12

17、3电压U/V0.81.62.4电流I/A0.160.32 （3）在图丁中的坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线。二、电流与电阻关系探究实验1.在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计的电路如图甲所示。（1）请根据图甲电路图用笔画线代替导线，将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）。（2）连接好电路，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是 。（3）排除电路故障后进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变。若电压表示数偏小，则应将滑动变阻器向 （选填“左”或“右”）滑动实验数据记录

18、如表，其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为 A。实验次数12345电阻R/510152025电流I/A0.60.30.20.15（4）分析实验数据可得实验结论是： 。2. 如图所示用电流表(00.6A，0-3A)、电压表0-3V，0-15V)。 定值电阻(5、10、15、20、30各一个)、滑动变阻器(0-50)、电源（6V)、开关和导线若干，探究电流与电阻的关系。 (1)请你根据甲图所示的电路国，将乙图中的电路连接完整 。(2)滑动变阻器在电路中的作用是_。(3)小强做此实验时，在电流表使用无误的情况下，收集测量数据，记录表格如上：小强的五次实验操作中有一次是错误的，请你对小强记录的

19、数据进行分析。你发现第_次测量的数据是错误的，错误的原因是_。(4)请你根据表中正确的数据，在丙图中绘制出电流随电阻变化的图象_。三、小灯泡额定功率探究实验1.在做测定“小灯泡的额定功率”实验时，器材有：电压为4.5V的干电池，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器，电压表、电流表、开关和导线，如图甲是没有连接完的实物电路。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲实物连接完整。（2）连接好电器，在闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到最 端 （选填“A”或“B”）。（3）实验中通过移动滑片，使电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，可计算出小灯泡的功率是 W；（4）完成上述实验后，在

20、所有器材不变情况下，（电源电压为4.5V），设计出了一个测未定值电阻Rx阻值的电路，如图丙所示，测量的实验步骤如下：a正确连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2V；b读出此时电流表示数为0.5A；c计算出待测电阻Rx为 。2.小王做“测量小灯泡电功率”的实验所用器材有：标有“2.5V”字样、正常发光时阻值约为13的完全相同的小灯泡两个，电压恒为3V的学生电源，标有“20，1A”的滑动变阻器，电流表，电压表，开关及导线若干。（1）图甲是实验电路图，图乙是实物连接图，接线过程中有一处连接错误，请在错误的接线上打“”并用笔画线代替导线进行改正，要求改正后滑动变阻器接入电路的阻值最大。（

21、2）小王在实验之前检查仪表时发现：电流表有电流通过时能自由偏转；电流表未接入电路时，电流表指针如图丙所示，出现这种现象的原因是 。（3）按电路图正确连接后，闭合开关，灯不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数造成这种现象的原因可能是 （填正确选项前的字母）A滑动变阻器断路 B开关接触不良 C小灯泡与灯座接触不良 D电流表断路（4）解决上述问题后，移动滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率是 W；（5）测出小灯泡的额定功率后，小王又把灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率不等于其额定功率的，这是由于 。四、电阻测量探究实验1.在测量小灯泡的电阻的实验中，小

22、灯泡的额定电压为2.5V。 （1）为了测量更精确。电压表应选择的量程是0 （选填“3”或“15”）V。（2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为 A。（4）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示。实验次数1234567电压U/V2.52.11.71.30.90.50.1电流I/A0.260.240.210.190.16

23、0.05综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向 （选填“左”或“右“）端滑动：随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变 （选填“大”或“小”）。（5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阳器R1的最大阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额请完成下列实验步骤：闭合开关S，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额；接着 ；调节R1的滑片调至最左端，记下电压表示数U1；将R1的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2，小灯泡额定功率的表达式：P= （用R0、U额，U1、U2表示）。2.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱（符号为-），S为

24、单刀双掷开关，R。为定值电阻；某同学用该电路进行实验，主要步骤有：A.把开关S接b点，调节电阻箱R，使电流表的示数为IB.读出电阻箱的示数RC.把开关S接a点，读出电流表的示数为ID.根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大(1)上述步骤的合理顺序是_ (只需填写序号)(2)步骤A中电阻箱调好后示数如图乙所示，则它的示数为 。若已知R。的阻值为1O，则待测电阻的阻值为 (3)本实验所采用的物理思想方法可称为 _ (选填控制变量法或等效替代法)3.如图甲所示，是用电压表和电流表测正常工作电压为2.5V的小灯泡正常发光时电阻的实验电路（1）请你在下图的虚线框内画出该实验电路的电路图（2）闭合开

25、关前，滑动变阻器滑片P应移到_端（选填“A“或“B”）；闭合开关后，某同学把滑片P调到了如图甲所示位置，结果电压表指针如图乙所示，为测出2.5V小灯泡正常发光时的电阻，滑动变阻器滑片P应向_端移动（选填“A”或“B”）（3）在某次测量中，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图所示，这时通过小灯泡的电流是_A，通过上述测量，可算出小灯泡正常发光时的电阻是_（最后一空结果保留一位小数）五、焦耳定律探究实验1.探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时向后，比较两个U形管中液面高度差的变化。（

26、1）在图甲中，通过两电热丝的电流 ；该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的 关系。（2）在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体的 关系。（3）在该实验中，我们是通过观察U型管中液面的 来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为 。 2.小明用如图装置探究电流产生的热量与电流的关系，锥形瓶内装有200g煤油，他先闭合开关，调节滑片P使电流表示数为0.5A，记录到5分钟内温度计示数升高了5，则煤油吸收的热量为 J，接着他调节滑片P使

27、电流表示数发生改变，观察并记录温度计示数的变化，对比前后数据，可得出初步结论，利用该装置还可以探究电流产生的热量与 的关系。（c煤油=2.1103J/（kg）六、电与磁探究实验1.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，导体棒、灵敏电流计，开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表。（1）实验时通过观察_来判断电路中是否产生感应电流；（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做_运动时，电路中产生感应电流。（3）比较低4次和第_次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。（4）比较低7次和第8次实验可知_。2探究电生磁的活动中，做

28、了如下实验：装置 结论作图根据图1可知：电流的磁场方向与 方向有关据图2可知：通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。根据图2中小磁针的指向，标出电源的正、负极根据图3可知：电磁铁磁性的强弱跟 有关。要使图3中乙电磁铁的磁性增强，可以 。3.在探究“产生感应电流的条件”实验中。（1）实验中，观察 判断电路中是否有感应电流。（2）闭合开关，若导体AB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）如果将小量程电流表换成 ，可以探究磁场对通电导体的作用。4.如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小谦同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：实验序号磁场方向ab中电流方向ab运动方向1向下无电流静止不动2向下由a向b向左运动3向上由a向b向右运动4向下由b向a向右运动（1）用笔画线代替导线，在乙图中将变阻器正确连入电路，小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是 ， 。（2）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与 有关，比较实验 ，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向