实验题08 电学-冲刺2020年中考物理易错讲评重点题型专练

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1.小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，都设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 对电压表进行调零 。
（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为零，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是 L2断路（或L1短路） （写出一种即可）。
（3）排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在表中。
分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路两端的总电压 等于 各部分电路两端电压之和;
②串联电路中，各部分电路两端电压相等。
（4）实验结束后小明和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是 选用相同规格的灯泡做实验 ，另外，小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性 。
（5）小明和小华还进行了深入交流，为了节省时间，利用原来的电路图，在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这个方法 不能 （选填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，理由是 电压表的正负接线柱接反了 。
2.在探究“电流与电压的关系”的实验中，器材有:滑动变阻器（30 Ω 2 A）、开关、电源（电压恒为6 V）各一个，电流表、电压表各一个，一个5 Ω的定值电阻，导线若干。
答:
（1）图甲是小明连接的实物电路图，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并画出正确的连线。
（2）闭合开关前，小明发现电流表的指针如图乙所示，出现这个现象的原因是
电流表的指针没有校零（调零） 。
（3）实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值如表所示，老师看后说其中第1组数据是错误的。老师的判断依据是 电路中的最小电流大于0.1 A 。
（4）解决上述问题后，小明闭合开关，记录电流表和电压表的示数，并移动滑片进行多次测量，绘制出定值电阻的I-U图象，如图丙中a所示。根据图象可以得出结论: 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
（5）将电路中的定值电阻换成小灯泡，闭合开关，记录电流表和电压表的示数，并移动滑片进行多次测量，绘制出小灯泡的I-U图象，如图丙中b所示。则A、B、C三个点的电阻RA、RB、RC由小到大的顺序为 RA、RB、RC 。
【拓展】完成实验后，老师让小明用该电路继续探究“电流与电阻的关系”，他选了三个定值电阻（10 Ω、20 Ω、30 Ω）。先将10 Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5 V;再将10 Ω的定值电阻换成20 Ω的定值电阻，调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5 V，他继续换成30 Ω的定值电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数为2.5 V。为了完成实验，小明设计了两个调整方案，请你帮他填写完整。
A.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于 42 Ω;
B.如果只降低电源电压，他应控制电源电压的范围是 2.5～5 V 。
实验题专练（八）电学 详解详析
1.【解析】（1）由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。
（2）由电路图知，两灯泡串联，电压表测灯泡L1两端的电压;闭合开关S后，电压表示数为零，且只有L1或L2中的一处发生故障;若灯L1、L2均不亮，说明电路发生断路，而电压表没有示数，说明电压表的两端不能与电源连通，则是L2断路;若L2亮、L1不亮，而电压表没有示数，则可能是灯L1短路。
（3）由表中实验数据可知，串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。
（4）由实验数据可知，各部分电路两端电压相等，该结论是错误的，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验;由实验数据可知，只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性，为得出普遍结论，应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。
（5）为了节省时间，利用原来的电路图，在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这样做不能测出L2两端的电压，因为根据电路图分析可以看出，直接改接一端连线，会造成电压表的正负接线柱接反。
答案:（1）对电压表进行调零
（2）L2断路（或L1短路）
（3）等于
（4）选用相同规格的灯泡做实验 只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性
（5）不能 电压表的正负接线柱接反了
2.【解析】（1）原电路中电压表测电源电压是错误的，应测电阻的电压，改正后如图所示:
（2）闭合开关前，小明发现电流表的指针如图乙，出现这个现象的原因是:电流表的指针没有校零（调零）。
（3）变阻器的最大电阻为30 Ω，根据电阻的串联和欧姆定律可知，电路的最小电流为:
I小==≈0.17 A>0.1 A，即电路中的最小电流应大于0.1 A，故第1组数据是错误的。
（4）a图象为过原点的直线，故根据图象可以得出结论:电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（5）将电路中的电阻换成小灯泡，根据小灯泡的I-U图象知，通过灯的电流随电压的增大而变大，根据P=UI可知，灯的功率变大，灯丝的温度升高，故灯丝的电阻变大，则A、B、C三个点的电阻RA、RB、RC由小到大的顺序为RA、RB、RC。
【拓展】
A.电压表控制的电压为2.5 V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压:
U滑=6 V-2.5 V=3.5 V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的=1.4倍，根据分压原理，当接入30 Ω的定值电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=1.4×30 Ω=42 Ω，如果只更换滑动变阻器，更换的滑动变阻器最大阻值不小于42 Ω。
B.当滑动变阻器全部电阻30 Ω连入电路时，
此时对应的定值电阻为30 Ω，滑动变阻器两端的电压达到最大，
根据分压原理，滑动变阻器的电压U变=×2.5 V=2.5 V，
所以最大电源电压为2.5 V+2.5 V=5 V，最小为2.5 V。
答案:（1）如解析图所示
（2）电流表的指针没有校零（调零）
（3）电路中的最小电流大于0.1 A
（4）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（5）RA、RB、RC
【拓展】42 2.5～5 V
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6