34题--电学实验题·满分特训（二）

一、实验题

1. 难度：简单

在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明依次选用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验．

（1）图甲是实验的实物连线图，其中有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”并画出正确连线．

（__________）

（2）改正错误后闭合开关，电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是___．

（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为___A．

（4）断开开关,将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向___（选填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察___表示数的变化．

（5）下表是实验中记录的数据，分析数据可知：

实验次数	1	2	3
定值电阻R/Ω	5	10	20
电流/A		0.2	0.1

①10Ω定值电阻的功率为___W．

②当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．

2. 难度：中等

小宸利用图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。其中电源电压为U，R_t是热敏电阻，其阻值与温度有关，二者关系为R_t＝kt＋b（k＞0，b＞0）。

(1)本实验要保持R_t阻值不变，也就是保持R_t的______不变。

(2)使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准______刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其______（选填“＋”或“－”）接线柱流入。

(3)图乙是某次测量时电压表的示数，其读数为______V，如果要使电压表示数变大，应将滑动变阻器滑片P向______端（选填“a”或“b”）移动；图丙是小宸根据实验数据画出的I－U图像，经分析可得出结论：在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成______比。

（拓展）改变电源电压并换用不同规格的滑动变阻器，两电表量程可重新选择。用标有“2.5V”字样的小灯泡替换R_t，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处，闭合开关，读出两电表示数，并记录在表格第1列中；移动滑片至滑动变阻器中点，测出数据，记录在表格第2列中；分析表格中的数据可知：小灯泡正常发光时，电路的总功率为______W。

实验次数	1	2	3
电压U/V	0.9	1.5	2.5
电流I/A	0.36	0.6	1

3. 难度：困难

小芳利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表各一个，一个开关，若干定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（60Ω　3A），导线若干。

(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整（____）。

(2)小芳在闭合并关S时，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因可能是：______。

(3)小芳在探究“电流与电压的关系”，连接好电路，闭合开关前滑片应置于______端（选填“A”或“B”），通过实验得到多组实验数据，如下表所示，由这些数据可得结论：当电阻一定时，______。

电压/V	1.0	1.5	2.0	2.5
电流/A	0.2	0.3	0.4	0.5

(4)小芳在探究“电流与电阻的关系”时，为了保证所有定值电阻均能完成实验，实验过程中小芳应该保证电压表示数最小为______V不变。

（拓展）实验结束后小芳找来一个小灯泡代替定值电阻探究“电流与电压的关系”，闭合开关，滑动变阻器滑片P滑动过程中，发现电流表的示数与电压表的示数不成正比，原因是：______；

在此过程中小灯泡阻值的变化量大小为ΔR₁，滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR₂，则这两个量的大小关系是：ΔR₁______ΔR₂（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

4. 难度：困难

如图甲所示，小明利用“伏安法”测量未知电阻R_x的阻值，电源电压调为3V，所用滑动变阻器为（40Ω　1A），进行了如下实验：

(1)请你添加一条导线将实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电流表的读数变大（____）。

(2)连好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则此故障的原因可能是______。

(3)小明设计的实验步骤如下：

①电表调零，开关断开，按照电路图连接电路，滑动变阻器调到阻值最大。

②闭合开关，调节滑片P，读出一组电压表、电流表的示数U和I并记录在表格中。

③根据R＝，计算出R_x的阻值并记录在表格中。

从实验步骤看，这个实验存在的主要缺陷是：______。

(4)电路正常后，闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则电阻R_x的阻值为______Ω。

(5)小明还想探究电流与电阻的关系，电源电压调为6V不变，又取了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻，并使电压表的示数始终保持2.5V不变，多次更换阻值不同的定值电阻，记录各次电流表的示数，然后分析数据得出结论。在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值最大为______Ω。

（拓展）在探究电流与电阻的关系实验中，电阻两端电压始终保持2.5V不变，小明想让5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻都能使用，则电源电压的范围为______V至______V（结果保留小数点后两位）。

5. 难度：中等

小明要测量定值电阻R_x的阻值（约十几欧）。现有器材：电源（6V）、滑动变阻器、电流表，电压表、开关各一个，导线若干。

(1)他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线，将该电路连接完整（____）；

(2)电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最______端，闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时R_x两端的电压为______V；

