初三物理电学实验探究题及标准答案.docx

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初三物理电学实验探究题及标准答案

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考

XXX年级xx班级

姓名：

_______________班级：

_______________考号：

_______________

题号

一、实验,探究题

二、计算题

三、综合题

四、作图题

总分

得分

评卷人

得分

一、实验,探究题

（每空？

分，共？

分）

1、测量“小灯泡的电功率”，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间，所提供的器材有：

电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω，2A”、“20Ω，1A”）两个，导线若干．

（1）小明没有连接完的实物电路，如图1所示，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整．

（2）小明选用的滑动变阻器的规格为　　．

（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表示数如图2所示，读数为　　V，小灯泡的额定功率为　　W．

（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率．

①请在图3虚线框内画出她设计的电路图．

②写出实验步骤：

实验步骤　　．

③写出测定额定功率的表达式：

P额=　　．

2、如图22甲所示是小刚测量小灯泡电功率的电路。

电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别

   为10Ω和50Ω。

（1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图乙所示，则他接下来的操是            。

（2）应该选用的滑动变阻器是          。

（选填“R1”或“R2”）

  （3）用笔画线代替导线将电路连接完整。

  （4）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放在           端。

（填“a”或“b”）

  （5）检查仪器和电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，

       多次测量的目的是：

                                        。

  （6）在某次测量中，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示

       要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向      （选填“左”或“右”）

       移动，同时眼睛应观察                       。

3、如图21是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同），瓶中的电阻采用金属丝。

（1）实验中，通过观察               来判断电流通过导体产生热的多少。

（2）在电流与通电时间相同的条件下，选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验，为了使实验现象最明显，可以选用表中的铜与　     进行对比。

4、如图20所示的电路，闭合开关后，电压表读数为6V，电流表读数为0.6A。

（1）电阻的阻值R定为        Ω。

（2）现将一滑动变阻器R滑以某种方式正确接入电路，并在其两端再接入另一电压表，

       多次移动滑片，并记录每次各电表的数据如下表所示。

分析可知变阻器R滑与电阻

       R定是        的，（选填“并联”或“串联”）电压表V2并联在        两端。

A/安

V1/伏

V2/伏

0.3

3

3

0.4

2

4

0.5

1

5

0.6

0

6

5、按图所示的电路图做“测量小灯泡的功率”的实验．所用器材有：

标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、电压表（量程为0～3V、0～15V）、开关及导线若干．

（1）一学生按电路图正确连接电路后，变化开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是　　．

（2）排除故障换用新元件后，闭合开关，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：

　　．

（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入表中．

①通过上表数据，可算得小灯泡的额定功率为　　W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：

　　．②当小灯泡正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为　　Ω（小数点后保留一位有效数字）．

电压表的示数U/V

电流表的示数　I/A

小电灯的功率　P/W

2.0

0.20

2.5

0.22

3.0

0.25

3.8

0.30

4.5

0.32

（4）若电压表的0～15V量程已损坏，只能使用0～3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？

①在图2方框中画出测量电路图；

②若小灯泡两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为　　（计算结果取整数）．

6、在探究电功率跟电流、电压的关系实验

中，小丽同学设计了如图17所示的电路。

（1）此电路是用来探究电功率跟________ 的关系的；小丽是通过观察_____________________      来判断灯的功率大小，并通过比较两块电压表的示数，得出实验结论。

（2）请你帮助小丽重新设计一个电路来探究电功率跟另一因素的关系：

       应该添加的器材_____________________；

       简述你所设计的电路的连接情况

：

__________________________________。

7、在测定小灯泡功率的实验中，某同学用四节新干电池作电源，额定电压为3.8伏的小灯泡（估计额定功率为1瓦左右），以及实验所需的其他器材，他按如图a所示电路图正确连接电路。

当滑片P在b端时，他闭合电键K，电压表和电流表的示数如图b所示，他将滑片P向a端移动的过程中，发现当小灯泡正常发光时，滑片P正好在滑动变阻器的中点上（即连入电路的电阻正好是其最大阻值的一半）。

