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1、專題二實驗題 科學(xué)探究實驗是物理學(xué)的重要組成部分,所以中考題里面都會有一定的實驗探究題。安徽中考實驗題從近十年來一直都是三個題目,分值約為20分,約占22%,主要集中在力學(xué)和電學(xué),有時出現(xiàn)光學(xué)實驗題。此題型的主要特點是注重操作過程和實驗設(shè)計的考查;對教材中常見的活動、小實驗、演示實驗進(jìn)行改編;注重對實驗過程中存在的問題、誤差進(jìn)行反思和評估等。從安徽近幾年的中考題可以看出,實驗題主要是考查學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰?、儀器的選用能力、實驗故障的判斷和排除能力、實驗結(jié)果的歸納分析能力、綜合運(yùn)用知識能力以及實驗設(shè)計能力。 題型一、光學(xué)實驗題型突破縱觀歷年中考,安徽省對光學(xué)實驗的考查主要集中在對光的反射、

2、光的折射規(guī)律以及凸透鏡成像規(guī)律實驗的考查上,分值一般設(shè)為46分,主要考查各種光現(xiàn)象的實驗結(jié)論、實驗過程以及實驗現(xiàn)象。 1.光的反射例1(2018山東淄博中考)小明利用右圖中的實驗裝置探究光的反射規(guī)律。紙板ENF是用兩塊紙板E和F連接起來的,可繞ON折轉(zhuǎn)。(1)實驗時,把平面鏡放在桌面上,為了使入射光和反射光的徑跡同時顯示在紙板上,應(yīng)把紙板ENF與平面鏡放置,圖中的入射角是度。(2)多次改變?nèi)肷涔獾姆较?總能在紙板上觀察到入射光平面鏡和反射光的徑跡,由此小明得出結(jié)論:在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)。小明得出結(jié)論的過程是否合理?,說明理由:。 (3)若讓一束光沿BO方向射向平

3、面鏡,反射光沿方向射出。 解析:(1)實驗時,把平面鏡放在桌面上,為了使入射光和反射光的徑跡同時顯示在紙板上,應(yīng)把紙板ENF與平面鏡垂直放置,圖中的入射角是90-50=40。(2)不合理。實驗中要探究反射光線、入射光線是否在同一平面內(nèi),應(yīng)將紙板F沿法線方向折轉(zhuǎn),再次觀察紙板上是否還能看到反射光。(3)讓光線逆著反射光線射向鏡面,沿BO方向射向平面鏡,反射光沿OA方向射出,即反射光線逆著原入射光線方向射出,表明反射時光路是可逆的。答案:(1)垂直40(2)不合理應(yīng)將紙板F沿法線方向折轉(zhuǎn),再次觀察紙板上是否還能看到反射光(3)OA方法歸納本題主要考查了光的反射實驗,這是光學(xué)中的重點,也是近幾年來中

4、考經(jīng)常出現(xiàn)的題型,要求學(xué)生熟練掌握,并學(xué)會靈活運(yùn)用。同時考查學(xué)生動手操作實驗的能力,并能通過對實驗現(xiàn)象的分析得出 正確結(jié)論。解題的關(guān)鍵在于理解反射規(guī)律。 例2(2018寧夏中考)如圖所示是小軍“探究平面鏡成像特點”的情景:豎立的透明薄玻璃板下方放一把直尺,兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側(cè)的直尺上,以A蠟燭為成像物體。(1)實驗時不采用平面鏡而采用透明薄玻璃板,不僅能觀察到A蠟燭的像,也便于。(2)在實驗中點燃A蠟燭,在水平桌面上無論怎樣移動B蠟燭,也不能使B蠟燭與A蠟燭的像完全重合,原因是。(3)小軍解決上述問題后,進(jìn)一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置,發(fā)現(xiàn)像和物到玻璃板的距離相等;移去

