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專題突破八　電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題
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專題解讀
自我挑戰(zhàn)
專題解讀
主要針對(duì)“2024(2023)·重慶A、B卷T16、T17”而設(shè)置，所考查的實(shí)驗(yàn)主要有探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，“伏安法”測(cè)電阻，測(cè)量小燈泡的電功率。
自我挑戰(zhàn)
◆探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
1.在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材有：滑動(dòng)變阻器
(30 Ω　2 A)、開關(guān)、電源(電壓恒為4.5 V)、電流表、電壓表、5 Ω的定值電阻各一個(gè)，導(dǎo)線若干。
甲
(1)如圖甲所示是小明連接的實(shí)物電
路，圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)
你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”，
并用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中畫出正
確的連線。
(2)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，已知導(dǎo)線、儀表均
完好且接觸良好，則故障原因可能是定值電阻__________。
(3)排除故障后，閉合開關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，測(cè)出通過(guò)定值電阻的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值如表所示，第三次測(cè)量時(shí)電流表示數(shù)如
圖乙所示，請(qǐng)將表格數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。老師看后說(shuō)有一組數(shù)據(jù)不是通過(guò)實(shí)
驗(yàn)測(cè)得的，幫小明分析出錯(cuò)的是第______次，判斷依據(jù)是____________
__________________。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
電壓U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
電流I/A 0.1 0.2 0.4 0.5 0.6
短路
1
電路中的最
小電流大于0.1 A
0.3
乙
(4)解決上述問(wèn)題后，根據(jù)表格數(shù)據(jù)繪制出定值電阻的I－U圖像，如圖丙
中a所示。根據(jù)圖像可以得出結(jié)論：________________________________
_______________________。
(5)將電路中的定值電阻換成小燈泡，閉合開關(guān)，記錄電流表和電壓表的示數(shù)，并移動(dòng)滑片P進(jìn)行多次測(cè)量，繪制出小燈泡的I－U圖像，如圖丙
中b所示。則A、B、C三個(gè)點(diǎn)的電阻由小到大的順序?yàn)開___________。
丙
電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與
導(dǎo)體兩端的電壓成正比
RA、RB、RC
2.(2024·鎮(zhèn)江)小明用圖1所示電路探究電壓一定時(shí)，電流與電阻的關(guān)系。
圖1
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1中的電壓表正確接入電路。
(2)開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最______(選填
“左”或“右”)端。
(3)閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電流
表指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)且保持不變，已
知導(dǎo)線及各接線柱連接完好，則電路中__________出現(xiàn)了__________故障，故障排除后，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為2 V，記錄電流表示數(shù)，多次更換定值電阻重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到電流I與定值電阻R的倒數(shù)關(guān)系如圖2中圖線甲所示，從而得出結(jié)論。
右
圖2
定值電阻
斷路
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明應(yīng)先斷開開關(guān)，再拆除__________兩端的導(dǎo)線，在整理器材時(shí)，他突然發(fā)現(xiàn)電壓表指針位置如圖3所示。
①小明遺漏的實(shí)驗(yàn)操作是_____________。
②小華通過(guò)正確實(shí)驗(yàn)操作也進(jìn)行了上述實(shí)驗(yàn)，小明發(fā)
現(xiàn)他與小華的實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致。
遺漏的實(shí)驗(yàn)操作并未影響結(jié)論，你認(rèn)為其原因是
__________________________________。
圖3
電源
電壓表調(diào)零
實(shí)驗(yàn)時(shí)定值電阻兩端電壓保持為定值
③小明按正確操作重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為他得到的電流I與定值電阻R的
倒數(shù)關(guān)系應(yīng)為圖2中的圖線__________(選填“甲”“乙”或“丙”)。
圖2
乙
3.(2024·河南) 小華用圖1所示的電路探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。電源電壓恒為4.5 V，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20 Ω。
(1)她先用阻值為10 Ω的定值電阻探究電流與電壓的關(guān)系。
①圖1是根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖連接的實(shí)物電路，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出該電路圖；
②閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端，否則，閉合開關(guān)時(shí)__________(選填“電流表”或“電壓表”)指針的偏轉(zhuǎn)可能超出所用量程；
電壓表
③閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，記錄了如表數(shù)據(jù)。第5次的電壓表和電流表的示數(shù)如圖2、3所示，請(qǐng)將示數(shù)填入表中。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 _______
電流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 _______
圖2
圖3
2.8
0.28
④請(qǐng)?jiān)趫D4中描出表中各組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并根據(jù)描出的點(diǎn)畫出I－U圖像。
⑤分析表中數(shù)據(jù)或圖像的特點(diǎn)，可得出：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正
比。得出此結(jié)論的理由是_________________________。
電壓與電流的比值為一定值
(2)接下來(lái)，她用原電路探究電壓一定時(shí)，電流與電阻的關(guān)系。先調(diào)節(jié)滑片，使電壓表示數(shù)為2 V，記錄電流表示數(shù)；然后斷開開關(guān)，將10 Ω電阻依次換成5 Ω、15 Ω電阻，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)仍為2 V，記錄電流表示數(shù)。當(dāng)換成20 Ω電阻后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終不
能為2 V，為了完成實(shí)驗(yàn)，下列方案可行的是__________。
A.換用電壓為6 V的電源
B.把電壓表改接為0~15 V量程
C.在開關(guān)與滑動(dòng)變阻器之間串聯(lián)一個(gè)10 Ω的電阻
C
◆“伏安法”測(cè)電阻　測(cè)量小燈泡的電功率
4.小明想測(cè)量標(biāo)有“2.5 V”字樣的小燈泡的電阻，請(qǐng)解答下列問(wèn)題：
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完整。(導(dǎo)線不能交叉)
(2)連好電路后，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于最__________ (選填“左”或“右”)端。
(3)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光較暗，且無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的
滑片，小燈泡的亮度都不變，則原因可能是__________。
A.小燈泡斷路
B.小燈泡短路
C.滑動(dòng)變阻器斷路
D.滑動(dòng)變阻器接的是下端兩接線柱
右
D
(4)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4
電壓/V 1.0 1.5 2.0 2.5
電流/A 0.14 1.00 0.25 0.30
電阻/Ω
在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)有明顯的錯(cuò)誤，這個(gè)數(shù)據(jù)是______；
若此錯(cuò)誤是看錯(cuò)電表量程導(dǎo)致的，則該數(shù)據(jù)的正確值應(yīng)是_______。
1.00
0.20
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是__________Ω。(結(jié)果保留一位小數(shù))
8.3
5.實(shí)驗(yàn)課上小明利用如圖甲所示的電路測(cè)量小燈泡的電功率，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源(電壓恒為6 V)、小燈泡(額定電壓為2.5 V，燈絲電阻約為10 Ω)、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)，規(guī)格分別為R1“10 Ω　1 A”和R2“60 Ω　0.5 A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干。
甲
乙
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整。
(2)正確連接好電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的
滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電流表示數(shù)變化，電
壓表無(wú)示數(shù)，則故障原因可能是__________。
A.小燈泡斷路　　 B.小燈泡被短接
C.開關(guān)接觸不良 D.滑動(dòng)變阻器斷路
(3)排除故障后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)正確操作，測(cè)得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后繪制的
小燈泡U－I圖像如圖乙所示，小燈泡的額定功率為__________W。
乙
B
0.625
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器為________(選填“R1”或“R2”)。
(5)小明同學(xué)處理數(shù)據(jù)時(shí)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)移動(dòng)滑片使小燈泡兩端電壓逐漸變大
時(shí)，小燈泡燈絲電阻在發(fā)生變化，其原因是_____________________；那
么滑動(dòng)變阻器阻值的變化量ΔR滑__________(選填“大于”“小于”或“等于”)小燈泡阻值的變化量ΔR燈。
R2
燈絲電阻受溫度影響
大于
【拓展】小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了以下四種電路，其中電源電壓不變且未知，R0
是已知阻值的定值電阻。在實(shí)驗(yàn)中不拆改電路的情況下，能夠測(cè)量出未
知電阻Rx阻值的電路是______。
D
①
②
③
④
A.只有①④可以　　　
B.①②③④都可以
C.①②不可以
D.只有④不可以

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