2022年四川省内江中考物理复习——实验题（含答案解析）

这是一份2022年四川省内江中考物理复习——实验题（含答案解析），共14页。试卷主要包含了电阻的大小与哪些因素有关，探究电流与电阻，伏安法测未知电阻，测量小灯泡的电功率等内容，欢迎下载使用。
1．在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，a、b、c是镍铬合金制成的三根导线，a、b长度相同但粗细（横截面积）不同，a、c粗细相同而长短不同，导线d由锰铜合金制成，长短、粗细与导线c相同。
（1）实验中电流表的示数越大，对应的导线电阻越 ；
（2）将导线a接在M、N之间，闭合开关，电流表示数如图乙所示，此时电流为 A；
（3）依次用导线b、c、d替换导线a接入电路，电流表对应的示数如表所示：
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 的关系；探究导线电阻的大小与材料的关系，应选用的两根导线是 （填写导线代号）；
②由此可知：导线电阻的大小与导线的长度和横截面积都有关，用相同材料制成的导线长度越 ，横截面积越 ，电阻越大。
2．在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
（1）小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点。小红认为电流表是多余的，根据灯泡的亮度的变化可以准确判断导体电阻的大小，小亮认为灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路从而防止损坏电流表。你赞同 （选填“小红”或者“小亮”）的观点。
（2）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为 的两根电阻丝进行实验，这种实验方法叫 。
（3）分别将 （填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
（4）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是 。
二、探究电流与电阻、电压的关系
3．小红用图甲电路探究通过导体的电流与电压的关系，定值电阻R＝10Ω。
（1）连接电路时，开关必须处于 状态；闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端，目的是 ；
（2）闭合开关，移动滑片，电流表和电压表均无示数，则故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）；
（3）在探究电流与电压的关系时，保持 不变，改变定值电阻两端的电压，电压表和电流表的示数如表，分析表格数据，可得出的结论是 ；
（4）小红想利用图甲的器材测量一个未知阻值的定值电阻Rx，但电压表坏了，她观察滑动变阻器铭牌后，认为用余下的器材也能完成测量，设计电路如图丙，主要操作步骤如下：
①连接电路，将滑片移到 端，电流表示数为I1；
②再将滑片移到B端，闭合开关，电流表示数为I2；
③若滑动变阻器最大阻值为R0，则待测电阻Rx＝ （用给出的字母表示）。
4．小明在探究“电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器村有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。
（1）如图所示，当闭合开关试触时，若发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是： 。
（2）小明先将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向 （选填“c”或“d”）端移动，直至 ，再记下相应的电流值。
（3）但小明在换用20Ω电阻做实验时，发现该电阻已经损坏，能否利用现有的几个电阻解决这个问题呢？请你写出简单的解决方法： 。
（4）小明根据实验数据得出I﹣R变化的图像，如图丙所示：则小明实验时U0＝ V，实验中所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
5．用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω各一个。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整；（要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉）
（2）连接电路时，开关必须 （选填“断开”或“闭合”）。在电路连接完成后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到 （选填“A”或“B”）端；
（3）将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片P发现电流表指针反向偏转，造成这种现象的原因是 ；
（4）纠正错误后接着进行实验，实验过程中，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片P应向 （选填“左”或“右”）端滑动；
（5）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻的倒数变化的关系图像乙，由图乙可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比；
（6）为完成整个实验，应该选择 （填选项）种规格的滑动变阻器。
A.50Ω、1.0A
B.100Ω、1.2A
C.200Ω、0.3A
三、伏安法测未知电阻
6．如图甲所示，为小明用伏安法测未知电阻Rx的实验电路图．
（1）连接电路时，开关应处于 状态；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，其读数为 A；小明把多次测量的电流值和电压值记录在如表中，利用表格的数据求出未知电阻Rx的阻值为 Ω；
（3）在图甲电路中，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，如只用电压表（拆掉电流表），也能测出Rx的阻值．具体操作是：滑动变阻器调到最大阻值，连好线路，闭合开关，读出电压表的示数为U1，接下来将滑片移到 （选填“A”或“B”）端，读出电压表的示数为U2，则待测电阻Rx＝ 。（用U1、U2、R0表示）；如果只用电流表（拆掉电压表） （选填“能”或“不能”）测出待测电阻Rx的阻值。
7．在“测量未知电阻Rx的阻值”实验中，小明设计并连接了如图甲所示的实验电路。
（1）在连接电路时，开关应处于 状态。
（2）小明连接好的实物连接图中有一条导线连接错误，请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确连线。
（3）改正错误后再进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端。闭合开关S，小明发现电流表无示数，电压表的示数接近3V，则电路故障可能是 。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则其示数为 A，未知电阻Rx＝ 。
（5）若实验中电压表损坏，小明添加一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，同样测出了未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1，读出电流表的示数为I1；
② ，读出电流表的示数为I2；
