2021年中考物理常考考点复习专题七 电学课内重点实验题

能力点热身小练

能力点1 滑动变阻器规格的选取（10年3考）

1. 小徽用如图所示电路“探究电流与电阻关系”，实验器材：蓄电池(6 V)、电流表、电压表各一只、定值电阻三个(5 Ω、10 Ω、20 Ω)、开关一个、三只滑动变阻器(A：10 Ω 1.5 A，B：20 Ω 1 A，C：50 Ω 1 A)、导线若干．小徽将三个定值电阻分别接入电路，控制电压表示数为2 V不变，并顺利完成了实验，他所选用的滑动变阻器为________(选填“A”、“B”或“C”)．

第1题图

2. 现有下列器材：蓄电池(6 V)、电流表、电压表、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”．实验记录数据如表格所示，由表中数据可知，实验中选择的滑动变阻器的规格可能为________．

第2题图

A. 50 Ω 0.5 A B. 50 Ω 1.0 A C. 20 Ω 0.5 A D. 20 Ω 1.0 A

次数 电阻R/Ω 电流I/A

3. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6 V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5 V(电阻约为8 Ω)．现有规格为“10 Ω 2 A”“20 Ω 1 A”和“50 Ω 0.2 A”的三个滑动变阻器，为了实验的顺利进行，小明应选择规格为____________的滑动变阻器接入电路．

1 30 0.1 2 25 0.12 3 20 0.15 4 15 0.2 5 10 0.3 6 5 0.6

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第3题图

4. 在测量小灯泡的电功率时，电源电压为3 V，小灯泡上标有“2.5 V”字样．正确连接电路后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，得到小灯泡的I－U图像如图所示，则小灯泡的额定功率是________W．由图可知，滑动变阻器的规格应选择________．

第4题图

A. 10 Ω 1 A B. 15 Ω 1 A C. 25 Ω 1 A D. 30 Ω 1 A

能力点2 评估与反思(2018.34，2017.34)

1. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，某小组同学利用电阻箱等连接了如图所示的实物电路(电源电压恒为6 V)，并将实验数据记录在右侧表格中，请回答问题．

第1题图

序号 1 2 电压(V) 4 4 电阻(Ω) 10 20 电流(A) 0.4 0.2 (1)根据以上实验数据得出结论：电流与电阻成反比．请对上述探究写出一条改进性建议________________________________________________________________________． (2)再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求，若电路无故障，则引起这种情况的原因可能是___________________________________．

2. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V．测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是__________________．

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第2题图

3. 如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V．实验中将三组数据记录在表格中．实验完毕，根据表格中的数据，分别计算出小灯泡的实际功率，然后再算出小灯泡的平均功率，你认为这样处理数据是________(选填“合理”或“不合理”)的，支持你的观点的证据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.

第3题图

能力点3 内阻问题(2019.34，2015.34)

1. 小明利用图甲所示的电路图测小灯泡的电阻．

第1题图

(1)实验中，用U、I分别表示电压表、电流表的读数，则小灯泡的电阻R＝________． (2)若实验室只提供量程较小的电流表，小明设想将电流表与一个电阻箱R′(能读出电阻值的变阻器)并联，来减小通过电流表的电流，如图乙所示．老师肯定了他的想法，并指出电流表的内阻RA不为零，可以

看成一个小电阻．为了保护电流表，在接入电路前，电阻箱的阻值应该调到最________(选填“大”或“小”)．

2. 在进行某些电学测量时，把电压表看成能显示其两端电压的大电阻，将它与一个阻值很大的待测电阻Rx串联接入电路，根据电压表的示数可以测出Rx的阻值，这是一种测量大电阻的方法．如图所示，电压表的内阻RV＝20 kΩ，量程为150 V，最小分度值为5 V，电压U＝110 V，电压表的示数为50 V，则此时电路中电流为________A，待测电阻的阻值为________kΩ.

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第2题图

能力点4 电路设计(含实验步骤、表达式)(10年4考)

1. 小明同学手里有一个额定电压为U额的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借来一些实验器材，实验电路如图所示，电源电压恒定不变．在实验时，应先闭合开关 S和 S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为________时，小灯泡正常发光；接着将________________，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率的表达式为________________(用 I、U额 和 R0表示)．

2. 在测量标有3.8 V字样的小灯泡额定功率的实验中，电源电压为8 V，小灯泡的电阻约为10 Ω，有电压表、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器、5 Ω电阻各一个和开关、导线若干．利用如图所示电路测出了小灯泡的额定功率，请你在图中的虚线框内分别填入电压表、电阻、开关S2 这三个元件的符号，使电路完整，并写出实验的主要步骤．

步骤一：_______________________________________________________________； 步骤二：________________________________________________________. 小灯泡的额定功率表达式为__________________________________________．