(3)当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0，他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，发现电压表有示数，电流表示数仍0；则由此可以判断故障是：______。

(4)排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏，小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、总阻值为10Ω的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线（如图丙所示）。查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考，重新设计了如图丁所示的电路（AB为电阻丝，C为鳄鱼夹），继续进行实验。

①根据已知条件判断，电压表量程应选用______V；

②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示：

次数	1	2	3
AC长度（cm）	4.0	14.0	20.0
电压表示数（V）	0.8	2.0	2.4

求出第1次实验时电路中的电流I₁＝______A；利用表中所有数据求出待测电阻R_x＝______Ω。

6. 难度：中等

在做“测量小灯泡的电阻”的实验时，小明选用了电压为6V的电源，额定电压为3.8V的小灯泡和其它合适的器材，并连接了部分实验电路，如图所示。

(1)为了完成实验，请你帮他用笔画线代替导线将电路连接完整（____）。

(2)电路连接好后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到______（选填“A端”或“B端”）。

(3)当闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，灯丝突然烧断，此时电压表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

(4)换相同规格的灯泡，重新实验并记录数据如下表：

电压/V	2.0	2.5	2.8	3.0	3.2	3.5
电流/A	0.40	0.48	0.53	0.56	0.58	0.61
电阻/Ω	5.0	5.2	5.3	5.4	5.5	5.7
平均电阻/Ω	5.4

根据实验数据，小明确定平均电阻就是小灯泡的电阻，你认为这种做法合理吗？______（选填“合理”或“不合理”），你的理由是______。

（拓展）小明还想利用现有的实验器材测量小灯泡的额定功率，但此时电压表0～15V量程突然损坏，而0～3V量程完好。请你在不增减器材的情况下，帮他设计测量小灯泡额定功率的实验。要求写出必要的实验步骤，用字母（或数值）记录所测得的物理量并写出小灯泡额定功率的表达式。

实验步骤：______。

小灯泡额定功率的表达式：P_额＝______。

7. 难度：中等

测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。

(1)如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，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)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是______。

(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为______A，小灯泡的额定功率为______W，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。（保留2位小数）

(4)完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I_额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R₁的最大阻值为R，实验方案如下：

①按电路图连接电路。

②只闭合开关S₁，移动R₁的滑片，使电流表的示数为I_额，灯泡正常发光。

③只闭合开关S₂，______，使电流表的示数为I_额。

④保持R₂的滑片位置不动，将R₁的滑片移到最左端，电流表的示数为I₁，再将R₁的滑片移到最右端，电流表的示数为I_2。

⑤小灯泡额定功率的表达式为P_额＝______（用I_额、I₁、I₂、R表示）。

8. 难度：中等

小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）

（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用_____（选填“A”或“B”）

A．“10Ω 5A”的滑动变阻器

B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器

（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是_____。

（3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙所示），分析图像可知：小灯泡的额定功率为_____W。

（4）完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U_额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R₀，请你完成下面实验步骤：

①_____（填写S、S₁、S₂的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为_____；

②_____（填写S、S₁、S₂的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U₁；

③灯泡额定功率的表达式为P_额＝_____。

9. 难度：简单

小宇在做“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验时，设计了如图所示的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，且都有一段电阻丝，U形管中有一定量的液体。

(1)实验过程中是通过观察__________________________来比较导体产生热量的多少。

(2)甲图透明容器中密封着两段电阻丝，分别是5 Ω 和10 Ω，利用甲图所示的装置可以探究电流通过导体产生的热量与 ________的关系。

(3)小宇想利用图乙所示装置探究电流通过导体产生热量与电流的关系，请帮助他将电路图补充完整。正确连接电路，闭合开关一段时间后，小宇发现左侧U形管液面高度差大于右侧U形管液面高度差，可以得出结论：__________________________。

______

(4)为了使得出的结论更具有普遍性，上述实验装置中需添加________________。

(5)当电流表的示数如图丙所示时，乙图中右侧容器中的电阻丝5 min内共产生__________J的热量。

（拓展）小宇将甲装置改装后可测量煤油的比热容。方法是：将两电阻丝换为阻值相等的定值电阻，再将U形管换为温度计，分别向两容器中加入初温均为t₀、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，读出温度计的示数分别为t_水和t_煤油，请写出煤油比热容的表达式c_煤油＝________(已知水的比热容为c_水)。