此时由于电流表指针晃动剧烈无法准确读数，该同学经过思考、分析，最后求出了小灯泡的额定功率。

请你根据上述实验过程，帮这位学生求出小灯泡的额定功率。

          a                                             b

8、测定小灯泡额定功率的实验器材如图所示，其中小灯泡上标有“3.8V”的字样，它的电阻约10Ω。

（1）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）。

（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。

于是小刚提出以下猜想：

A．可能是灯丝断了  B．可能是小灯泡短路   C．可能是变阻器开路

究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。

下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。

电流表

电压表

判断结果

判断依据说明

示数不为零

示数为零

示数为零

示数不为零

（3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则通过小灯泡的电流为____A，小灯泡的额定功率为______W。

9、实验桌上有如下器材：

电压恒定的电源一个（电源电压约6V），阻值为5Ω、

10Ω、15Ω的定值电阻各一个，标准电阻箱一个（电路图符号

），学生用电压表一个，开关一个和导线若干。

小明想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：

“当通过电阻的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”。

（1）小明设计了如图所示的实验电路图。

他的方法是：

用R1=5Ω的电阻作为电路保护电阻（以免不小心将电阻箱的阻值调至零时，电源被短路），改变电阻箱的阻值，记下每次对应的电压表示数。

小明发现，电阻两端的电压与该电阻的阻值并不

成正比。

请你对小明的实验方法做出评价：

（2）请你根据上述要求帮助小明画出实验电路图并简述实验步骤。

10、小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验。

（1）请你帮助他在实物连接图中，用笔画线代替导线将缺的导线补上。

（2）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是改变电阻两端的电压来改变通过的电流，以达到                       。

（3）若实验器材改为如下：

一个标准电阻箱（电路图符号

）、若干开关、干电池、导线和一个电流表（该电流表表盘上有刻度但无刻度值，电流表灵敏度良好且量程足够大），请用以上器材设计一个测量电阻Rx的实验电路图

11、测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率时，已经连好部分电路。

（1）请在图中，把余下部分的电路连接好。

接在B

小明把电路连接正确后，闭合开关测量了三组不同的电压与电流的数值，其中两次已填在下表中，第一次实验的电压、电流如图所示，请把观测到的电压与电流数值填在表格中。

（3）小明通过表格数据,得知小灯泡的额定功率为_________W。

（4）小军发现小明每做一次实验，灯就会更亮一些，他想看看小灯泡最亮会有多亮，他就把滑动变阻器的滑片移向______（填“左”或“右”），结果滑片刚移了一下，小灯泡马上烧坏，灭了。

小军细想之后提醒自己，以后使用用电器，要注意：

_________________________。

12、在测定标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的实验中：

实验次数

1

2

3

电压U／V

1.5

2.5

3.0

电流I/A

0.2

0.25

⑴请你根据将图甲中实物电路补充完整．

⑵通过实验得到了三组U和I的数据（如右表）．当灯泡两端电压为3.0V时，电流表示数如图乙所示，请将读数填入表格中．

⑶小灯泡正常发光时的电阻为________Ω．

⑷在分析这些实验数据时，你会发现灯丝的电阻是变化的，你认为引起灯丝电阻变化的原因是                          ．

⑸实验过程中，由于不小心造成灯泡短路，则电路中可能出现的现象是（说出两点）                  、                    ．

⑹利用现有器材和电路图还能完成的实验有：

评卷人

得分

二、计算题

（每空？

分，共？

分）

13、图30甲为某型号电子秤，其结构原理如图30乙所示，R0是定值电阻；R是压敏电阻，其阻值R随所受压力F变化的关系如图丙所示，改写电流表（量程为0.6A）的表盘数值后可直接读出所称物体的质量。