3. 现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值(Rx约为20 Ω)．在实验室中，配有的实验器材如下：

A．电源E (电压 U＝3 V恒定)； B．电流表 (量程 0～50 mA)； C．电流表 (量程 0～3 A)； D．电压表 (量程 0～3 V)； E．电压表 (量程 0～15 V)； F．滑动变阻器 R(0～80 Ω)； G．定值电阻 R0＝40 Ω； H．开关一个，导线若干．

为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值

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1

范围尽可能大一些，并且两电表的读数均大于其量程的.则：

3

(1)根据实验要求，电压表选用______，电流表选用________．(选填器材前的字母代号)

第3题图

(2)请在虚线方框内画出实验电路图(其中，部分电路已画出，并标出所选器材的字母)． (3)若在某次实验中，电压表的示数为U，电流表的示数为I，那么，待测电阻阻值的表达式为 Rx＝________(用U、I、R0表示)．

重点实验集训

实验1 探究电流与电压和电阻的关系(2014.34)

1. 小明探究“通过定值电阻的电流与它两端电压关系”的实验时，准备的器材有：电源(9 V)、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V，0～15 V)、定值电阻、开关、滑动变阻器(50 Ω 1.0 A)和导线若干．

第1题图

(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线完成图乙的电路连接．

(2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，造成这一现象的原因可能是________． A. 电阻断路 B. 滑动变阻器断路 C. 滑动变阻器短路 D. 电阻短路

(3)排除故障后，实验过程中得到的部分数据如表所示．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 电压U/V 电流I/A 1 1 0.2 2 1.5 0.3 3 2.5 ______ …… …… …… 通过表格数据，你得出的实验结论是：______________________________________． (4)实验中将定值电阻换成小灯泡，还能不能得出正确的实验结论？________(选填“能”或“不能”)．理由：______________________________；

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(5)若在实验中，发现电压表3 V的接线柱发生了损坏，小明仅将电路连线做了简单调整，就较准确地测出了电压值并完成了该实验的探究，请你简要写出他的实验操作________________________________________________________________________． 2. (2020本溪)利用所学的知识，完成下面的电学实验． (一)探究电流与电压、电阻关系

第2题图甲

实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 2.0 3.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 (1)小霞连接了如图甲所示的部分实验电路，请用笔画线代替导线，将电源正确接入电路． (2)连接好电路，用开关试触，发现电压表指针偏转到表盘右侧无刻度处，电流表指针几乎不动，故障原因可能是定值电阻发生了____________(选填“短路”或“断路”)． (3)排除故障后，正确进行实验，测得三组实验数据，如上表所示．分析表中数据，可得出结论：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成________．

(4)小霞继续用图甲电路探究电流与电阻的关系．分别接入三个不同阻值的电阻，保持

第2题图乙

电源电压6 V不变，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表示数，绘制了如图乙所示图像并得出结论．

①实验中小霞选取的滑动变阻器是________(选填“60 Ω 0.5 A”、“30 Ω 1.0 A”或“20 Ω 1.2 A”)．结合所选的滑动变阻器，把三个定值电阻分别接入电路完成实验，电阻两端控制不变的电压最大是________V.

②把5 Ω和20 Ω的电阻分别接入电路，控制电阻两端的电压不变，先后两次滑动变阻器的电功率之比是________．

3. (2020河北名校一模)如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，使用的实验器材有：电压为6 V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5 Ω、10 Ω、15 Ω、30 Ω的定值电阻各一个，规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器一个，导线若干．

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甲 乙

第3题图

(1)探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表1所示．在第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为________A．根据表1数据可得到结论：________________________________________________________________________. 表1

实验次数 电压U/V 电流I/A 表2

实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.24 1 1.0 0.2 2 1.5 ▲ 3 2.0 0.4 (2)探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电阻值如表2所示．

①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第________次实验的数据存在错误，产生错误的原因是____________________________，正确的数据应该是________A．由此可以得出结论：________________________________________．

②纠正错误以后，该小组用30 Ω的电阻替换15 Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是________． A. 将电压表的量程换为0～15 V B. 换成电压为12 V的电源

C. 更换最大阻值大于或等于30 Ω的滑动变阻器 D. 可将定值电阻两端的电压调为1.5 V

实验2 伏安法测电阻

4. (2020河北逆袭卷)小明测量定值电阻Rx(阻值约10 Ω)阻值的装置如图甲所示，电源电压保持不变．

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第4题图

(1)小明连接的实物电路如图甲所示，图中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线．

(2)正确连接电路后，闭合开关S，发现电流表、电压表均无示数，小明用一根完好的导线对电路进行检测，首先将导线接在定值电阻两端，发现两电表指针位置均不变；然后将导线接在滑动变阻器B、C两接线柱上，发现两电表指针有偏转，由此可判断出现的故障是________________________．

