中考物理专题训练习题集专题二十五电学探究实验(带答案)

1、专题二十五电学探究实验(一)探究影响电阻大小的因素方案：将小灯泡、电流表、开关、电源、待测电阻丝串联。 通过小灯泡亮度或电流 表示数大小判断电路中接入电阻丝阻值的大小。结论：导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与电流、电压大小无关。导体电阻受温度这一外因的影响，温度越高，电阻越大 (大多数导体)。1 .在研究导体电阻与哪些因素有关的实验中，小明采用了图所示的电路。闭合开 关，夹子P向左滑动时，电阻丝连入电路的长度变长，观察到电流表示数变小， 灯的亮度变暗。小明在得出导体电阻与长度关系的同时，还得出灯泡的亮度由电流大小决定”的结论。(1)你认为小明关于灯泡的亮度由电流大小决定的结论是

2、的。(2)小丽用L1 “6V 3Wft L2 "6V 2W勺两个小灯泡及6 V的电源等器材，设计如 下实验来验证小明的结论是否正确，请你帮她将实验步骤填写完整：将两个小灯泡串联，接到6V的电路中，则通过两灯的电流 灯两端 的电压较大；可观察到灯 较亮；将两个小灯泡并联，接到 6V的电路中，则两灯两端的电压 ;通过灯的电流较大，可观察到灯 较亮。由以上实验可以得出灯泡的亮度由 决定。2 .导体电阻的大小与哪些因素有关呢？对于这个问题，小明想起课堂上老师把电 压比作水压，把电流比作水流。于是他想：电阻也可以比作是水管对水流的阻力, 他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导

3、致水管对水流的 阻力不同。因此经过分析，他提出了以下几种猜想：猜想1:导体的电阻可能跟导体的材料有关；猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；猜想3：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关。为了验证自己的猜想，实验室有如下表格中的7种电阻丝，则:导线代号ABCDEFG长度(m)1.00.51.51.01.21.50.5板截面(mm2)3.20.81.20.51.21.21.2材料钮铜鸨锲铭钮铜鸨钮铜锲铭MN若要探究电阻跟横截面积的关系，可依次把如图中m、N跟电阻丝 麓填导线代号)的两端连接；闭合开关 记下电流表示数，分析比较这两个金属丝电阻大小。(2)若依次把m、N跟电阻丝C、F的两端连接；闭合开

4、关记下电流表示数，分析 比较这两个金属丝的电阻大小，这时探究的是电阻跟导体的 的关系。在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过电流表的示数反映 出来的，电流表的示数越大，说明电阻丝的电阻越 (二)探究用、并联电路的电流、电压规律(1)串联电路：电流处处相等总电压等于每个用电器电压之和并联电路：干路电流等于各支路电流之和各并联支路两端电压相等。3 .小鹏在探究 通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电 源电压保持不变，R为定值电阻。请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整（要求导线不交叉）。连接电路时，开关应该处于 状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于选填&quo

5、t;A或“B”端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到 了的作用。电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现 的故障可能是 硅填字母）。A.滑动变阻器短路B,电流表断路C .电阻R短路 D .电阻R断路（4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究 电压不变 时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为 5Q、10Q、20Q,电源 电压为6V,分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到由图像可以得出结论：(5)上述实验中：小鹏用5Q的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。 接着把R换成10Q的电阻接入电路，闭合开关，应向

6、 选填"A'或"B'端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。小鹏又把R换为20Q的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压 表都不能达到所控制的电压值，是因为,为完成整个实验，应该 选取滑动变阻器 选填字母)。A. ”50Q10A”B. ”30Q1 0A”C. ”20Q10A”4.在探究串联电路的电压”实验中，小涵同学设计了如图所示的电路在连接电路中，开关应该处于 选填 闭合”或 断开”状态。(2)根据图连接好电路，闭合开关后，她发现两只灯泡都不亮，且电压表的示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障是 选填”L1开路”、“L1

