中考物理专题复习精编 专项突破集训八 伏安法实验.docx
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中考物理专题复习精编专项突破集训八伏安法实验
专项突破集训八 伏安法实验)
(时间:
90分钟 满分:
118分)
一 测量小灯泡的电功率
1.(2016新疆生产建设兵团22题)(9分)小华同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样.
第1题图
(1)请用画线代替导线,将图中的实物电路图连接完整.
(2)在连接电路时,开关始终是______(选填“断开”或“闭合”)的,在闭合开关前,应将滑片变阻器的滑片移到最______(选填“右”或“左”)端.
(3)闭合开关后小华进行了4次实验,并将有关数据和现象记录在如下的表格中.
物理量
次数
电压U/V
电流I/A
实际电功率P/W
发光情况
1
0.5
0.10
0.05
不亮
2
1.5
0.20
0.30
偏暗
3
2.5
0.30
明亮
4
2.8
0.32
0.896
很亮
表中第1次实验小灯泡不亮的原因是灯泡实际功率________(选填“太大”或“太小”).
(4)分析上表中数据可知该小灯泡的额定功率为________W,实验得出的结论是:
小灯泡的实际功率________,灯泡越亮.
2.(2016通辽22题)(5分)在伏安法“测定小灯泡的电功率”的实验中,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).
第2题图
(1)连接电路时,开关应断开,闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到________端(选填“A”或“B”).
(2)闭合开关,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,则故障原因可能是____________.
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向________(选填“A”或“B”)端移动.
(4)小灯泡的电流随它两端电压变化关系如图丙,分析图像可知:
①小灯泡额定功率是________W.
②小灯泡灯丝电阻是变化的.灯丝电阻变化的原因是____________________________.
3.(2016丹东44题)(9分)小红做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:
电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干.
第3题图
(1)小红设计了图甲所示的电路,她应选用规格为________(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器,该实验中滑动变阻器的主要作用是____________.
(2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因是________;若小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,原因是________.
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡U-I图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为________W.
(4)由图乙发现灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要因素是________.
(5)在没有电压表、只有电流表的情况下,小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材,也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率.步骤如下:
①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路;
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为________A时,灯泡正常发光;
③断开开关,保持____________不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数I1;
④小灯泡额定功率的表达式为P额=________.
4.(2016西宁26题)(7分)实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡,小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,他设计了如图甲所示的电路图.实验中各元件完好,电源电压保持不变.
第4题图
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整(要求:
滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,连接导线不能交叉).
(2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自己设计的表格.
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
平均电功率P′/W
1
2
0.34
2
2.5
0.4
3
3
0.44
Ⅰ.请指出这个表格设计不合理的地方____________.
Ⅱ.小明操作规范读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电压为2.5V时,求得小灯泡的电功率为①________W,故小明认为该小灯泡不合格,他判断的理由是②____________________________.
Ⅲ.假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度________(选填“大于”或“小于”)合格产品小灯泡钨丝的长度.
(3)小明还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成电阻,当电阻阻值是2Ω时,电流表示数为1A;要使电流表示数是0.5A,应将2Ω的电阻更换为①________Ω的电阻;多次测量后作出的I-R图像是下图中的②________.
二 特殊方法测电功率
5.(2016漳州33题)(9分)如图甲所示是“测定小灯泡电功率”实验的装置图,电源电压为4V且保持不变,小灯泡额定电压为2.5V,阻值约为9Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
(1)请用笔画线代替导线把图甲中的实物电路连接完整;
第5题图
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应调至________(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表指针均有偏转,则小灯泡不发光的原因是__________________________________;
(4)实验中,电压表示数如图乙所示,要使小灯泡正常发光,应将滑片向________(选填“左”或“右”)移;
(5)一实验小组的数据如下表所示:
实验序号
1
2
3
4
5
U/V
0.3
1.5
2.0
2.5
2.9
I/A
0.06
0.20
0.24
0.28
0.30
老师在检查时,指出第________次实验的数据无法从实验中测得,理由是________________.该小灯泡的额定功率是________W.
(6)另一实验小组在原有器材的基础上,不使用电流表,增加一个阻值已知、大小合适的定值电阻R0和若干开关、导线也能测出小灯泡的额定功率.请你在图丙的方框内画出该小组的实验电路图(要求:
电路只连接一次并考虑灯丝电阻受温度变化的影响).
