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2023苏州中考物理二轮复习专题：电学实验
一．实验探究题（共15小题）
1． 小华用电源（3V）、电流表（0～0.6A；0～3A）、刻度尺、鳄鱼夹等器材，探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系，实验电路如图甲所示，测得数据如下表。
序号 长度L/cm 电流I/A
1 30.0 0.20
2 20.0 0.30
3 10.0 0.60
（1）根据实验数据，可求得1cm该电阻丝的电阻为 ________ Ω；
（2）小明在小华实验的基础上，利用该电阻丝测量未知电阻R x 的阻值（约10Ω）。
①按图甲连好电路，闭合开关，在电阻丝上移动鳄鱼夹M，使电流表的示数为0.50A；
②保持M位置不变，把R接入电路，如图乙所示。闭合开关，此时电流表的示数为0.20A。请在虚线框内画出图乙的电路图，并求出此时R x 的电阻为 ________ Ω；
③小明实验时电源的实际电压比3V略低，则他测算出的电阻值 ________ （偏大/偏小/不变）；
④为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响，小明用原实验电路，改变测量方法就可以消除影响。其做法是：
i.连接图甲电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，记下M的位置A；
ii.把R x 接入电路，闭合开关，移动M使电流表示数为 ________ A，记下M的位置B；
iii.用刻度尺量出AB间距离为Lcm,则R x = ________ Ω。
2． 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整；
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 ________ ；
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向 ________ （左/右）侧移动；
（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 ________ W；
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为 ________ 。
U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.2 0.25 0.28 0.37
（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 ________ Ω；
（7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率。他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R 0 和两个开关。设计了如图丙所示电路，请将电阻R 0 、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。
3． 图甲是小明同学设计的测量小灯泡电阻的实验电路（灯泡额定电流I 额 =0.25A）。
（1）小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在图甲中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）正确连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，乙图中图线 ________ ？（①/②）是根据实验数据绘出的灯泡I-U图象，不能得出电流与电压成正比的原因是 ________ ；
（3）分析图象可知小灯泡的正常发光时的电阻是 ________ Ω；
（4）同组的小红没有电流表和电压表，但她借助一个功率表（功率表可直接读出功率值，它与电压表一样，自身的电阻很大且使用时要与待测元件并联）和一个最大阻值为10Ω的滑动变阻器R 1 设计了如图丙所示电路也测量出了该灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下：
①只闭合开关S和S 1 ，将R 1 的滑片调至最右端，调节滑动变阻器R，使功率表示数为P 1 = ________ W；
②闭合开关S和 ________ ，断开开关 ________ ，保持R和R 1 滑片的位置不动，读出功率表示数为P 2 ；
③用测量值P 1 、P 2 和小灯泡额定电流I表示小灯泡的正常发光时的电阻R 灯 = ________ 。
4． 小明实验小组探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压为6V，保持不变），电流表、电压表、开关各一个，阻值不同的定值电阻三个（R 1 =5Ω、R 2 =10Ω、R 3 =15Ω），滑动变阻器1只（规格为“30Ω 2A”），导线若干。
（1）小明正确连接电路后，将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 ________ Ω。
（2）断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻后，再次闭合开关，电压表示数 ________ （大于/小于/等于）1.5V，此时滑片应向 ________ （c/d）端移动，同时要观察 ________ （电流表/电压表）才可能达到实验目的。
（3）将10Ω电阻换成15Ω电阻后，如果只能使用现有实验器材继续进行实验，则需要重新设计实验电路，请将可行的实验电路图画在方框内。
5． 小华在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备以下器材：电源电压为4.5V且保持不变，电流表（0-0.6A）、电压表（0-3V）、滑动变阻器（15Ω，1A）、五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、开关3个、导线若干，图甲是小华在“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3
电流I/A 0.2 0.31 0.4 0.49 0.6
（1）经检查发现有一根导线连接错了，请在甲图错误处画“×”，并在图上改正；
（2）探究电流与电压的关系时，调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应电压填入表格，其中一组数据本次实验无法得出，不合理的数据是第 ________ 次，去掉不合理的实验数据，分析可得到的结论是： ________ ；
（3）探究电流与电阻的关系时，只更换定值电阻，其余连接均不变，收集数据并作出了乙图所示图像，
①本实验控制定值电阻两端电压为 ________ V；
②小华断开开关，用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后，直接闭合开关并将滑片向右移，老师指出其操作会导致电路元件不安全，不安全的原因是 ________ ；
③为使5个电阻均能完成实验，若只更换滑动变阻器，更换的滑动变阻器规格为 ________ ；
（4）接着小华又在原有器材中选择了电源、电流表、定值电阻、开关、导线测量一标有“3.8V”，额定电流约为0.3A的小灯泡的额定电功率，请在虚线框内画出实验电路图（要求电路只连接一次）。