7、短路”、“L2FF 路”、“L2® 路”)(3)故障排除后，小涵选用不同的灯泡，完成了三次实验，并记录了数据。分析 下表中的数据，可得出的结论为：串联电路两端的电压 /联电路中各 部分电路两端的电压之和。实验次数L1两端的电压/VL2两端的电压/V串联总电压/V11.41.42.821.21.62.831.11.72.8(三)探究电流与电压、电阻的关系 控制电阻不变，研究电流与电压的关系 结论：电阻一定时，电流与电压成正比。(2)控制电压不变，研究电流与电阻的关系 结论：电压一定时，电流与电阻成反比。5.在 探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了 4Q、8。、10。、20Q四个

8、定值电阻，电源电压包为3V。(1)请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。甲乙丙闭合开关试触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数 始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是。(3)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用 4Q的电阻时，电流表示数如 图内所示，记为 A;以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应 将滑动变阻器的滑片向 (选填"A”或"B'端移动，使电压表的示数,同时记下对应的电流值。(4)根据实验数据，小强作出了如图丁所示的I R图像，由于此图线为曲线，小 强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换，

9、 从而直观判断出了 I与R的关系。你认为小强的改进方法是：0(四)探究感应电流产生的条件电磁感应发电机原理；条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关。6.小明利用图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件磁铁不动，闭合开关，导体棒沿 处填 土下”或 左右”方向运动时， 电流表指针会发生偏转。导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 您填 分”或不会”发生偏转。(3)断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就产生感应电流

10、。小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为 了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：7 .为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了图所示的实 验装置：(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导 体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针 偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针 偏*专。(填 券”或 不会”)(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直 上下运动，电流计指针偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针 偏”专。(填 分”或不会”)(3)综合(1

11、)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必 须是电路的一部分，且一定要做 的运动。在这个实验中能转化为了电能。专题二十五电学探究实验参考答案(一)探究影响电阻大小的因素方案：将小灯泡、电流表、开关、电源、待测电阻丝串联。通过小灯泡亮度或电流 表示数大小判断电路中接入电阻丝阻值的大小。结论：导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与电流、电压大小无关。导体电阻受温度这一外因的影响，温度越高，电阻越大 (大多数导体)。8 .在研究导体电阻与哪些因素有关的实验中，小明采用了图所示的电路。闭合开 关，夹子P向左滑动时，电阻丝连入电路的长度变长，观察到电流表示数变小， 灯的

12、亮度变暗。小明在得出导体电阻与长度关系的同时，还得出灯泡的亮度由电流大小决定”的结论。(1)你认为小明关于灯泡的亮度由电流大小决定的结论是 的。(2)小丽用L1 “6V 3府口 L2 “6V 2W勺两个小灯泡及6 V的电源等器材，设计如 下实验来验证小明的结论是否正确，请你帮她将实验步骤填写完整：将两个小灯泡串联，接到6V的电路中，则通过两灯的电流 灯两端 的电压较大；可观察到灯 较亮；将两个小灯泡并联，接到 6V的电路中，则两灯两端的电压 ;通过灯的电流较大，可观察到灯 较亮。由以上实验可以得出灯泡的亮度由 决定。答案 错误(2)相等 L2 L2 相等Li Li(3)电压和电流(实际功率或电

13、流与电压的乘积)解析(1)实验中移动夹子P时，通过小灯泡的电流和其两端电压都发生变化，不能得 出亮度由电流大小决定的结论。根据P=UI = U2/R得R= U2/P,因为U额i = U额2, P额1>P额2,所以R1<R2O根据申联电路U1 : U2=R1 : R2可知：U1<U2。串联电路中的电流处处相等，所以通过两灯的电流大小相等，再由 P=UI可知PKP2,所以L2较亮。根据并联电路I1 ： I2 = R2： R1可知：I1>I2,再由各支路两端的电压相等可知P1>P2,所以L1较亮。(3)归纳实验可知小灯泡的亮度由它工作时的实际功率决定。9 .导体电阻的大