③请写出未知电阻Rx阻值表达式：Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
四、测量小灯泡的电功率
8．如图所示，测量小灯泡的电功率，电源电压恒为3V，小灯泡额定电流为0.2A、额定电压小于3V。
（1）连接电路时，开关应处于 状态。
（2）用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整。
（3）正确连接电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，接下来的操作是 （填写序号）。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）闭合开关，移动变阻器的滑片，读得图乙中电流表示数 A；要测定小灯泡的额定功率，应向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片。
（5）图丙根据测得的数据，绘制灯泡通过的电流随电压变化曲线，则小灯泡的额定功率是 W。
9．在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为3V。
（1）本实验测量电功率的原理是 。
（2）连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，可以起到 作用。
（3）按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，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 （选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“变阻器断路”）。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（5）某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系，于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了 （选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”）。
参考答案与试题解析
1.解：（1）实验中通过电流表示数大小反映电阻大小，根据欧姆定律可知电流表示数越大，说明导线的电阻越小，；
（2）图乙中，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
（3）导线a、b的材料、长度都相同但粗细（横截面积）不同，电流不同，电阻不同，是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系；
探究导线电阻的大小与材料的关系，需要控制长度、横截面积都相同，改变材料，故导线b、d符合题意；
由表中数据可知：在其它条件相同时，导体的长度越大，电阻越大；在其它条件相同时，导体的横截面积越小，电阻越大；
综上所述，用相同材料制成的导线长度越长，横截面积越小，电阻越大。
答案：（1）小；（2）0.2；（3）①横截面积，c、d； ②长；小。
2．解：（1）闭合开关，灯泡、电阻和电流表串联接入电路，根据灯泡的亮度的变化可以粗略判断导体电阻的大小，根据电流表示数的变化可以准确判断导体电阻的大小，灯泡起保护电路的作用，所以赞同小亮的观点；
（2）由表中数据可知，A、B合金线的长度、横截面积相同，而材料不同，为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，这种实验方法叫控制变量法；
（3）由表中数据可知，B、C合金线的长度、材料相同，而横截面积不同，为了探究导体电阻大小与导体横截面积的关系，应选用编号为B、C的两根电阻丝进行实验；
（4）由表中数据可知，将C、D两根合金丝接入电路，C、D合金线的材料、横截面积相同，而长度不同，并且D合金丝的长度大于C的长度，发现接入D时，电流表的示数比接入C合金丝时更小，说明D合金丝的电阻比C合金丝的电阻大，由此初步得出结论：导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大。
答案：（1）小亮；（2）A、B；控制变量法；（3）B、C（4）导体材料和横截面积相同时，长度越长，电阻越大。
3．解：（1）连接电路时，开关S应处于断开状态，闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片调至B端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路电流最小，滑动变阻器起到保护电路的作用；
（2）闭合开关后，移动滑片，电流表和电压表均无示数，说明电路中出现了断路，如果滑动变阻器短路，则电流表有示数，故产生这种现象的原因可能是滑动变阻器断路；
（3）由表中数据可知，电阻一定时，电压增大时，电流也增大，并且电流与电压成正比关系，
（4）由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器R0串联，电流表测电路中的电流，
将滑片移到A端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电流表示数为I1，
则电源的电压：U＝I1Rx﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
再将滑片移到B端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电流表示数为I2，
则电源的电压：U＝I2R总＝I2（R0+Rx）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：Rx＝。
答案：（1）断开；保护电路；（2）断路；（3）电阻；当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；（4）①A；③。
4.解：（1）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况，即电流表指针反向偏转，则他们在电流表的使用上存在的问题是：电流表正负接线柱接反了；
（2）将5Ω电阻换成10Ω的电阻后，根据串联分压原理可知定值电阻两端分压变大，大于U0，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向d端移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻的分压，直到电压表示数为U0；
（3）根据电阻串联知，当20Ω电阻损坏，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；
（4）电阻两端的电压为：U0＝IR＝0.48A×5Ω＝2.4V，
由图像丙知当定值电阻的阻值为20Ω时，电路电流为0.12A，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R滑＝＝＝30Ω，
则实验所用的滑动变阻器，其最大阻值不能小于30Ω；
答案：（1）电流表正负接线柱接反了；（2）d；电压表示数为U0；（3）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；（4）2.4；30。
5.解：（1）由题知滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，由欧姆定律可知电路中的总电阻变小，即滑动变阻器接入电路的阻值变小；
因此应该用导线连接到滑动变阻器的B点，如下图所示：
（2）为保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的A端；