5、后面的B蠟燭,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能接收到A蠟燭的像,說明平面鏡所成的像是像。(選填“虛”或“實”)(4)為證實上述成像特點的可靠性,小軍接下來進(jìn)行的實驗操作是 。 解析:(1)該實驗采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面鏡,玻璃板是透明的,觀察到A蠟燭像的同時,也能觀察到蠟燭B,當(dāng)蠟燭B和蠟燭A的像重合時,蠟燭B的位置便是蠟燭A的像的位置;(2)無法讓蠟燭B與蠟燭A的像完全重合,可能是實驗時玻璃板沒有豎直放置時,像與物體不在同一水平面上;(3)移去后面的蠟燭,并在所在位置上放一光屏,則光屏上不能接收到蠟燭燭焰的像。所以平面鏡所成的像是虛像;(4)一次實驗不具備代表性,應(yīng)采取同樣的實

6、驗方案多做幾次,避免實驗現(xiàn)象的偶然性,才能保證結(jié)論的正確,所以應(yīng)該保持玻璃板位置不變,多次改變A、B蠟燭的位置進(jìn)行實驗。答案:(1)確定像的位置(2)玻璃板與桌面不垂直(3)虛(4)保持玻璃板的位置不變,多次改變A、B蠟燭的位置進(jìn)行實驗方法歸納本題主要考查了平面鏡成像特點的實驗,主要考查學(xué)生 設(shè)計實驗與動手操作實驗的能力,并會對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析。解題的關(guān)鍵在于理解平面鏡成像的特點。 2.凸透鏡成像例3(2018江蘇徐州中考)如圖所示,在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中。(1)組裝調(diào)整實驗器材時,要使?fàn)T焰和的中心位于凸透鏡的主光軸上。(2)實驗所用凸透鏡的焦距為20cm ,若燭焰在凸透鏡前30cm

7、處,則可在凸透鏡的另一側(cè)得到一個。A.倒立、放大的實像B.倒立、縮小的實像C.正立、放大的虛像D.正立、縮小的虛像(3)接下來,保持燭焰和凸透鏡的位置不變,換一個焦距小一些的凸透鏡,則所成像的大小比剛才的像。(4)如果要估測題(3)中凸透鏡的焦距,可以讓燭焰距離凸透鏡,此時像距就近似等于焦距。 解析:(1)為使像能成在光屏的中央,應(yīng)使凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處;(2)由題意可知凸透鏡焦距f=20cm ,物距u=30cm ,滿足fu2f,成倒立、縮小的實像,2fvf,即光屏距離凸透鏡的距離在1020cm之間,故應(yīng)將光屏向右移動;(3)圖中固定透鏡位置不變,將蠟燭移到45cm刻度線處

8、,此時的物距為5cm ,小于焦距,成正立、放大的虛像,虛像不能呈在光屏上;(4)圖中將一個眼鏡片放在透鏡和燭焰之間,光屏上的像變模糊了,將光屏向左移動,說明像距變小,即凸透鏡的會聚能力變強(qiáng),故放置的是凸透鏡,凸透鏡能矯正遠(yuǎn)視眼。 題型二、力學(xué)實驗題型突破力學(xué)的范圍比較廣泛,中考命題的變數(shù)也比較大,這一部分的探究題難度不大,但是比較靈活。安徽中考試題中力學(xué)探究題主要考查牛頓第一定律的探究、二力平衡的條件的探究、摩擦力、動能勢能的影響因素,杠桿的平衡條件、各種簡單機(jī)械的機(jī)械效率的探究等。解力學(xué)探究題首先要深入了解課本上實驗的原理和方法,做到了如指掌,才能對探究實驗題做到萬無一失;其次是掌握探究的方

9、法,要熟練運(yùn)用“控制變量法”“等效替代法”“類比法”等方法。 1.密度的測量例1(2017福建中考)如圖所示,小麗利用天平、玻璃杯、體積為20cm 3的金屬塊、細(xì)線等器材測量蜂蜜的密度。 (1)將天平放在水平臺上,將游碼放到標(biāo)尺左端的刻度線上,調(diào)節(jié)橫梁平衡。(2)在玻璃杯中倒入適量的蜂蜜如圖甲所示,用天平稱出蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量m0,其示數(shù)如圖乙所示,m0=g。(3)將金屬塊浸沒在蜂蜜中,金屬塊不接觸玻璃杯并保持靜止,且蜂蜜無溢出,如圖丙所示。天平平衡后,砝碼的總質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上對應(yīng)的刻度值為m=150.4g,則蜂蜜密度=g/cm 3;(4)小明用天平測出同種蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量后,將濃稠

