热点专项06 电学探究型实验（原卷版+解析版）—2022年中考物理真题分项汇编（全国通用）（共4题）

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专项六  电学探究型实验（解析版）1.（2022·江苏连云港）某同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻两端的电压始终保持不变，电路中仪表均完好无损。（1）某同学将最后一根导线接入滑动变阻器的A接线柱后就完成电路的连接，该同学连接过程中存在的问题是___________；（2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是___________；（3）排除故障后，某同学将不同阻值的电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图乙所示，此时电阻的阻值为___________；（4）在实验过程中，当把电阻由更换为时，滑动变阻器接入电路中的电阻应___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】①开关没有断开；②断路；③5；④变大。【解析】（1）[1]为了保护电路，连接电路时应断开开关。由图得，某同学连接电路时开关没有断开。（2）[2]由图甲得，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R的电压，电流表测量电路电流，连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，说明电路电路，且电压表与电源相连接，故故障是与电压表并联的电阻R断路。（3）[3]由图乙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，由欧姆定律得，此时电阻的阻值为（ 4）[4]串联电路中，电阻越大，分到的电压越大。在实验过程中，当把电阻由更换为时，电阻的电压变大，应使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，增大滑动变阻器分到的电压，使电阻的电压减小为2.5V。2.（2022·江西省）探究电流与电压的关系【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢？【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因，猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而______；【设计实验】如图所示，是该实验的电路图。请判断虚线框内的电表，它们的符号分别是：甲______乙______；【进行实验】按电路图连接电路，闭合开关，电流表针位置如图所示，此时电流表的示数为______A。保持电阻R＝5Ω不变，移动滑片，测得的几组数据如下表所示；实验序号12345电压U/V0.51.01.5202.5电流I/A0.10.20.30.40.5【分析与论证】请在下图的坐标轴上制定标度：把上表中的实验数据在坐标系中描点，并绘出图像______；【结论】在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成______。【答案】①增大；② ；③；④0.06A；⑤如图；⑥正比。【解析】[1]由于电压是形成电流的原因，可以猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大。[2][3]由图可知，甲串联在电路中，是电流表，符号是；乙与电阻R并联，是电压表，符号是。[4]如图所示，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，此时电流表的示数为0.06A。[5]如图，将横坐标电压每格标度为0.25V，纵坐标电流每格标度为0.05A，然后根据表格中数据找出对应的坐标点，并把这些点连接起来，就得到I-U图像。[6]分析表格中数据及图像可知，在电阻一定的情况下，电压变为原来的几倍，电流就变为原理的几倍，图像为一条过原点的直线，所以可得出结论为：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。3.（2022·山东临沂）用5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻的关系，实验所用电源电压为6V。（1）请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整（滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大）______；（2）先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻______路；（3）排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数如图乙所示时记录数据，则本实验中控制的定值电阻两端的电压为______V；（4）断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动；移动滑片的过程中，眼睛应观察______表的示数；（5）根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图象如图丙所示，由图象可知，电压一定时，电流与电阻成______比；（6）分析实验数据可知，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。【答案】①如图；②短；③2；④左；⑤电压；⑥反；⑦40。【解析】（1）[1]在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器与定值电阻应串联连接，电压表测定值电阻两端的电压。滑片向右移动时，电流表示数变大，电源电压保持不变，据欧姆定律知，电路中的电阻变小，变阻器接入电路的阻值变小。所以变阻器下端的接线柱接在右侧。作图如下：（2）[2]将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，电流表有示数，说明电路无断路，电压表无示数，则可能是定值电阻短路了，电压表相当于接在一根导线两端，所以无示数。（3）[3]由实物图知，电流表选用小量程，对应的分度值为0.02A。由图乙知，电流表示数为0.4A。此时定值电阻的阻值为5Ω，所以定值电阻两端的电压U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V而实验过程中，定值电阻两端的电压要保持不变，所以控制的电压为2V。（4）[4]将10Ω电阻替代5Ω电阻，据串联电路的分压特点知，变阻器的滑片不动时，定值电阻两端的电压变大，为了让定值电阻两端的电压保持不变，应将滑片向左移动，接入电路的阻值变大，分去的电压变大。[5]在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应观察电压表的示数，直到示数为2V，即停止移动滑片。（5）[6]由图丙知，通过定值电阻的电流与其电阻倒数的图像是一条过原点的倾斜直线，说明电流与电阻的倒数成正比，所以在电压一定时，电流与电阻成反比。（6）[7]当定值电阻接入电路的阻值最大为20Ω时，变阻器接入电路的阻值也需要最大，才能让定值电阻两端的电压保持不变。整个过程中，滑动变阻器两端的电压U滑=U-U1=6V-2V=4V据串联电阻的分压特点有4V:2V=Rmax:20Ω解得，变阻器接入电路的最大阻值Rmax=40Ω所以滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω。4.（2022·陕西省） 在“探究并联电路电流特点”的实验中，小华设计了如图-1所示的电路进行实验。图2实验序号IA/AIB/AIC/A10.460.1802820.360.200.1630.70.320.38（1）连接电路时，开关应处于______状态；（2）实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，并选择合适的量程，闭合开关，测得A、B、C三处的电流分别为IA 、IB、IC。更换多组______（选填“相同”或“不同”）规格的灯泡重复实验，部分实验数据如表所示；（3）分析实验数据可得：在并联电路中，干路电流与各支路电流的关系是______（写出关系式）；（4）小华在某次实验时，测得C处电流IC为0.30 A，观察到A处电流表指针位置如图-3所示，则A处电流大小为______A。【答案】①断开；②不同；③IA=IB+IC；④0.8。【解析】（1）[1]连接电路时，避免电路中电流过大，烧坏用电器，所以开关要断开。（2）[2]为了避免实验的偶然性，需要更换不同规格的灯泡重复试验。（3）[3]通过分析三次试验可知，C处的电流IC与B处的电流IB的和等于A处的电流IA，即并联电路中干路电流与支路电流的关系是IA=IB+IC（4）[4]由表格中的数据可知，电流的最大值是0.7A，所以电流表接入电路中的量程是0~3V，此时电流表的示数为0.8A。