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2025上海中考物理复习:专题一0 电学实验(教师)
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1.实验原理:①测功率:;②测电阻:
2.实验电路图:略
3.实验器材:电源、开关、导线、小灯泡(或待测电阻)、滑动变阻器、电流表、电压表
4.考点剖析
(1)电源电压的确定:(I相同时)
(2)开关:连接(或改接)电路时,开关断开
(3)滑动变阻器接法:“一上一下”;注意下接线柱接的位置
(4)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变电路中的电流,改变小灯/待测电阻两端的电压
(5)滑动变阻器的选取:
①滑片P在阻值最大位置:
②滑片P在任意位置:
③滑片P在中点(或中点附近)位置:
(6)电流表、电压表量程选取:
(7)电流表、电压表的读数:
(8)如何确定小灯泡正常发光:
(9)如何测多组数据:
(10)多次测量的目的:
(11)电功率/电阻的计算
【真题演练】
1.(10中考)小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器标有“3A 5Ω”的字样,所用小灯泡是额定电压为“2.2V”和“2.5V”中的一个.
(1)小华连接的电路如图12(a)所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在答案:(1)开关左接线柱连电流表负接线柱
(2)0.66;大于;右
图中正确连接.
(2)闭合电健后,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近某位置时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图(b)所示,则该实验中所用小灯泡的额定功率为
W.接着,小华又移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发出耀眼的亮光,则此时小灯泡的电功率 额定功率(选填“小于”、“等于”或“大于”),可判断他是将滑片向变阻器的 端移动(选填“左”或“右”)
2.(11中考)小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有学生电源(电压为2伏的整数倍)、待测小灯(标有2.5V字样,额定功率在0.5瓦~0.8瓦之间)、电压表、电流表、滑动变阻器、电键以及导线若干。他正确串联实验器材,然后将电压表并联在电路中。闭合电键后,继续移动变阻器的滑片,观察到移动变阻器的滑片使小灯泡继续发光,并记下了此时电压表和电流表的示由题意URI=1.65 ∴I=1.65/UR
解不等式得:7.66V≤U≤10.75V 又∵电源电压为2V的整数倍 ∴取8V或10V
代入上式得:PL=0.75W或PL=0.55W
数。
①请画出小华同学连接的实验电路图 。(用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)
②如果将小华所记录的电压表和电流表的示数想乘,得到的电功率为1.65瓦。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。(需写出计算过程)
3.(12中考)小陆做“电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为6伏且保持不变)、待测电阻RX、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干,所有元件均完好。他连接电路进行实验,闭合电键后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安,电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏,当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的十数分别如图13(a)、(b)所示。
请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)
(9)
4.(13中考)小王做“测定小灯泡电功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干,其中待测小灯上只有所标“0.22A”(指小灯正常工作电流)字样清晰
可见。他正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键,移动变阻器的滑片至小灯正常发光时,变阻器接入电路的电阻恰为最大阻值的一半,但此时无法从电压表V上精确的读出额定电压。在上述实验过程中,电流表A额示数范围为0.20~0.22安。经思考后,他在电路中再连接一个电压表并按规范重新实验,发现电压表V的示数从2.0伏逐渐变大、电压表的示数从4.0伏逐渐①电压表并联在滑动变阻器两端;
②0.836瓦;
变小。
① 请写出小王将电压表接在电路中的位置。
② 请根据相关信息计算出小灯的额定功率。 (需写出计算过程)
5.(14中考)小陆同学做“用电流表,电压表测电阻”实验,现只有电源(电压大于3伏且保持不变),待测电阻Rx,电压表(0﹣15伏量程档损坏),阻值为10欧的定值电阻R1,阻值为30欧的定值电阻R2,电键及导线若干,他经过思考,进行了三次实验,电路图及闭合电键S后对应的电压表的示数分别如图(a)(b).(c)所示,请根据相关信息计算(需写出计算过程答案:(1)6V;(2)5.9Ω
解析:①由图(a)可知R1两端电压为U1=1.5V,又R1=10Ω
电路中的电流为:I===0.15A,
由于串联R2中的电流为I2=0.15A,又R2=30Ω
R2两端的电压为U2=I2R2=0.15A×30Ω=4.5V
电源电压为U=U1+U2=1.5V+4.5V=6V;
②由图(b)可知电压表示数为1V,则R2两端的电压为6V﹣1V=5V,所以,
利用欧姆定律可得:=即=,则此时Rx为6Ω;
由图(c)可知电压表示数为2.2V,则R1两端的电压为6V﹣2.2V=3.8V,所以,
利用欧姆定律可得:=,则此时Rx为5.79Ω;
因此待测电阻为Rx=≈5.9Ω.