（3）将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片P发现电流表指针反向偏转，造成这种现象的原因是电流表的正负接线柱接反了；
（4）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，由串联电路分压的规律可知，定值电阻两端的电压会变大，即电压表示数会变大，因此为保证电压表示数与更换前相同，需要将滑动变阻器接入电路的阻值调大，即增加滑动变阻器两端的电压，便可减少定值电阻两端的电压，由图可知需要将滑片P向左移动；
（5）已知电阻的倒数越大，电阻越小；由图乙可知，当电阻的倒数逐渐变大时，即电阻逐渐变小，电路中的电流逐渐变大，因此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；
（6）由图乙知，电流为0.4A时，对应的电阻的倒数为＝0.2Ω﹣1，则对应的电阻值为：R＝5Ω，
由I＝可知定值电阻两端的电压为：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，
根据分压原理，当接入40Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×40Ω＝80Ω，
因此为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器，考虑到操作的方便性和电路元件的安全性，选用100Ω、1.2A的变阻器，故选：B。
答案：（1）如图所示；（2）断开；A；（3）电流表的正负接线柱接反了；（4）左；（5）反；（6）B。
6.解：（1）为了防止触电和保护电路，连接电路时，开关应断开；
（2）由图乙可知，电流表所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.24A；
所以序号1中未知电阻的阻值R1＝＝＝11Ω，序号2中未知电阻的阻值R2＝＝＝10Ω，序号3中未知电阻的阻值R3＝＝＝10Ω，再未知电阻的阻值R＝＝≈10.3Ω；
（3）由图甲可知，拆掉电流表后，未知电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表测量未知电阻两端的电压，
当滑片移到最大阻值端时，闭合开关，读出电压表的示数为U1，即未知电阻此时两端的电压为U1，
当滑片移到最小阻端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，读出电压表的示数为U2，即电源电压为U2，
当滑片移到最大阻值端时滑动变阻器两端的电压U滑＝U2﹣U1，此时电路中的电流I＝Ix＝I滑＝＝，
未知电阻的阻值Rx＝＝＝；
若只有电流表（拆掉电压表），由于未知电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，
当滑片移到最大阻值端时，读出电流表的示数为I1，此时电源电压U＝I1（R0+Rx）①
当滑片移到最小阻值端时，读出电流表示数为I2，此时电源电压U＝②
由于电源电压保持不变，联立①②，解得未知电阻的阻值Rx＝。
答案：（1）断开；（2）0.24；10.3；（3）A；；能。
7.解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；
（2）原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，如图：
（3）开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端；
电路正确连接后，闭合开关S，小明发现电流表无示数，电压表的示数接近3V，则电路故障可能是电阻断路；
（4）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流为0.32A，
由欧姆定律得未知电阻：Rx＝＝＝7.5Ω；
（5）实验步骤：
②闭合开关S，断开S1，记录电流表示数I2；
③在①中，两电阻并联，电流表测干路的电流；
在②中，为Rx的简单电路，电流表测Rx的电流；
由并联电路电流的规律可知通过定值电阻R0的电流：
I0＝I1﹣I2，
由I＝得电源电压为：U＝I0R0＝（I1﹣I2）R0；
根据并联电路各支路两端的电压相等和I＝得：
待测电阻Rx的表达式：Rx＝＝。
答案：（1）断开；（2）如上图；（3）左；电阻断路；（4）0.32；7.5Ω；（5）②闭合开关S，断开S1；③。
8.解：（1）连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）常规的测量小灯泡的电功率实验中，电压表要并联在小灯泡两端，故答案如下图所示：
（3）正确连接电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通的，可能是小灯泡短路了；也可能是由于滑动变阻器接入的电阻太大，导致灯泡实际功率太小，可以移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光。由于选项中没有小灯泡短路这一项，所以选：C；
（4）电流表接入的是0～0.6A的量程，观察图乙中电流表的分度值为0.02A，所以示数为0.08A；由于当前电流小于灯泡的额定电流0.2A，所以要减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应向左移动滑动变阻器的滑片；
（5）观察图丙，当电流为0.2A时，对应的电压为2.5V，故小灯泡的额定功率：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W
答案：（1）断开；（2）如上图所示；（3）C；（4）0.08；左；（5）0.5。
9.解：（1）伏安法测量电功率的原理是P＝UI；
（2）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，电流中电流最小，可以起到保护电路的作用；
（3）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的小灯泡断路了；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，因实际电压2.6V大于额定电压2.5V，由P＝可知，当电压表示数为2.6V时，小灯泡消耗的实际功率大于额定功率；
灯在额定电压下正常发光，灯泡的实际电压2.6V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律可知，应增大变阻器的电压，由分压原理可知，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；
此时电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）小灯泡换成了定值电阻，研究电流与电压的关系，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律。
答案：（1）P＝UI；（2）断开；保护电路；（3）灯泡断路；（4）大于；A；1.25；（5）寻找普遍规律。
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数
1.3A
2.2A
2.7A
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流的大小/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.1
2
1.5
0.15
3
2
0.2
序号
1
2
3
电压U/V
1.1
2.4
3.0
电流I/A
0.10
0.30