(3)排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，为________A，则此次测得的电阻Rx＝______Ω(保留一位小数)． (4)实验中把电流表电压表均看作理想元件，而实际上电压表有微弱的分电流作用，会对实验结果带来误差，导致测出的电阻值________(选填“偏大”或“偏小”)．

【拓展】若实验中，滑动变阻器损坏，一时又找不到其他变阻器．此时小明将滑动变阻器从电路中拆下，假如还能测出Rx的阻值，那么没有滑动变阻器对实验的影响可能是________________________________________________________________________． 为克服上述缺点，除换用新的滑动变阻器外，还可采取的方法是________________________________________________________________________． 5. (2020唐山路北一模)有一只阻值未知的定值电阻Rx.图甲是用伏安法测Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3 V，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω.

第5题图

(1)甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉)．

(2)改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是______(填字母)．

A. 滑动变阻器断路 B. Rx断路 C. Rx短路

(3)排除故障后，正确操作实验步骤，移动滑片，当电压表示数为1.2 V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻Rx＝________Ω.

(4)实验小组测了三组数据(如表格所示)，进行多次实验的目的是________________________________________________________________________； 分析表中数据可知，不可能通过以上实验获得的数据是________(填序号)，原因是__________________________________________________.

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次数 1 2 3 U/V 0.8 1.6 2.0 I/A 0.2 0.4 0.5 Rx/Ω 【拓展】小明认为，实际上电流表和电压表都有内阻，若考虑电表的内阻，利用甲图改正后的电路测量电阻时，如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为RV和RA，则Rx更准确的表达式为________________．

6. 实验小组做测量电阻的实验，电源电压为6 V，滑动变阻器标有“30 Ω 1 A”字样. (1)请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整.

第6题图甲

(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到最________端.

(3)实验中，电压表示数突然变为0，而电流表示数变大，产生这一现象的原因可能是________________________________________________________________________．

序号 U/V I/A 1 1.0 0.10 2 2.0 0.19 3 3.0 0.30 4 4.0 0.40 5 5.0 0.51 (4)排除故障后继续实验，记录的实验数据如表所示．其中有一组数据不是本实验测得的，它是第____(填序号)组，你判断的依据是_______________________________________ ________________________________________________________________________. (5)同学们又设计了如图乙的两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0.

第6题图乙

①方案一：闭合开关S，若电压表Rx＝________.

②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的示数I2；由I1R0＝I2Rx可得Rx＝

I1R0

.请判断结果是否正确并简要说明理由：I2

和

的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.

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实验3 测量小灯泡的电功率(10年5考)

7. 某小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，现有器材：电源(电压恒为6 V)、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8 V的待测小灯泡(电阻约为12 Ω)，滑动变阻器“20 Ω 1 A”．

第7题图

(1)如图甲所示是小聪小组连接的实物图，其中只有一根导线连接错误，请你在图甲中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路．

(2)他们确认正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有明显

示

数

，

出

现

该

现

象

的

原

因

可

能

是

________________________________________________________________________． (3)排除电路故障后，小聪选取合适的量程，移动滑动变阻器滑片，若第二次实验时电压表示数如图乙所示，其示数为________V，则随后应向________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片继续进行实验．

(4)测量后，粗心的小聪将测出的四组实验数据随手写在旁边的草稿纸上，没有记录表格，如图丙所示，请你帮助小聪计算出小灯泡的额定电功率是____W.

第7题图丙

【拓展】做完实验后，其他小组同学认为小聪的实验数据中有一组有问题，是________组数据有问题，请你说明理由________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 8. (2020衡水一模)在测量额定电压为2.5 V小灯泡(电阻大约为8 Ω左右)额定功率的实验时，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为4.5 V.

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甲 乙

第8题图

(1)在连接电路中，开关必须________．请根据实物电路， 在虚线框内画出对应的电路图． (2)若在连接电路时，有A(5 Ω 1 A)、B(10 Ω 0.5 A)和C(15 Ω 0.2 A)三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器________(选填“A”、“B”或“C”) 连入电路，才能保证实验顺利进行． (3)小明合理地连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，小明分析后确定是灯泡的故障．若电流表有示数，电压表没有示数，可以判断灯泡________． (4)下表为小明小组的实验记录：

实验 序号 1 2 电压表 示数/V 2.0 2.5 电流表 示数/A 0.26 0.30 功率/W 0.52 0.75 0.96P额＝ 3 3.0 0.32 0.52＋0.75＋0.96 3≈0.74 老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处：________________________________________________________________________. 【拓展】小红在实验中发现电流表损坏不能用了，于是她找来了一个阻值为R0的定值电阻和两个开关，并设计了如图乙所示的电路用来测量这个小灯泡的额定功率． a. 同时闭合开关S、S1，移动滑片直到电压表示数等于小灯泡的额定电压2.5 V； b. 保持电压表量程及滑片位置不动，再闭合开关S2，读出电压表示数为U； c. 计算小灯泡的额定电功率．