).
①小陆同学所用电源的电压Ue 6V .
②待测电阻Rx的阻值.(计算电阻时,精确到0.1欧) 5.9Ω .
6.(15中考)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全且完好,电源的电压有2、4、6、
8、10 和12 伏六档,滑动变阻器有A、B 两个(A 标有“10 1A”字样、B 标有“ 20 2A
字样”),待测小灯标有“2.5V”字样。小华选用电源的电压为6 伏档,并选取一个变阻器进
行实验。他正确连接电路且实验步骤正确,闭合电键时,发现小灯发光较亮,电压表、电流
表的示数分别如图14(a)、(b)所答案:①额定电压与电流;电压表示数为额定电压 2.5V;
②A;
③更换 B 滑动变阻器;更换 4V 档电源.
解析:①根据功率公式 P=UI,要测量灯泡的额定电功率,需测量灯泡的额定电压及电
流;
当灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡就正常发光;
②闭合电键时,发现小灯发光较亮,由图 a 知,灯泡两端的电压超过了其额定电压值,
可判断此时选择的是最大阻值为 10Ω 的变阻器;
③由②要测量灯泡的额定电压,则可换用最大阻值为 20Ω 的变阻器,或换用 4V 档
的电源.
示
①测定小灯的额定功率需要测量和记录的物理量是 ,判定该小灯正常发光的方法是
②小华在实验中,选用的变阻器是 (选填“A”或“B”)
③若要测出该小灯的额定功率,小华可采用的方法有:
方法一 方法二
7.(16中考)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻R、电流表、电压表(只有0-3伏档完好)、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、电键以及导线若干。实验中,小华正确连接断路,且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示答案:①6V;②不能;③15.3Ω
解析:
数如图12(a)、(b)所示。
①通过计算说明实验所用电源的电压。
②小华移动变阻器的滑片,观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重新实验:
(a)根据图12中电表的示数等信息判断,在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大,并简述理由。
(b)根据小华重新实验中所记录的一组数据(见上表),计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.1欧)。
8.(17中考)小华做“测定小灯泡电功”实验,现在有电源(电压保持不变)、待测小灯泡(标有“0.28A”字样)、电压表、电流表(只有0-3V档完好)、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时发现电压表、电流表如图11(a)、(b)所示,他经过思考重新连接电路进行实验,将新测的三组数据记录在答案:
(1) 0.24A
(2)6V;1.064W
解析:由于在移动滑片的过程中,电压表示数达到满偏,则此时灯泡的上的电压为3V,又新连接节后将测得新数据数值记入表格,此时电压表示数还是3V,电流不变,得电源电压6V,故额定电压为
。
在下表中
(1)图11(b)电流表示数为 安
(2)请根据相关信息,求出电源电压及小灯泡的额定电功率。
9.(18中考)现有器材:电源(电压有2、4、6、8、10和12伏六档)、电流表、电压表和电键各两个,滑动变阻器(标有“20欧 2安”字样)、 待测小灯泡(标有“2.2伏”字样)和待测电阻RX各一个,以及导线若干。小华要做“用电流表、电压表测电阻” 实验,小红同时要做“测定小灯泡的电功率”实验,但由于变阻器只有一个,两位同学讨论后,设计实验方案并分配器材,然后使用各自分得的器材进行实验。实验中,小华发现电路中电流表的最小示数为0.2安;小红观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为0.3安【答案】(1)(a)下图;(b)10。(2)(a)P额=U额I额=2.2伏×0.3安=0.66瓦;(b)Umin>2.2伏;Umax=U额+I额R变=2.2伏+0.3安×20欧=8.2伏,电源电压可选的档位为4伏、6伏、8伏。
【解析】(1)小红要做“测定小灯泡的电功率”实验,需要滑动变阻器;小华只需要改变电源电压即可进行多次测量,实验的电路图:
(b)电路中电流表的最小示数为0.2安时,说明电源电压是最低的电压,应该取2伏,
测得的电阻Rx=U/I=2.0伏/0.2安=10.0欧;
(2)(a)小红观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为0.3安,
所以P额=U额I额=2.2伏×0.3安=0.66瓦;
(b) 电源电压Umin>2.2伏
电源电压Umax=U额+I额R变=2.2伏+0.3安×20欧=8.2伏
电源电压可选的档位为4伏、6伏、8伏。
。
(1)根据小华的实验的相关信息,
(a)画出小华实验的电路图; (在答题纸的相应位置作图)
(b)电流表示数最小时测得的电阻Rx= 欧。
(2)根据小红的实验的相关信息,
(a)计算出小灯泡的额定功率P额; 。
(b)计算说明实验中小红选择的电源电压档位。 。