10、黏糊的蜂蜜沿量筒壁緩緩倒入量筒內(nèi)測量體積,再用天平測出剩余蜂蜜和玻璃杯總質(zhì)量。對比小麗的測量方法,小明所測得的密度值(選填“偏大”或“偏小”)。 解析:(1)將天平放在水平臺上,將游碼放到標(biāo)尺左端的0刻度線上,調(diào)節(jié)橫梁使天平平衡。(2)由題圖乙知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,玻璃杯與蜂蜜的總質(zhì)量m0=100g+20g+2.4g=122.4g。(3)將金屬塊浸沒在蜂蜜中后,蜂蜜對金屬塊有一浮力F浮,根據(jù)力的相互性可知,金屬塊相應(yīng)地對蜂蜜有一向下的力F=F浮。天平左邊的力應(yīng)等于右邊的力,即m0g+F=mg;則F浮=F=(m-m0)g=(150.4g-122.4g)10N/kg=0.28N;根據(jù)阿基米德

11、原理可知,蜂蜜的密度為(4)測出同種蜂蜜和玻璃杯的總質(zhì)量后,將濃稠黏糊的蜂蜜沿量筒壁緩緩倒入量筒內(nèi)測量體積,此時會有一部分蜂蜜粘在量筒的內(nèi)壁 上,使得測量的體積偏小,根據(jù)密度公式可知,密度會偏大。答案:(1)0(2)122.4(3)1.4(4)偏大 對應(yīng)訓(xùn)練 1.(2018遼寧阜新中考)小元同學(xué)在完成“測量某小合金塊密度”的實驗中,進(jìn)行如下的實驗操作:A.把天平放在水平桌面上,把游碼移動到標(biāo)尺左端的零刻線處,調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母,使橫梁平衡。B.在量筒中倒入適量的水,記下水的體積;將小合金塊用細(xì)線系好后,慢慢地浸沒在水中,記下小合金塊和水的總體積。C.將小合金塊放在左盤中,在右盤中增減砝碼并移

12、動游碼,直至橫梁恢復(fù)平衡。(1)該實驗原理是。(2)為了減小實驗誤差,最佳的實驗操作順序是(填寫字母)。 (3)正確操作后讀取數(shù)值,如圖甲、乙所示,小合金塊的質(zhì)量為g,小合金塊的體積為cm 3,由此可得出小合金塊的密度為g/cm 3。 答案: (1) (2)ACB(3)32103.2解析: (1)該實驗原理是;(2)為了減小實驗誤差,最佳的實驗操作順序是:A.把天平放在水平桌面上,把游碼移動到標(biāo)尺左端的零刻度線處,調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母,使橫梁平衡。C.將小合金塊放在左盤中,在右盤中增減砝碼并移動游碼,直至橫梁恢復(fù)平衡。B.在量筒中倒入適量的水,記下水的體積;將小合金塊用細(xì)線系好后,慢慢地浸沒在

13、水中,記下小合金塊和水的總體積。(3)由圖甲知,合金塊的質(zhì)量:m=20g+10g+2g=32g;合金塊的體積:V=40m L-30m L=10m L=10cm 3, 2.(2018湖南株洲中考)用“排水集氣法”測量空氣密度。主要的實驗步驟如下:用電子天平測出打足了氣的籃球質(zhì)量m1;測量出集氣瓶的內(nèi)徑并算出其內(nèi)部橫截面積S;集氣瓶裝滿水,口朝下放在水槽內(nèi),帶夾導(dǎo)管一端連接籃球的氣嘴,另一端放在瓶內(nèi),準(zhǔn)備排水集氣;輕輕松開導(dǎo)管夾,讓籃球內(nèi)的空氣進(jìn)入集氣瓶,在籃球體積沒有明顯減小前,停止放氣;測出放氣后籃球的質(zhì)量m 2;調(diào)整瓶的高度,使瓶外水面相平,測量瓶內(nèi)空氣柱的高度h;利用密度公式算出集氣瓶內(nèi)空

