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专题 21 电学实验(解析版)
1.(2024•北京中考)利用两端电压不变的电源、两个电流表、两个不同规格的小灯泡、滑动变阻器、开
关和导线若干,探究在串联电路中,流入第二个灯泡的电流 与流入第一个灯泡的电流 是否相等。
(1)画出实验电路图 ;
(2)画出实验数据记录表格 。
【答案】(1)
(2)
实验次数 电流表A 的示数/A 电流表A 的示数/A
1 2
1
2
3
【详解】(1)探究在串联电路中,则需要连接成串联电路,流入第二个灯泡的电流 与流入第一个灯泡
的电流 是否相等,两个电流表,一个需要在第一个灯泡前,测量流入第一个灯泡的电流,靠近电源的正
极,第二个电流表需要在第二个灯泡前,测量流入第二个灯泡,即两个灯泡之间,故电路图如下图所示:
(2)需要记录的物理量有A 的示数,A 的示数,一共需要三组实验,寻找普遍规律,故表格为:
1 2
实验次数 电流表A 的示数/A 电流表A 的示数/A
1 21
2
3
2.(2024•北京中考)某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡 的额定功率,电源两端电压保持不变;
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 端;
②闭合开关,应 以确定小灯泡 正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则 的额定功率
W。
(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡 的额定功率 与 的大小关系,他断开开关,保持滑
动变阻器滑片位置不变,将 替换为 ,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。依据上述现象,可推断
出 (选填“>”“=”或“<”),他继续完成了 的测量后,验证了推断。
【答案】(1) A 移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V 0.75
(2)<
【详解】(1)①[1]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处,故滑片需要位
于A端。
②[2]L 的额定电压为2.5V,为了使灯泡正常发光,闭合开关后,应移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为
1
2.5V。
[3]由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,因此L 的额定功率为
1(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,将 替换为 ,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。由串联电路
电压特点可知,滑动变阻器两端电压增大,而滑动变阻器接入电路的阻值不变,由 可知,电路中电
流增大,总电阻减小,因
因此 ,由 可知,灯泡正常发光时, 。
3.(2023•北京中考)小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关,其中
两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R 和R。
1 2
(1)该实验采用串联电路可以控制________相同和________相同;
(2)闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相等,实验结论是:________。
【答案】 电流 通电时间 电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关
【详解】(1)[1][2]该实验采用串联电路,两电阻丝的电流与通电时间相同。
(2)[3]闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相等,说明当电流与通电时间相同时,不同电阻
的电阻丝产生的热量不同,可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。
4.(2022•北京中考)小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。(1) 如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动至___________端;
(2) 闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,此
时通过小灯泡的电流为___________A.该小灯泡的额定功率为___________W。
【答案】 B 0.3 0.75
【详解】(1)[1]闭合开关前,为了防止因电路中电流过大而损坏电路元件,应将滑动变阻器的滑片P置
于阻值最大处,如图甲所示,滑动变阻器接下端左端的接线柱,故滑片P移动至B端。
(2)[2][3]如乙图可知,电流表所选的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,根据此时指针指示的位置可知读
出电流表的读数为0.3A。即灯泡正常发光时流过灯泡的电流I=0.3A,则灯泡的额定功率为
P =U I=2.5V×0.3A=0.75W
额 额
5.(2021•北京中考)小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用干电池、电流表、电
压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线,设计了如图所示的电路。实验中,他将定值电阻R
接入电路中,读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数,记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个
电阻后,小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。
(1)请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因:___________;
(2)请你画出能够实现探究目的的电路图(可以添加适当的实验器材)___________;
(3)依据你设计的电路图,针对小圆不能实现探究目的的原因,写出操作的方法___________。【答案】 不能控制电阻两端的电压相同 见详解
【详解】(1)探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时,需控制电阻两端的电压不变,电路中没
有滑动变阻器,由于电源有电阻,当换用不同的电阻时,根据分压原理,电压表示数发生了变化,不能控
制电阻两端的电压不同,因此不能实现探究目的。
(2)在上述给出的器材中再加上滑动变阻器,电路图如图
(3)探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时,应控制电阻两端电压保持不变,将定值电阻 R接
入电路中,调节滑动变阻器的值到合适的位置,读出相应的电流表的示数 I并观察电压表的示数U,记录
实验数据。故断开开关,更换定值电阻R,闭合开关后,应调节滑动变阻器的滑片使电压表示数仍为U保
持不变,读出此时电流表的示数I,并把R、I记录在数据表格中。
6.(2020•北京中考)如图所示,手持用丝绸摩擦过的玻璃棒,靠近吊起的用毛皮摩擦过的橡胶棒的一端,
发现橡胶棒的这端被吸引过来,这是由于______。
【答案】异种电荷相互吸引
【详解】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,而两者相互吸引,是由于异种电荷相
互吸引。
7.(2020•北京中考)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了
如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻值为R
1和R 的电阻丝(R”)。
【答案】 AD 见解析 相同 B <
【详解】(1)[1]煤油温度变化,是由于电流通过合金丝时,产生热量,煤油吸收热量温度发生变化,则
煤油温度变化太慢,是由于合金丝产生的热量太少或煤油的质量太多,所以可减小煤油的质量,或据
Q=I2Rt知,增大通过合金丝的电流。图示中,合金丝与滑动变阻器串联连接,滑片P向B端滑动时,变阻
器接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,电源电压不变,电路的电流变小,电阻不变时,合金丝产生
的热量减小;要探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系,应保持通过不同阻值合金丝的电
流相同,将两个合金丝并联后,通过两个合金丝的电流不同;更换电压更高的电流,则电路电阻不变时,
通过电路的电流变大,产生的热量变大;增大两个电阻的阻值,电路中的总电阻增大,而电路的电流减小,
则使合金丝产生热量的效果不明显;改用精确度更高的温度计,可测得的温度的精确度更高,但不改变温
度变化的快慢。故AD符合题意,BCEF不符合题意。
故选AD。
(2)[2]两个合金丝串联在电路中,通过的电流相同,且R