14、小与哪些因素有关呢？对于这个问题，小明想起课堂上老师把电压比作水压，把电流比作水流。于是他想：电阻也可以比作是水管对水流的阻力， 他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的 阻力不同。因此经过分析，他提出了以下几种猜想：猜想1：导体的电阻可能跟导体的材料有关；猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；猜想3:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关。为了验证自己的猜想，实验室有如下表格中的7种电阻丝，则:导线代号ABCDEFG长度(m)1.00.51.51.01.21.50.5横截面(mm2)3.20.81.20.51.21.21.2材料钮铜鸨锲铭钮铜鸨钮铜锲铭MN若要探究

15、电阻跟横截面积的关系，可依次把如图中m、N跟电阻丝 您填导线代号)的两端连接；闭合开关 记下电流表示数，分析比较这两个金属丝电阻大小。(2)若依次把m、N跟电阻丝C、F的两端连接；闭合开关记下电流表示数，分析 比较这两个金属丝的电阻大小，这时探究的是电阻跟导体的 的关系。在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过电流表的示数反映 出来的，电流表的示数越大，说明电阻丝的电阻越 答案 (1)A D (2)材料 (3)小解析(1)探究电阻跟横截面积的关系，自变量是横截面积，控制的变量是材料和长度， 因此要选择材料和长度相同而横截面积不同的电阻丝；(2)电阻丝C、F的长度和横截面积相同，材料不

16、同，所以选 C、F可探究电阻跟 导体的材料的关系；电流表示数越大，说明导体对电流阻碍作用越小，电阻越小。(二)探究用、并联电路的电流、电压规律(1)串联电路：电流处处相等总电压等于每个用电器电压之和。并联电路：干路电流等于各支路电流之和各并联支路两端电压相等。3.小鹏在探究 通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电 源电压保持不变，R为定值电阻。请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整 (要求导线不交叉)。连接电路时，开关应该处于 状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于选填"A或“B”端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了 的作用。电路连接正确后，闭合开关，

17、发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现 的故障可能是 选填字母)。A.滑动变阻器短路B.电流表断路C .电阻R短路 D .电阻R断路（4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究电压不变时，电流与电阻的关系实验中所用电阻的阻值分别为 5Q、10Q、20Q,电源 电压为6V,分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到 了如图内所示的图像。 八OS 0.4 - 0 3 - ； 0.2 - - I-w0 5 10 15 20 25 R/n 丙由图像可以得出结论：（5）上述实验中：小鹏用5Q的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。 接着把R换 成10Q的电阻

18、接入电路，闭合开关，应向 选填"A'或"B'端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。小鹏又把R换为20Q的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压 表都不能达到所控制的电压值，是因为,为完成整个实验，应该 选取滑动变阻器 选填字母）。A. ”50Q10A” B. ”30Q1 0A” C. ”20Q10A” 答案（1）如图（其他合理画法也给分）(2)断开A改变定值电阻两端的电压D当电压一定时，通过导体的电流与它的电阻成反比 (或当电压一定时，电阻越 大，电流越小)(5) A2滑动变阻器的最大阻值过小 A 解析先将其他元件连接成串联电路，滑动

19、变阻器"上一下”接入电路，再将电压表并联在定值电阻两端。(2)为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前滑片应处于 最大阻值位置。本实验需要多次测量，得到电流与电压的普遍规律，故除了保 护电路，滑动变阻器在本实验中还起到了改变定值电阻两端电压的作用。(3)电流表无示数，则说明故障为断路，电压表有示数，则说明与之并联的电路 出现断路，故选Do(4)如图内，R = 5Q 时，I=0. 4A； R=10。时，I = 0. 2A； R = 20。时，I = 0. 1A , R-I=定值，故可得结论：在电压一定时，电流与电阻成反比。(5)把5Q的电阻接入电路时，电流I=0. 4A

