安徽省中考物理 考前题型过关 专题三 题型三 电磁学实验课件[共43页]

1、题型三电磁学实验电学探究题主要集中在伏安法测电阻和电功率的测量,在测电阻和电功率的实验中通常以课本上的实验为基础,侧重电路图的连接(电路的设计)、实验步骤的补全、实验数据的处理、电表内阻对实验数据的影响、特殊法测电阻等几个方面。考查形式是将实验原理和实验过程相结合,探究方法和创新能力相结合进行考查,题目比较新颖。其他电和磁的实验在安徽省中考出现的较少,但是也很重要,应该引起我们的足够重视。1.电阻的测量例1(2016辽宁阜新中考,25)小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中:(1)请你按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙小明未连接好的电路连接完整。(2)实验前,为保护电路

2、,滑动变阻器的滑片应置于(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是(填序号)。A.滑动变阻器断路B.R断路C.R短路(4)排除故障后,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示,则通过定值电阻的电流大小为A,它的阻值是。(5)通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了。答案:(1)如解析图所示(2)B(3)C(4)0.3 9(5)减小误差解析 : (1)滑动变阻器接入电路时要用“一上一下”的接法,如图所示:(2)实验前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,结合实物图可知,滑片应滑到B端。(3)闭合开

3、关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数说明电路是通路,发现电压表始终无示数,即R两端无电压,说明R短路,故选C。(4)电流表量程为00.6A,指针指在0.3A,故电流为0.3A;电压表量程为03V,分度值为0.1V,则电压表的示数为(2+0.17)V=2.7V;(5)要多次测量定值电阻的阻值并取平均值,其目的是减小误差。方法归纳本题考查了滑动变阻器的使用、电路的连接、变阻器对电路电流的影响、电路的故障等,解题时要重点突破。2.电功率的测量例2(2016黑龙江齐齐哈尔中考,26)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“3.8V”的字样,电源电压恒定不变。(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中

4、的实物电路补充完整,要求滑片向左移动时灯泡变亮。(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是。(3)排除故障后,开始实验,闭合开关,电压表的示数为2.5V,此时应将变阻器滑片向(选填“左”或“右”)端调节,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,则灯泡的额定功率为W。(4)完成上述实验后,又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关,并借助部分现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列的实验步骤:闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为V时,停止移动滑片,然后再断开闭

5、合的开关;保持滑片的位置不动,再闭合开关,读出此时电压表的示数为U;灯泡额定功率的表达式为P额=(用已知量和测量量表示)。解析 : (1)根据滑片向左滑动,灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器电阻变小,滑片应靠近下接线柱,则应接左边下接线柱,如图所示。(2)闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的小灯泡短路。(3)灯泡两端实际电压为2.5V,小于额定电压3.8V,为了测量额定电压,电压表示数应变大,根据串联分压,滑动变阻器电阻应变小,滑片应向左滑动;为了确定灯泡两端电压等于额定电压,眼睛应注视电压表;灯泡额定功率P=UI=3.8V0.4A=1.52W。方法归

6、纳本题考查了电路连接、故障分析、功率的计算、电路设计,特别是电路设计对学生来说是难点也是必考点。1.(2016贵州毕节中考,21)在测量小灯泡的电功率后,同学们进一步思考:在电流一定时,小灯泡的功率跟电阻有什么关系呢?实验小组利用如图甲所示电路,选用三个额定电流在0.3A左右的小灯泡L1、L2、L3进行探究。(1)他将灯L1接入图甲电路,请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P时发现灯不亮,电流表没有示数,电压表有明显的示数,则发生故障的原因可能是小灯泡断路。(3)排除故障,检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使电流表示数为0.2A,此时电压表

7、示数如图乙所示,为 0.8V,则灯L1的电阻是 4,实际功率是 0.16W。(4)一位同学在上述实验电路中直接拆下灯L1改换成灯L2,此时观察到电流表示数变小,为保持电流表示数为0.2A,应将滑动变阻器滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动,该同学直接拆接存在操作错误,正确的操作是拆接电路时开关必须断开,滑动变阻器调到最大值。(5)分别正确换接灯L2、L3做实验,保持电流表示数为0.2A,分别测出灯L2、L3两端电压。计算出灯L2、L3的电阻和实际功率,并将实验数据记录在表中,分析表中数据得出结论:电流一定时,小灯泡的实际功率跟电阻成正比的关系。解析:(1)因三个小灯泡额定电流在0.3A左右,