①小红的实验过程步骤b中存在错误，应改为______________________________________. ②如果实验中小红选择的定值电阻R0＝5 Ω，为顺利完成实验，步骤b还应进行的操作是________________________________________________________________________． 9. (2020唐山迁安一模)在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池(每

额定功率/W P额＝ 0.52＋0.75＋0.96 3≈0.74 - 11 -

节电池电压1.5 V)串联组成，小灯泡上标有“2.5 V”字样．

甲 乙

第9题图

(1)小张连接了如图甲所示的电路，闭合开关，电流表示数约为________A，电压表示数约为________V.

(2)小张仔细检查电路，发现了连接错误，但已经没有足够时间拆掉重新连接电路，聪明的同组学生小刚发现只需要更改某根导线一端的接线位置就可以满足实验要求，请你在需要改动的导线上画“×”，并画出正确的连线．

(3)小刚更改好电路后重新实验，为了电路安全，在闭合开关前，滑动变阻器滑片应事先滑动到最____(选填“左”或“右”)端．

(4)小刚测得小灯泡的电流与电压关系图像如图乙所示，可知小灯泡额定功率大小为11________，当灯泡实际电压为额定电压的时的实际电功率为P1，实际电流为额定电流的时

33的实际功率为P2，则P1________P2(选填“>”、“<”或“＝”)． 【拓展延伸】

(5)在初中阶段一般我们将电压表理想化处理，认为电压表的电阻无穷大，接在电路中视为断路，没有电流通过，但实际上电压表电阻并不是无穷大，当它两端存在电压时也会有电流流过．基于这一知识，经分析可知：上面测量得到的小灯泡额定功率________小灯泡真实的额定功率(选填“>”、“<”或“＝”)．

实验4 其他电学实验(10年3考)

10. 小明选用了一些实验器材来做“探究串、并联电路中电流及电压的关系”的实验．

甲 乙

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丙 丁

第10题图

(1)小明设计了如图甲所示的电路图，并用电流表测量a、b、c三处的电流，电流表示数如表1. 表1

Ia/A 0.18 Ib/A 0.18 Ic/A 0.36 小明同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等．小华认为他得出的结论是错误的，请你说说下一步怎么做，可以证明小明的观点是错误的：________________________________________________________________________. (2)为了探究串联电路中电压的关系，小明设计了如图乙所示的电路图，并进行实验．测量完L1两端的电压后，在测量L2两端的电压时，为了节省时间，小明将电压表的b接点不动，只断开a接点，并改接到c接点上，你认为小明的操作的错误之处是________________________________________________________________________． (3)图乙中，小明通过实验操作，测得ab、ac间电压表示数如表2，其中bc间电压表示数如图丙所示．小华认为小明在测量bc间电压时的操作还有待改进，应________________________________________________________________________． 表2

Uab/V 2.5

(4)小明按图丁连接好电路，正确操作后，测得a、b、c三处的电流为Ia、Ib、Ic，测得ab、bc、ac两点间的电压为Uab、Ubc、Uac.下列说法中正确的是________． A. Ia>Ib>Ic B. Ia＝Ib＝Ic C. Ia＜Ib＜Ic D. Uab＝Ubc＝Uac

(5)在进行图乙所示实验时小明同学误将电流表当成电压表并联在了ab两端：闭合开关后，________(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”)能发光．

11. (2019昆明改编)在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图所示的实验器材，其中R1>R2.

实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系

Ubc/V Uac/V 4.5

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第11题图

(1)请按照图甲中的电路图将对应实物图乙连接完整．

(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制____________，电阻丝放出热量的多少，通过______________来进行判断；

(3)闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2，那么Δt1________Δt2(选填“大于”、“等于”或“小于”)． 实验二：探究电流产生的热量与电流的关系

(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同．实验发现：用电阻丝R1(或R2)加热的煤油，温度升高量Δt1′(或Δt2′)________2Δt1(或2Δt2)(选填“大于”、“等于”或“小于”)．该实验说明电流产生的热量与电流________(选填“是”或“不是”)正比例关系． (5)

你

认

为

做

这

个

实

验

产

生

误

差

的

主

要

原

因

是

________________________________________________________________________． 【拓展】完成上述实验后，小明认为将实验装置进行适当改装后可测量煤油的比热容．方法是：将两电阻丝换为阻值相等的电阻丝，将其中一个烧瓶中的煤油换成等质量的水，且煤油和水的初温相同均为t0，通电一段时间后，读出温度计的示数分别为t水 和t煤油 ，请写出煤油比热容的表达式c煤油＝________.

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