10.(19中考)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3伏且保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表、电健各一个,滑动变阻器有A、B、C三个(分别标有“5Ω 2A”字样、“10Ω 2A”字样、“50Ω 1A”字样),以及导线若干。小华实验时选取其中一个滑动变阻器,正确连接电路,且使滑动变阻器的滑片在中点附近,闭合电键时各电表示数如图10(a)、(b)所示,并记录第一组数据。继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,记录第二组数据,此时小华发现电压表、电流表偏转角度相同。【答案】①3。②电压表选用小量程0~3V;电流表选用小量程0~0.6A;③5欧,5欧。
【解析】①电路连接正确,即待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测电阻并联,因电源电压为3V,故电压表选用小量程0~3V;
②(a)图中,电压表选用小量程,电压表示数为待测电阻两端的电压UX=1.4V,
(b)图中,若电流表选用大量程,电流为1.4A;若选用小量程,电流为0.28A;
根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:UR=U-UX=3V-1.4V=1.6V,
若电流表选用小量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中=UR/I小=1.6V/0.28A≈5.71Ω,
变阻器最大电阻约为R大=2×5.71Ω=11.4Ω,与题中所给的“10Ω 2A”变阻器的相吻合;
若电流表选用大量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中=UR/I大=1.6V/1.4A≈1.14Ω,
变阻器电阻为R大=2×1.14Ω=2.28Ω,与题中所给的变阻器的规格差别较大;
故电流表选用小量程0~0.6A;
③电流表示数为0.28A,继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,电压表示数可能为1.6V或1.2V:
若电压表示数为U1=1.4V+2×0.1V=1.6V,即电压表示数变大,根据U=IR,则电路中电流也应变大,电流为:I1=0.28A+2×0.02A=0.32A;
待测电阻Rx1=U1/I1=1.6V/0.32A=5Ω;
若电压表示数为U2=1.4V﹣2×0.1V=1.2V,即电压表示数变小,根据U=IR,则电路中电流也应变小,电流为:I2=0.28A﹣2×0.02A=0.24A;
待测电阻Rx2=U2/I2=1.2V/0.24A=5Ω;
求:
(a) (b)
①电压表的量程是 伏。
②计算说明实验中电流表的量程。
③根据记录的第二组数据,计算出此时待测电阻Rx的阻值。
11.(20中考)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍保持不变)、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,以及导线若干。他正确串联电路后,将电压表并联在电路中。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表,将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值,完成实验【答案】①滑动变阻器;②4.5;③10.6;④不能;见解析。
【解析】①待测电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,当电流变大时,根据U= IR可知,待测电阻的电压变大,由串联电路分压定律可知,滑动变阻器两端的电压变小,根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了。
②小华观察数据思考后重新连接了电压表,将新测得的两组数据记录在表二中。
根据表二中的数据可知,电压表的示数随着电流的增大而增大,是电压表与待测电阻并联。
由实验序号2与3可知:电流相等为0.2安,所以电源电压为
U=Ux+U滑=2.2伏+2.3伏=4.5伏
③电源电压为4.5V,滑动变阻器电压为2.6V,因此待测电阻电压为
Ux=U-U滑=4.5V-2.6V=1.9V,
待测电阻为R测=Ux/I测=1.9V/0.18A=10.6Ω
④由实验序号1中数据可得R滑=U滑/I滑=2.6V/0.18A=14.4Ω>10Ω
因此,所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安”。
。
①获得表一实验数据的过程中,小华将电压表并联在______的两端;
②实验中小华所用的电源电压为______伏;
③根据表一中实验序号1的数据,计算此次待测电阻的阻值为______欧;(精确到0.1欧)
④根据实验数据,计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为“10欧 2安”。__(需写出计算过程)