设踏板的质量为5kg，电源电压保持12V不变，g取10N/kg。

（1）根据图像可知，当称物体的质量增加时，压敏电阻R的阻值        （选填“变

    大”或“变小”）．

（2）空载时，电流表的示数为0.04A，求R0的阻值．

（3）若身边没有电流表只有电压表，还能制作电子秤吗？

若不能，请说明理由；若能，说明电压表应怎样连入电路。

评卷人

得分

三、综合题

（每空？

分，共？

分）

14、普通电动车的充电插口内有金属插脚，在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰，如图

13甲。

（1）图13乙是某种电动车的局部电路图。

如图硬币碰到充电插口的两个金属插脚，就

       会造成蓄电池　    　路。

（2）这种电动车的蓄电池总电压为48V，人体         （选填“能”或“不能”）触

图13

碰蓄电池两极。

 （3）对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的　     　。

（选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）

评卷人

得分

四、作图题

（每空？

分，共？

分）

15、给你一个电池组、一只电流表、一只已知阻值的定值电阻R0、一只开关和几根导线，用这些器材测一个未知阻值的电阻Rx．要求：

（1）画出电路图．

（2）简述实验步骤．实验步骤：

①　　；

②　　；

（3）写出计算Rx的公式．Rx=　　．

参考答案

一、实验,探究题

1、【考点】电功率的测量．

【分析】

（1）根据定律求出灯两端的电压值范围确定电压表量程与灯并联；

（2）求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器．

（3）根据电压表量程由图2所示电压表确定其分度值，读出电压表示数，由P=UI求出灯泡额定功率；

（4）没用电压表，要测量小灯泡的额定功率，关键要测出灯正常发光时的电压大小，

将灯泡与滑动变阻器串联，用电流表测流过电路的电流，通过移动的滑片，当电流表示数为0.3A时，灯正常发光；

保持滑片位置不动，然后利用开关将灯短路，再测出此时通过变阻器的电流I，则在电源电压已知的情况下，由欧姆定律，可求出灯正常发光时的变阻器连入电路中的电阻大小；

在第一次操作中，由欧姆定律，可求出灯正常发光时变阻器的电压大小，由串联电路电压的特点，求出灯的额定电压，然后由P=UI求出灯泡额定功率．

【解答】解：

（1）电路电流为灯泡额定电流0.3A时，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间，由U=IR可知，灯泡两端电压约为

3V～4.5V，电压表选用大量程，实物图的连接如下图1，

（2）此时，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端电压U滑=U﹣U灯=6V﹣U灯，

滑动变阻器两端电压约为3V﹣1.5V，小灯泡的额定电流为0.3A，由R=

可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值约为10Ω﹣5Ω，则滑动变阻器应选择“20Ω1A”；

（3）电压表量程是0～15V，由图乙可知，电压表分度值是0.5V，电压表示数是4V，

灯泡额定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W；

（4）①电路图如图2所示；

②：

Ⅰ、按电路图2连接实物图：

Ⅱ、闭合开关S1、断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3A；

Ⅲ、滑片位置不动，闭合开关S1、S2，读出电流表示数I；

Ⅳ、求灯泡额定功率．

③灯泡额定功率：

a、滑动变阻器接入电路的阻值R滑=

；

b、滑动变阻器两端的电压U滑=0.3A×R滑=0.3A×

=

V；

c、灯泡两端电压U灯=U﹣U滑=6V﹣

V；

d、灯泡额定功率P额=I灯U灯=0.3A×（6V﹣

V）

故答案为：

（1）如图1所示；

（2）“20Ω1A”