20、,可知其两端的电压 U = 2V,用 10Q电阻替换5Q电阻时，定值电阻两端的电压大于 2V,应移动滑片使滑动变 阻器接入电路的阻值变大，使电压表示数减小到2V,因此应向A端移动滑片。将20Q的电阻接入电路后，由于电压表示数偏大，为了让滑动变阻器分去更 多的电压，需要滑动变阻器接入电路的阻值变大，故无论怎样移动滑片，电压 表示数都不能达到所控制的电压值，是因为滑动变阻器的最大阻值过小。电源Ui R电压为6V,若R两端电压为2V,则滑动变阻器两端电压为4V。因为 二 ，U 2 R滑故R滑=2R=40Q,即滑动变阻器的最大阻值应不小于 40Q才能完成实验，故 选才¥ A变阻器进行实验。知

21、识拓展Ui在串联电路中，电流相同。U1 = IR1, U2=IR2,所以;71 皆，可知电阻越大， U 2 R2所分电压越大。易错警示研究I与R关系时，要保持R两端电压不变，故用10。电阻替换5Q 电阻后，应移动滑片，使电压表示数与原来相同。5.在探究串联电路的电压”实验中，小涵同学设计了如图所示的电路。%Lj在连接电路中，开关应该处于 选填 闭合”或 断开”械态。(2)根据图连接好电路，闭合开关后，她发现两只灯泡都不亮，且电压表的示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障是 选填”L1开路”、“L1 短路”、“L2FF 路”、“L2® 路”)(3)故障排除后，小涵选用不同的

22、灯泡，完成了三次实验，并记录了数据。分析下表中的数据，可得出的结论为：串联电路两端的电压 /联电路中各 部分电路两端的电压之和。实验次数L1两端的电压/VL2两端的电压/V串联总电压/V11.41.42.821.21.62.831.11.72.8答案(1)断开 (2)L2 开路(3)等于解析(1)为防止电路连接时出现短路损坏元件，开关应处于断开状态。(2)由两灯泡都不亮可知，串联电路存在开路，电压表示数为0,可判断L2处开路，使电压表没与电源接通。(3)分析表中的数据，可得出：串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路 两端的电压之和。(三)探究电流与电压、电阻的关系控制电阻不变，研究电流与电

23、压的关系 结论：电阻一定时，电流与电压成正比。(2)控制电压不变，研究电流与电阻的关系 结论：电压一定时，电流与电阻成反比。5.在 探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了 4Q、8。、10。、20Q四个 定值电阻，电源电压包为3V。(1)请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。闭合开关试触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数 始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是。(3)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用 4Q的电阻时，电流表示数如 图内所示，记为 A;以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应 将滑动变阻器的滑片向 (选填"A'或&qu

24、ot;B'端移动，使电压表的示数,同时记下对应的电流值。(4)根据实验数据，小强作出了如图丁所示的I R图像，由于此图线为曲线，小 强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换， 从而直观判断出了 I与R的关系。你认为小强的改进方法是：0答案(1)如图所示(2)定值电阻断路(3)0. 50B保持不变，一 1(4)作出I r图像解析根据电路图连接实物图，定值电阻应当与变阻器串联在电路中；电压表应当与定值电阻并联，因电源电压为 3V,所以应连接电压表的03V量程。当定值电阻断路时，电压表串联在电路中，因为电压表自身电阻极大，这样 会导致电路中的电流几乎为零，电压表测

25、量电源电压。图中电流表选的是00. 6A的量程，所以其示数应当为0. 5A。实验采用的 是控制变量法，所以更换电阻的过程中应当保持定值电阻两端的电压不变，当 更换为较大阻值的电阻后，根据串联分压的比例关系U1:U2=R1 ： R2,可知滑动变阻器的阻值应当同步调大，所以应当将滑片向B端调节。如果I与1/R的关系图线是通过原点的倾斜直线，则可以说明两者关系是正 比例关系，这样就可判断I与R的关系为反比例关系。(四)探究感应电流产生的条件电磁感应发电机原理;条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关。6.小明利用图所示的实验装置探究 导体在磁场中运动时产生感应电流的条件磁铁不动，闭合开关，导体棒沿 (B填T下”或 笠右”方向运动时， 电流表指针会发生偏转。(2)导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针 他填 含”或不会”发生偏转。(3)断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就产生感应电流。小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为 了探究感应电流的大小与磁场强弱是否