6.(2016南京26题)(7分)在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V.
第6题图
(1)如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图(不完整),请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整.
(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端.
(3)连接好电路后,闭合开关,小明发现移动滑动变阻器滑片P,小灯泡不发光,电压表的示数为零.进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好,针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:
①小灯泡短路;②小灯泡的灯丝断了;③滑动变阻器断路.根据故障现象,猜想________(填序号,下同)是错误的,如果观察到电流表有示数,则猜想________是正确的.
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移到合适位置,读出电流表示数,即可算出小灯泡的额定功率.
(5)小华打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开并S接“a”、“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率,图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是________(填字母).
第6题图
A.两种方案都能B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能D.丙方案不能,丁方案能
7.(2016柳州25题)(9分)在“测量小灯泡电功率”的实验中,小柳同学连接的电路如图甲所示,所用小灯泡额定电压为2.5V,电源电压保持不变.
丙
第7题图
(1)连接电路时,开关应________(选填“闭合”或“断开”),应将滑片P放在变阻器的______(选填“A”或“B”)端,电压表应选用的量程是________(选填“0~3V”或“0~15V”).
(2)连接电路后,闭合开关,小柳发现电流表有示数,但小灯泡不亮,电压表示数为零,故障的原因可能是____________________.(写出一种)
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电流表示数如图乙所示时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为________A,该灯泡的额定功率是________W.
(4)小龙同学在测同样规格的小灯泡电功率时,发现电流表3A的量程已损坏,只有0.6A的量程可用.小龙查资料,知道电流表内部有电阻,电阻阻值很小,0.6A量程所对应的内部电阻阻值约为0.1Ω.为顺利完成实验,他设计了如图丙所示电路,想把电流表的量程临时改为1.2A.图中ab是一根长20cm的锰铜电阻丝,总阻值约为0.2Ω,a端用一个夹子固定,另一个夹子可在ab间移动.
实验室提供下列器材:
A.锰铜电阻丝ab长20cm,总阻值约为0.2Ω
B.滑动变阻器(0~10Ω)
C.滑动变阻器(0~50Ω)
D.蓄电池电压24V
E.开关一个,夹子两个,导线若干
①小龙实验时应选择的滑动变阻器是________(填字母代号).
②小龙实验操作步骤如下:
Ⅰ.按照图丙连接电路,滑动变阻器的滑片放在电阻最大的位置,开关处于断开状态,同时断开锰铜电阻丝b端的夹子;
Ⅱ.闭合开关,__________________________,使电流表的示数为0.6A;
Ⅲ.__________________________________________________________.这样电流表的量程就临时改为了1.2A.
三 测量定值电阻的阻值
8.(2016丽水26题)(8分)小科同学用如图甲电路测导体电阻Rx;
(1)请用笔画线代替两根导线,将电路连接完整(导线不能交叉);
第8题图
(2)规范连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器进行多次测量,并记录数据如下表,请根据图乙把表中所缺数据填写完整.
实验序号
电压/V
电流/A
1
1.5
0.16
2
2.0
________
3
2.5
0.24
(3)小科同学根据上表求出电压的平均值和电流的平均值,再运用欧姆定律求出电阻的平均值.请判断该方法是否可行,并说明理由.____________________.
9.(2016岳阳21题)(10分)利用图甲进行“测量未知电阻”的实验.
第9题图
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
电流I/A
0.30
0.42
0.50
电阻Rx/Ω
5.0
4.8
电阻Rx的平均值/Ω
(1)连接电路时,应将开关________.
(2)连接电路后,闭合开关,移动变阻器的滑片,电压表有示数,电流无示数,造成这一现象的原因可能是________(只填序号).
A.Rx断路 B.Rx短路 C.电流表断路
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量.第三次实验中电压表示数如图乙所示,电压表读数为________V.
(4)将实验数据填入下表并进行处理,三次所测电阻Rx的平均值为________Ω.
(5)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大,原因可能是______________________.
10.(2016凉山州44题)(8分)用电流表、电压表测电阻的实验:
(1)该实验的原理为________;在连接电路的过程中,开关始终是________(选填“断开”或“闭合”)的;
(2)根据下图所示实物连接情况,闭合开关,滑片P若在B端,导线的M端应接滑动变阻器的________(选填“A”或“B”)端;
第10题图
(3)根据实物连接图在虚线框内画出电路图;
(4)滑片P移动到某一位置时,电流表、电压表读数如图乙、丙所示,I=________A,U=________V,电阻R=________Ω.