8、所以电流表选用小量程,如图所示:(2)移动滑动变阻器滑片P时发现灯不亮,电流表没有示数,说明电路断路或电路的总电阻很大;电压表有明显的示数,说明电压表与电源连通,所以故障的原因可能是灯泡断路了。(3)电压表为小量程,分度值为0.1V,示数为0.8V,灯的电阻,灯的实际功率P=UI=0.8V0.2A=0.16W。(4)电流表示数变小,要保持电流大小不变,根据欧姆定律,要减小电路中的总电阻,所以应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片向B端移动。该同学直接拆接存在操作错误,正确的操作是拆接电路时开关必须断开,滑动变阻器阻值调到最大值。(5)纵向比较表中数据,可得出,在电流不变的情况下,电阻是原来

9、的几倍,电功率变为原来的几倍,即电流一定时,小灯泡的实际功率跟电阻成正比的关系。2.(2016黑龙江佳木斯中考,30,8分)在“测小灯泡功率”的实验中,小灯泡标有“2.5V”字样。(1)连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处。(2)甲组同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,电路故障可能是小灯泡处断路(选填“短路”或“断路”)。(3)乙组同学连接的电路如图甲所示,其中有一根导线接错了,请在接错的导线上打“”,再把它改接到正确的位置上。(4)乙组同学正确连接电路后,先测小灯泡两端电压为2V时的电功率,若要继续测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻

10、器的滑片向右移动,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流是 0.3A,小灯泡的额定功率为 0.75W,小灯泡正常发光时的电阻为 8.3(保留一位小数)。解析:(1)连接电路前,开关应断开,滑片滑到最大阻值处,保护电路。(2)电流表无示数,说明电路中存在断路,电压表有示数,说明与电压表并联的灯泡断路。(3)检查电路发现,电压表串联在电路中,电流表并联在灯泡两端,要求改动一根导线,暂时不管电压表,结合电流表正进负出,让电流表、灯泡、滑动变阻器串联,再检查电压表是否并联在灯泡两端,如图所示。(4)灯泡的额定电压为2.5V,现在灯泡的实际电压为2V,需要使灯泡两端电压变大,根据串联

11、分压的规律可知,滑动变阻器两端电压应变小,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,所以滑片应该向右端移动。根据题图乙可知,电流表量程为00.6A,电流表示数I=0.3A,灯泡额定功率P=UI=2.5V0.3A=0.75W,3.(2015福建莆田中考)小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。(1)在拆接电路时,开关必须断开。(2)实验中最好选择规格不相同(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验,得到的数据记录在下表中。分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是UAC=UAB+UBC(用公式表示)。(4)小希进

12、行多次实验的主要目的是(填序号)。寻找普遍规律减小实验误差解析:(1)为保护电路安全,在拆接电路时,开关必须断开。(2)探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有说服力。(3)AB两点间的电压为L1两端的电压,BC两点间的电压为L2两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压。由表中的数据可以看出:第一次实验:UAC=3V,UAB+UBC=0.8V+2.2V=3V;第二次实验:UAC=3V,UAB+UBC=1.0V+2.0V=3V;第三次实验:UAC=3V,UAB+UBC=1.2V+1.8V=3V。因此可以得出:串联电路两端的总电压等于各串

13、联电阻两端的电压之和,即UAC=UAB+UBC。(4)实验过程中,小明测量得到多组电压值的目的是总结规律,避免结论的片面性。4.(2016安徽滁州天长模拟)图甲为研究并联电路电流规律的实验电路图。(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的C(选填“A”“B”或“C”)处。(2)若要测量A处的电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示。调整正确后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是电流表正负接线柱接反。(3)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如表所示。由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处