14、氣密度。 (1)籃球在放氣過程中,球內(nèi)空氣質(zhì)量、空氣密度。(選填“減小”或“不變”)(2)若瓶內(nèi)水面明顯高于水槽內(nèi)水面,需要緩慢地(選填“向上提”或“向下壓”)集氣瓶,直至瓶內(nèi)外水面相平。(3)當(dāng)瓶內(nèi)外水面相平時,瓶內(nèi)外氣壓,此時瓶內(nèi)外空氣密度相等。(4)空氣密度=。(用所測物理量表示)(5)實驗中要求籃球體積不發(fā)生明顯變化,是為了減小(填“重力”或“浮力”)對質(zhì)量測量的影響。 答案: (1)減小減小(2)向下壓(3)相等(4) (5)浮力解析: (1)籃球在放氣過程中,球內(nèi)空氣質(zhì)量減小,籃球體積不變,根據(jù)知,空氣密度減小;(2)若瓶內(nèi)水面明顯高于水槽內(nèi)水面,說明里面的氣壓小于外界大氣壓,需要

15、緩慢地向下壓集氣瓶,使一定質(zhì)量的氣體體積變小,氣壓變大,直至瓶內(nèi)外水面相平;(3)當(dāng)瓶內(nèi)外水面相平時,瓶內(nèi)外氣壓相等,此時瓶內(nèi)外空氣密度相等。(4)原來球和氣體的總質(zhì)量為m 1,排出空氣后,剩余氣體與籃球的總質(zhì)量為m2,則排出空氣的質(zhì)量為m=m1-m2;排出空氣的體積V=Sh;則空氣的密度為:(5)根據(jù)F浮=氣gV知,實驗中要求籃球體積不發(fā)生明顯變化,是為了減小浮力對質(zhì)量測量的影響。 題型突破2.機(jī)械效率的測量例2(2018青海西寧中考)小馬和小李設(shè)計了如圖甲、乙所示兩種滑輪組來提升同一重物,在討論滑輪組機(jī)械效率時兩人產(chǎn)生了分歧,小馬認(rèn)為:“甲滑輪組的動滑輪個數(shù)少,機(jī)械效率高”;小李卻認(rèn)為:“

16、乙滑輪組更省力,機(jī)械效率高”。兩人誰也說服不了誰,于是決定進(jìn)行實驗來驗證自己的猜想是否正確。 (所用每個滑輪的重相同,繩重和摩擦忽略不計),他們在實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示:(1)根據(jù)所測數(shù)據(jù),請計算一個動滑輪的重力是N,甲滑輪組的機(jī)械效率是;(2)由計算結(jié)果可以確定的說法是正確的,這個實驗說明了影響滑輪組機(jī)械效率的因素有,由此可知,可采用的方法來提高滑輪組的機(jī)械效率。 (3)隨后小馬又設(shè)計了一個方案,如圖丙所示,你認(rèn)為和圖甲裝置對比,在提升同一重物時,裝置丙的機(jī)械效率(選填“大于”“等于”或“小于”)裝置甲的機(jī)械效率。 解析:(1)甲裝置的有用功:W有用=Gh=4N0.1m =0.4J;總功

17、:W總=Fs=1.6N0.3m =0.48J;額外功:W額=W總-W有用=0.48J-0.4J=0.08J;(2)由表格數(shù)據(jù)可知,甲乙裝置中,甲的拉力較大,動滑輪的個數(shù)較少,動滑輪重力小,額外功少,滑輪組的機(jī)械效率較高,故小馬的說法正確;這個實驗說明了影響滑輪組機(jī)械效率的因素有動滑輪的個數(shù),盡可能地減小動滑輪的個數(shù)可以提高滑輪組的機(jī)械效率; (3)由甲裝置和丙裝置可知,繩子的有效股數(shù)相同、動滑輪的個數(shù)相同、物體的重力相等,繩子的纏繞方式不同,兩裝置中,提升相同的物體上升相同的高度時所做的有用功相同,動滑輪的個數(shù)和摩擦力的大小相同,所做的額外功相等。答案:(1)0.883.3%(2)小馬動滑輪的