6． 许多用电器的电阻值往往会随着条件的变化而变化，例如小灯泡的电阻与其工作电压有关，热敏电阻对温度非常敏感。科创学习小组采用不同方法分别研究了一只额定电压为2.5V的小灯泡电阻和一只热敏电阻的变化情况，请结合他们的研究回答问题。
实验一：测定小灯泡在不同电压时的电阻。选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω左右）。
（1）为了能测量小灯泡正常工作时的电阻，下列两种规格的滑动变阻器应选用 ________ 。
A.10Ω 1A
B.50Ω 0.5A
C.100Ω 0.2A
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）检查电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数。产生这一现象的原因可能是 ________ 。
（4）移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是 ________ Ⅴ。
（5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知该小灯泡正常发光时的电阻为 ________ Ω。
实验二：测量热敏电阻在某一温度下的阻值。选用如图丁所示的器材，将温控室的温度设置好，电阻箱R 0 调为某一阻值R 01 。闭合开关S，调节滑动变阻器R 1 ，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置，记录此时电压表和电流表的示数和电阻箱的阻值R 01 ，断开开关S。
（6）将电压表和热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S，反复调节 ________ （R 0 /R 1 /R 0 和R 1 ），使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同，记录此时电阻箱的阻值R 02 ，断开开关S。
（7）实验中记录的阻值R 01 ________ R 02 （大于/等于/小于），热敏电阻的阻值R T = ________ 。
7． 用图甲所示电路测量小灯泡电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整，要求：滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 ________ （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后移动滑片到某位置，电压表示数为2V，此时应将滑片向 ________ （选填“左”或“右”）端滑动，直至小灯泡正常发光。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ________ W；
（4）完成上述实验后，又设计了如图丙所示的电路，测出了只标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，R 0 的电阻为5Ω，实验操作如下：
①闭合S 1 ，将S 2 接“2”，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为 ________ V；
②将S 2 改接到“1”，记录此时电压表示数为2.7V；
③小灯泡的额定功率为 ________ W。
8． 课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究，甲、乙是完全相同的两个烧瓶，里面装有液体，电阻若干和两支相同的温度计。
（1）这套实验加热装置是利用电流的 ________ 效应工作的。
（2）小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，他设计电路时应使R 甲 和R 乙 的阻值 ________ （选填“相同”或“不同”）；在实验中，电流产生热量的多少是通过 ________ 来反映的，此时选用的液体种类和质量应该 ________ （选填“相同”或“不同”）。
（3）小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，R 甲 和R 乙 的阻值应该 ________ （选填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现甲瓶中温度计示数升高的更多，则 ________ （选填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。
9． 在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一只、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）；
（2）闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器的滑片，记录实验数据如表：
实验次数 1 2 3 4 5
5电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0
电流I/A 0.10 0.18 0.26 0.30
图乙为第2次实验时电流表的示数，结果为 ________ A；
（3）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析是第 ________ 次的数据，判断的依据是 ________ ；
（4）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 ________ Ω（结果保留整数）；
（5）上述实验结束后，小亮和同学们还想测量额定电流为I 1 的小灯泡的额定功率，他们设计了如图丙所示的实验电路。请完成实验步骤：
①闭合开关S 1 ，开关S 2 连接b,移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I 1 ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S 2 连接a,调节电阻箱的阻值，使电流表示数为 ________ ，读出电阻箱的示数为R 0 ；
③则小灯泡的额定功率的表达式为P 额 = ________ （用字母表示）。
10． 在探究“电流与电阻的关系”实验中，小明设计了如图甲所示电路图，选用器材如下：电源电压恒为3V不变、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、滑动变阻器（20Ω，1A）、电压表、电流表、开关及导线若干，请回答下列问题：
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2
（1）实验过程中发现电压表示数接近3V，电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是 ________ ；
（2）排除故障后，小明更换定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，将实验数据填入表中。当更换20Ω的定值电阻进行实验时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为 ________ A；
（3）分析实验数据可知，在实验过程中，滑动变阻器接入电路的最大阻值为 ________ Ω。