14、是选两个规格相同的小灯泡太特殊;只测量了一次就得出结论不具有普遍性(写出一条)。解析:(1)电流表测电流时,应与被测电路串联;要测量并联电路中干路的电流,题图中A、B、C三点中C点在干路上,A、B两点都在支路上,因此将C点断开接入电流表。(2)由题图乙所示电流表可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反造成的。(3)由表中实验数据可知,两支路电流相等,说明所选灯泡规格相同;只有一组实验数据,只进行了一次实验,实验次数太少,得出的结论不具有普遍性。5.(2016浙江绍兴中考,10)如图是探究“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

15、电阻采用金属丝。(1)完成电路的连接,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小。(2)实验中,通过观察玻璃管内液面上升的高度来判断电流通过导体产生热的多少。(3)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镍铬合金进行对比。(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以采取的方法是使电阻并联进行实验(允许改变元件位置,更换元件等,只要求写出一种)。解析:(1)滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,即连入的电阻变大,下面选右边接线柱,如图所示:(2)烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同,加热时间相同,电阻产生的热量多

16、,温度升高得多,煤油体积膨胀得大,玻璃管内煤油面上升得高,可见是通过观察玻璃管内液面上升的高度来判断电流通过导体产生热的多少的。(3)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。(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以使电阻并联进行实验;或保持其他不变,改变滑动变阻器连入电路的阻值,进行相同时间的二次实验;或者保持其他不变,增加电源电压,进行相同时间的二次实验。6.(2016安徽亳州利辛模拟)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动

17、变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过吸起大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是C。A.认识电压时,我们可以用水压来类比B.用光线来描述光通过的路径C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动D.用斜面、小车研究阻力对物体运动的影响(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景;接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景。比较图甲和乙,可知图甲中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越大(选填“大”或“小

18、”),磁性越强。解析:(1)电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁磁性越强。此实验运用的是转换法;选项A用的是类比法,不符合题意;选项B用的是理想模型法,不符合题意;把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,把音叉的振动通过水花来体现,运用了转换法,选项C符合题意;水平面越光滑,小车所受阻力越小,运动距离越远,如果小车不受力,小车将做匀速直线运动,用的是实验推理的研究方法,选项D不符合题意。(2)乙的滑动变阻器电阻小于甲的电阻,所以乙中通过线圈的电流大于甲中的电流,从题图上可以看出,乙吸引的大头针较多,说明乙的磁性较强。7.(20

19、16安徽合肥寿春中学模拟)如图所示,在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中,小明把一根轻质的铝棒AB用细线悬挂后置于蹄形磁体的磁场中。(1)接通电源,铝棒AB向左运动。说明磁场对电流有力的作用,电动机(选填“电动机”或“发电机”)利用这一原理工作的。(2)若只将磁体的两极对调,接通电源,观察到铝棒AB向右(选填“左”或“右”)运动,说明力的方向与磁场的方向有关。(3)小明猜想磁场对通电直导线作用力的大小可能与导线中电流大小有关。请在图中器材的基础上,添加一只器材,设计一个简单实验,探究这一猜想。添加器材:滑动变阻器。解析:(1)把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里,接通电源,看到直导

20、线向左运动,说明磁场对通电导线有力的作用;电动机就是利用该原理制成的。(2)只将磁体的两极对调,接通电源,导体的运动方向会改变,所以观察到直导线向右运动;说明力的方向与磁场的方向有关。(3)探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关,可以在其他条件不变的情况下,添加一滑动变阻器来改变电路中的电流。其做法如下:在题图所示的电路中串联一个滑动变阻器,移动变阻器的滑片,改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度。判断方法:比较通电导线摆动的幅度,以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关。8.(2016福建漳州中考,33)如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验装置,电源

21、电压为4V且保持不变,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为9,滑动变阻器标有“201A”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。(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应调至B(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滑动变阻器接入电路的阻值过大,灯泡的实际功率过小。(4)实验中,电压表示数如图乙所示,要使小灯泡正常发光,应将滑片向左(选填“左”或“右”)移。(5)一实验小组的数据如表:老师在检查时指出第1次实验的数据无法从实验中测得,理由是滑动变阻器的最大阻值偏小,不能将灯泡两端电压调为0.3V。该小灯泡的额定功率是0.7W。(6)另一实验小组在原有器材基础上,不使用电流表,增加一个阻值已知、大小合适的定值电