第10题图
四 测量小灯泡的电阻
11.(2016巴中44题)(7分)在小明同学探究小灯泡的电阻是否固定不变的实验中,电路图如图所示,灯丝的电阻约为10Ω,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒为4V.
第11题图
(1)请你用笔画线代替导线,按乙图的电路图把甲图中的实物图电路连接完整,使滑片P向右端移动时灯的亮度变暗.
(2)闭合开关前,滑动变阻器连入电路的阻值为最大值的作用是________.
(3)当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,灯的额定电流为________A,此时灯丝的电阻为________Ω(保留一位小数).
第11题图
(4)调节滑片,记录电压表和电流表一系列读数,在丁图中绘制了小灯泡的U-I图像后,小明用一个定值电阻更换小灯泡,进行正确操作,记录电流表和电压表的一系列读数,在图丁中绘制定值电阻的U-I图像.在丁图中,能反映小灯泡电阻的图像是________(选填“a”或者“b”),由此可知,小灯泡的电阻与灯丝的________有关.
12.(2016安顺15题)(6分)小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的实物图.
第12题图
(1)闭合开关前,应向________端(选填“A”或“B”)调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小.
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是________A.这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”).换相同规格的灯泡,重测的数据如下表,并给I-U图像如图丙的A所示.
(3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?
说出你的理由__________________________(作出判断并说出理由).
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I-U图像如图丙的B所示.你认为错误的原因可能是________________________.
(5)“伏安法”测小灯泡电阻的实验装置还可以用来测量________的实验.
五 特殊方法测电阻
13.(2016泸州31题)(5分)某课外科技小组设计了如图所示的电路来测量电源电压U和待测电阻Rx的值,已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω,其实验步骤如下:
第13题图
(1)这个小组的同学按电路图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片P滑到最右端b点,闭合开关S1,断开开关S2,无论怎样移动滑片P,发现电压表有示数但始终保持不变,电路故障的原因可能是____________________;(写出一种原因即可)
(2)排除故障后,将滑动变阻器的滑片P滑到最右端的b点,闭合开关S1和S2,电压表的示数为3V;再断开开关S2,此时电压表的示数为2.4V,则电源电压U=______V,待测电阻Rx=______Ω;
(3)保持S1闭合,S2断开,当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时,电压表的示数应为________V,待测电阻Rx的电功率为________W.
14.(2016南宁27题)(7分)如图甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图.
第14题图
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到________处;闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是Rx______.
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为______A,则未知电阻Rx=______Ω.
(4)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变).请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到______端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:
Rx=________(用已知量和测量量符号表示).
六 综合类伏安法实验
15.(2016本溪32题)(12分)在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,琪琪和航航设计的电路如图甲所示,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V.琪琪的实验过程如下:
第15题图
(1)她调节滑动变阻器,发现当电压表的示数为2.5V时,小灯泡不能正常发光,而航航发现了问题,于是继续向______(选填“左”或“右”)端调节滑动变阻器,使电压表的示数为______V时,小灯泡才正常发光.若此时通过小灯泡的电流如图乙所示,电流为______A,小灯泡正常发光的电阻为______Ω.
(2)琪琪将导线cd的d端改接到小灯泡a端,重新测量小灯泡正常发光的电阻,闭合开关她发现电压表的指针________,原因是____________________.
(3)她俩重新选择实验器材,不用电压表就测出了I额=0.3A的小灯泡的额定功率,设计的电路图如图丙所示,请你将下列实验步骤补充完整,并计算出小灯泡的额定功率(电源电压恒定且未知,滑动变阻器的最大阻值为30Ω).
①将滑动变阻器的电阻调到最大,开关S闭合,S1________(选填“闭合”或“断开”),读出电流表的示数为0.2A,则电源电压为________V;
②开关S闭合,S1________(选填“闭合”或“断开”),调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为________A时,小灯泡正常发光;
③开关S、S1均闭合,滑动变阻器的滑片________,读出电流表的示数为0.4A;
④小灯泡额定功率P额=________W.
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