（3）4；1.2；

（4）①如图2所示；

②断开开关，按照电路图连接好实物，并将滑动变阻器滑片调到阻值最大处；

②Ⅰ、按电路图2连接实物电路图，并将滑动变阻器滑片调到阻值最大处；

Ⅱ、闭合开关S1、断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3A；

Ⅲ、滑片位置不动，闭合开关S1、S2，读出电流表示数I；

Ⅳ、求灯泡额定功率．

③0.3A×（6V﹣

V）

2、【考点】电功率的测量．

【专题】实验题；测量型实验综合题．

【分析】

（1）由图知，电流表指针没有指在零刻度线上，使用电流表前应对电流表进行机械调零，使指针指在零刻度线上；

（2）已知灯泡额定电压与灯泡阻值，由欧姆定律可以求出灯泡正常发光时的电流；由串联电路特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，然后由欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，根据该阻值选择滑动变阻器；

（3）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，连线时要注意滑动变阻器的接法；

（4）闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；

（5）多次测量可以减小误差；

（6）首先判断出图乙电压表示数高于额定电压，然后根据串联电路电压特点考虑该增加滑动变阻器阻值才能使灯泡电压降低到额定电压，在移动变阻器是眼睛应观察好电压表，到达额定电压就停止移动．

【解答】解：

（1）电流表指针没有指在零刻度线上，应先对电流表调零；

（2）灯泡正常发光时，电路中的电流：

I=

=

=0.25A；

则滑动变阻器两端的电压：

U滑=U﹣UL=9V﹣2.5V=6.5V，

此时滑动变阻器接入电路的阻值为：

R滑=

=

=26Ω，因此应选规格为“50Ω2A”的滑动变阻器；

（3）灯泡的额定电压是2.5V，电压表应选0～3V量程，滑动变阻器采用一上一下的接法，如图所示：

；

（4）为了电路的安全，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即将滑片放在a端；

（5）多次测量可以减小误差；

（6）图中电压表示数为2.9V，高于额定电压，故滑动变阻器应增加阻值多分担电压才能使灯泡电压降到额定电压，滑动变阻器向左移动滑片，此时眼睛要观察好电压表，当降到额定电压2.5V时停止移动．

故答案为：

（1）对电流表调零；

（2）R2；（3）如图；（4）a；（5）减小误差；（6）左；电压表．

【点评】此题综合性较强，考查了学生对电路的连接、滑动变阻器的作用、串联电路的分压原理的理解和掌握情况，有一定的难度．

3、【考点】焦耳定律．

【专题】电与热、生活用电．

【分析】

（1）电流产生热量多少不能直接观察，而是通过温度计示数的变化快慢反映电流产生热量的多少．

（2）在电流与通电时间相同的条件下，为了使实验现象最明显，要使两种导线的阻值相差最大；

【解答】解：

（1）实验时煤油吸热的多少是通过温度计示数变化来反映的，温度计示数变化越大，电流产生的热量越多；

（2）为了使实验现象最明显，要使两种导线的阻值相差最大，在电流与通电时间相同的条件下，导线的长度和横截面积相同，铜和镍铬合金的电阻相差最大．所以选表中的铜与镍铬合金进行对比．

故答案为：

（1）温度计示数变化；

（2）镍铬合金．

【点评】本题为探究电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关的实验，要理解转换法，用好控制变量法．

4、【考点】欧姆定律的应用．

【专题】应用题；电路和欧姆定律．

【分析】

（1）根据欧姆定律求出定值电阻的阻值；

（2）分析表格中定值电阻和滑动变阻器两端的电压关系，然后判断电路的连接方式；当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时其两端的电压为零，据此判断并联在滑动变阻器两端的电压表，进一步得出并联在定值电阻两端的电压表．

【解答】解：

（1）由I=

可得，定值电阻的阻值：

 R定=

=

=10Ω；

（2）由表格数据可知，变阻器R滑与电阻R定两端的电压之和恒为6V不变，

由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，两者串联；

因当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时其两端的电压为零，

所以，由表格数据可知，电压表V1并联在变阻器R滑两端，则电压表V1并联在电阻R定两端．

故答案为：

10；串联；定值电阻R定．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，会分析表格得出有用的信息是关键．

5、【考点】电功率的测量．

【分析】

（1）根据电路图可知，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路为灯泡的基本电路，根据灯泡的是否发光和电压表的示数确定电路故障；