11． “测量小灯泡额定功率和正常发光时的电阻”的实验，小灯泡的额定电压U 额 =2.5V。
（1）图甲图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并改正。
（2）闭合开关移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表如图乙所示，则灯泡额定功率为 ________ W。
（3）小华设计了如图丙的实验，电源电压不变，R 1 和R 2 为滑动变阻器，R 2 的最大电阻为R 0 。实验步骤如下：
①闭合开关S，S 1 ，只调节 ________ ，使电压表的示数为2.5V；
②闭合开关S，S 2 ，只调节 ________ ，使电压表的示数为2.5V；
③接着将R 2 的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U 1 ；再将R 2 的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U 2 ，则小灯泡正常发光时的电阻R= ________ （R 0 、U 1 、U 2 表示）。
12． 小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电压、电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。
（2）小明在探究电流与电阻关系时，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论： ________ 。
②上述实验过程中，小明先用5Ω的电阻做完实验时，滑动变阻器滑片恰好移到a点位置，然后他用10Ω的电阻替换5Ω的电阻继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为 ________ V时，读出电流表的示数，此时变阻器的滑片移至b点位置，那么b点在a点的 ________ （选填“左”或“右”）侧。
（3）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 ________ Ω的滑动变阻器。
（4）小明在探究电流与电压关系时，根据相关数据绘制出I-U图象，如图丁中a所示：实验完成后，将电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出I-U图象，如图丁中b所示。则图象中A、B、C三点电阻R A ，R B ，R C 大小关系由大到小排列为 ________ 。
（5）小明设计了如图戊所示的电路，用一个电压表或电流表，测量额定电压为U 额 的小灯泡L 2 的额定功率，已知定值电阻的阻值为R 0 、电源电压未知。请你完成下面的步骤：
①将 ________ （选填“电压表并联在ab间”、“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”），只闭合开关S和S 1 ，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为 ________ ，灯泡正常发光；
②只闭合开关S和S 2 ，滑动变阻器滑片位置 ________ （选填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”），读出电表的示数为U或者I；
③小灯泡L 2 的额定功率表达式为：P 额 = ________ 。
13． 小华同学用图甲的电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，电源电压为6V不变，滑动变阻器“20Ω，1A”。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
（2）连接正确后开始实验，实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时他眼睛应注意观察 ________ （填序号）；
A.变阻器滑片
B.电压表
C.电流表
D.电源
（3）同组的两个同学先后进行实验，并作出I-R图象如图（2）所示， ________ 图（选填“甲”或“乙”）实验操作中不符合要求，是： ________ ；
（4）按照上述正确的一组数据继续探究：小华用30Ω的定值电阻代替原来的电阻进行实验，发现无论怎样移动滑片电压表示数都 ________ （选填“大于”或“小于”）3V，为了能够继续完成实验，并能使电压表示数调到3V，他可以 ________ 。
（5）在上述实验中当接入的定值电阻为10Ω时，滑动变阻器和该电阻的功率之比为k 1 ，若接入20Ω电阻时该比值为k 2 ，则k 1 ________ k 2 （选填“＞”“=”或“＜”）。
14． 有两只阻值未知的定值电阻R 1 、R 2 。
（1）图甲是用伏安法测R 1 阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω。
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故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻R 1 = ________ Ω。
③现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有 ________ （填序号）。
实验序号 U/V I/A R 1 /Ω
1 0.8 0.2
2 1.6 0.4
3 1.9 0.475
（2）图丙是能巧测R 2 阻值的实验电路。图中R为电阻箱，R 0 为定值电阻（阻值未知）。要求仅利用电阻箱读数表达R 2 的阻值，请在空白处填上适当内容。
①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下 ________ ；
②将开关接b,调节 ________ ，保持 ________ 不变，记下 ________ ；
③则R 2 = ________ 。
15． 在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，电源电压3V且恒定，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器规格为“20Ω，2A”。
（1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整。（导线不允许交叉）
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是定值电阻R ________ （假设电路只有一处故障）；
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.4 2.0
电流I/A 0.1 0.14 0.2
（3）在探究电流与电压关系时，得到如表所示的电流I随电压U变化的数据，据此得出结论：电阻一定时， ________ 。
（4）在探究电流与电阻关系时，为了保证所给电阻均能完成实验，应控制定值电阻两端电压至少为 ________ V。现将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，滑动变阻器的电阻将 ________ （变大/不变/变小），其电功率变为原来的 ________ 倍。

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