12.(21中考)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,选择的电源电压是2伏的整数倍,待测小灯泡两个,一个标有“2.2V 0.3A”字样,另一个标有“3.8V 0.3A”字样。小华正确串联电路,把电压表并联在电路中,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。闭合开关,电压表示数如图所示,然后移动变阻器的滑片,电压表示数向左偏转了6小格,此时小灯泡正常发【答案】①当电压表读数为2.2V 时,小灯正常发光。②滑动变阻器。③电压表的示数2.8伏,理由:若按照0~15V的量程读数,电压表示数为14伏,偏转6格后示数为11伏,与已知的两个小灯的额定电压相加都不是电源电压。④1.14W。
【解析】开始时滑动变阻器滑片处在最大阻值处,移动滑片时,连入电路的阻值变小,电流变大,小灯两端的电压变大,而电压表示数向左偏转了6小格,电压表示数减小,说明电压表并联在滑动变阻器两端,电压表指针向左偏转6格后,电压表读数为11V或2.2V;小灯泡正常发光,小灯两端电压为2.2伏或者3.8伏。
电源电压为U=U灯+U滑,电源电压是2 伏的整数倍,只有U=2.2V+3.8V=6V这一种情况。
因此,小灯正常发光的电压为U灯=U-U滑=6V-2.2V=3.8V,电压表一开始的读数为2.8V。
①判断小灯正常发光的理由电压表读数为2.2V时。
②电压表并联在滑动变阻器两端。
③电压表的示数2.8伏,理由:若按照0~15V的量程读数,电压表示数为14伏,偏转6格后示数为11伏,与已知的两个小灯的额定电压相加都不是电源电压。
④小灯的额定功率为 p=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
光。
①判断小灯正常发光的理由________。
②电压表并联在________两端。
③写出如图所示电压表的示数并说明理由。
④求小灯的额定功率。
13.(22中考)某同学做“测小灯泡电功率”的实验,他将电源(电源电压为2伏的整数倍)、待测小灯(额定电压为6伏,如果实际电压超过7.5伏时小灯会损毁)、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路。实验时,他将电压表的示数UV,电流表的示数IA,以及两者的乘积UVIA记录下来,表格中为部分【答案】 ①滑动变阻器 ②8V ③3.6W
【解析】
【详解】(1)[1]当UV=2V,UVIA=1.2W时,电路电流
I1=0.6A
当UV=6V,UVIA=2W时,电路电流
I2=0.3A
可知,随着被测电路两端电压升高,电路中电流变小,电压表应测量滑动变阻器。
(2)[2]根据串联电路电压规律可知
U=2V+UL
U=6V+U′L
由如果灯泡实际电压超过7.5伏时小灯会损毁,可知
6V电源电压为2伏的整数倍,则电源电压为8V。
(3)[3]当UV=2V时灯泡两端电压为6V额定电压,电路中电流为0.6A,灯泡的额定功率为
数据。
(1)电压表并联在_________________两端(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”);
(2)求出电源电压U___________________(需写出主要计算过程);
(3)求出小灯的额定电功率P额_______________(需写出主要计算过程)。
14.(23中考)物理王兴趣小组的同学小徐做“测小灯泡电功率”的实验,他将电源(电源电压为2伏的整数倍)、待测小灯(额定电压为2.5伏)、滑动变阻器(A:20Ω 2A和B:10Ω 2A各一个)、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路,最后完成了实验。实验时,他将电压表的示数,电流表的示数,以及两者的商记录下来,表格中为部分【答案】 ①. P=UI ②. 见解析
③. 0.75W
【解析】
【详解】①[1]“测小灯泡电功率”的实验原理是测出小灯泡两端的电压跟通过的电流,再根据P=UI计算出灯泡的电功率,即实验原理是P=UI。
②[2]由表中序号1和序号2的数据可知,电压表的示数减小,电流表的示数增大。如果电压表并联在小灯泡两端,当滑动变阻器的电阻增大时,电流表的示数减小,电压表的示数也减小,与表中数据矛盾,故电压表并联在滑动变阻器两端。由序号1的数据可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
故小徐选的滑动变阻器是A。
③[3]根据串联电压规律可知,又因为小灯泡的额定电压是2.5V,则
为了小灯泡的安全,小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压,故电源电压小于5V;而电源电压为2V的整数倍,故电压源电压为4V。当电压表的示数为3V、2.5V时,小灯泡都不能正常发光,所以小灯泡正常发光时应是序号3的数据,由可知,此时滑动变阻器的电压
电路中的电流
小灯的额定电功率
数据。
①此实验的实验原理:____________;
②通过计算说明,小徐选滑动变阻器是:_____________;
③求出小灯的额定电功率______________(需写出主要计算过程)。
物理量
实验序号
电压Ux
(伏)
电流Ix
(安)
电阻Rx
(欧)
电阻Rx平均值
(欧)
1
0.20
2
3
6.0
0.58
序号
UV(伏)
IA(安)
UVIA(瓦)
1
2.0
1.2
2
4.0
3
6.0
1.8
序号
(伏)
(安)
)
1
3.0
018
2
2.5
0.26
3
5
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