（2）开关闭合后，灯闪亮一下后立即熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小造成的，原因可能是闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；

（3）①由表格数据读出灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算其额定功率；灯丝电阻随温度的升高而增大

②由串联电路特点和欧姆定律计算小灯泡正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值；

（4）①0～15V量程已损坏，而灯泡额定电压为3.8V，超过电压表的另一量程0～3V；电源电压是6V，灯泡正常发光时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为6V﹣3.8V=2.2V，小于电压表量程0～3V，因此可以用电压表测滑动变阻器电压，以便间接测量灯泡电压，据此作出电路图；

②根据题意确定滑动变阻器两端的最大电压与最小电压值，由串联电路特点求出相应的灯泡电压，由表中数据找出电压所对应的电流，然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大与最小阻值，然后确定其范围．

【解答】解：

（1）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端时，电路为灯泡的基本电路，灯不亮，电压表有较大的示数，说明电路故障为断路，并且电压表与电源两极相连，故小电灯断路；

（2）观察到灯闪亮一下后立即熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小造成的，该学生在操作过程中的不当之处是：

闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；

（3）①由表中数据可知，灯泡电压3.8V正常发光，此时通过的电流为0.30A，

所以灯泡的额定功率：

P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；

由表中数据及R=

可知，随小电灯电压的增大，通过的电流也增大，但电压变化大于电流变化，所以小电灯电阻变大，这是因为：

随电压增大、电流随之增大，小电灯的实际功率P=UI也增大，灯的温度升高；由此可见：

灯丝电阻随温度的升高而增大；

②由串联电路特点和欧姆定律计算小灯泡正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值：

R滑=

=

=

≈7.3Ω；

（4）①电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，电压表并联在滑动变阻器两端，电路图如图所示；

②a、当电压表示数为最大值3V时，小电灯两端的电压为6V﹣3V=3V，由表中数据知，电流为0.25A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑1=

=12Ω；

b、当小电灯电压为4.5V时，由表中数据知，电路电流为0.32A，此时滑动变阻器两端电压为6V﹣4.5V=1.5V，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑2=

≈4.7Ω；

则滑动变阻器接入电路的阻值范围是4.7Ω～12Ω；

故答案为：

（1）灯泡断路；

（2）滑动变阻器的阻值没有调到最大；（3）①1.14；②灯泡的电阻随温度的升高而增大③7.3；（4）①如图；②4.7Ω～12Ω．

6、电压

小灯泡的明暗程度（或灯的亮度）

两块电流表（或电流表）

两灯并联，每一个支路上各连接一块电流表（或

两灯并联，干路上连一块电流表，另一块电流表连接在其中一支路上）

7、估算I灯 ＝P灯／U灯额＝1瓦／3.8伏＝0.26安＜0.6安 

    当闭合电键时I =0.2安  U 灯′=2V  　　　　　　　　　　　　　 　

R 滑最大值 = （U－U 灯′）／ I ＝（6伏－2伏）／0.2安＝20欧　　

    当P在中点时，I 灯额 =（U－U 灯额）／R滑′ ＝

    P 灯额 = U 灯额I 灯额 =3.8伏 ×0.22安 =0.836瓦   　　

8、分析与解答：

（1）实物图如图所示：

除了基本连线规则外，连线时我们还应该注意到根据题目为电表选择合适的量程，例如额定电压为3.8V的灯泡，电压表应该选择0～15V档；电阻约为10Ω，通过计算我们应该选择量程为0～0.6A的电流表档位。

（2）这是判定电路故障的题目，我们经常通过电流表或整电路工作情况来判定电路故障是属于“短路”还是“断路”，再根据电压表的示数情况确定具体的故障位置。

（3）电流表示数由于是连接0～0.6A量程，因此读数是0.36A，通过P=UI计算出小灯泡的额定功率是1.368W。

实物连线图

电流表

电压表

判断结果

判断依据说明