18、個數(shù)盡可能地減小動滑輪的個數(shù)(3)等于方法歸納本題考查了學(xué)生對測滑輪組機(jī)械效率實驗的理解。在使用滑輪組時,滑輪組還要克服一些機(jī)械摩擦,要測量滑輪組的機(jī)械效率,需使物體勻速上升進(jìn)行讀數(shù)。要測滑輪組的機(jī)械效率,需測出G、h、F、s,根據(jù)公式計算。在比較影響滑輪組的機(jī)械效率時采用的是控制變量法。 對應(yīng)訓(xùn)練1.(2018廣東廣州中考)小明用圖中的動滑輪勻速拉動水平地面上的物體A,測出A移動的距離s、水平拉力F和A的重力G。(1)以上條件能否求出此時滑輪的機(jī)械效率?,如果能,寫出的表達(dá)式;如果條件不足,寫出還需補(bǔ)充的物理量的測量步驟和符號,并寫出的表達(dá)式(用題目已知及補(bǔ)充的物理量符號表示)(2)若A在1

19、0s內(nèi)運(yùn)動了4m ,A的速度為。 2.(2018甘肅蘭州中考)如圖所示為測定動滑輪機(jī)械效率的示意圖。用彈簧測力計拉動繩子自由端,將質(zhì)量為200g的鉤碼從A位置勻速提升至B位置,同時彈簧測力計從圖中的A位置勻速豎直上升至B位置,在此過程中,彈簧測力計對繩的拉力為F,彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示,請根據(jù)所做實驗進(jìn)行分析(g取10N/kg);(1)彈簧測力計的示數(shù)為N,拉力F所做的功為J。 (2)動滑輪的機(jī)械效率約為。(結(jié)果保留一位小數(shù)) 答案: (1)1.20.24(2)83.3%解析: (1)由乙圖知,測力計分度值為0.2N,示數(shù)為1.2N,由甲圖知,繩子自由端移動的距離為:s=45.00cm -

20、25.00cm =20.00cm ,拉力F所做的功為:W總=Fs=1.2N0.2m =0.24J;(2)由圖甲知,物體A上升的高度h=10.0cm ,物體的重力:G=mg=0.2kg10N/kg=2N,做的有用功:W有=Gh=2N0.1m =0.2J。 3.(2018貴州銅仁中考)如圖所示,小剛做“測量滑輪組的機(jī)械效率”實驗時,用20N的拉力將重為30N的物體勻速提升30cm。求:(1)此滑輪組是由段繩子承擔(dān)動滑輪和物體的總重。(2)滑輪組的機(jī)械效率是%。(3)測量滑輪組的機(jī)械效率時,下列因素中:a.動滑輪重力、b.繩子繞法、c.摩擦力、d.定滑輪重力、e.物體重力,對滑輪組機(jī)械效率有影響的是

21、。A.acde B.bceC.ace D.abcde答案: (1)3(2)50(3)C解析: (1)因為一個動滑輪提供兩條繩子,而動滑輪中間的掛鉤也提供一條,所以重物和動滑輪由3段繩子承擔(dān); 題型三、電磁學(xué)實驗題型突破 電學(xué)實驗題主要集中在伏安法測電阻和電功率的測量,在測電阻和電功率的實驗中通常以課本上的實驗為基礎(chǔ),側(cè)重電路圖的連接(電路的設(shè)計)、實驗步驟的補(bǔ)全、實驗數(shù)據(jù)的處理、電表內(nèi)阻對實驗數(shù)據(jù)的影響、特殊法測電阻等幾個方面。考查形式是將實驗原理和實驗過程相結(jié)合,探究方法和創(chuàng)新能力相結(jié)合進(jìn)行考查,題目比較新穎。其他電和磁的實驗在安徽省中考中出現(xiàn)的較少,但是也很重要,應(yīng)該引起我們的足夠重視。

22、1.電阻的測量例1(2018福建中考)用“伏安法”測量電阻Rx的阻值,提供的實驗器材有:待測電阻Rx、兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)及若干導(dǎo)線。 (1)根據(jù)圖甲的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實物圖連接完整。(2)閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)較大且?guī)缀醪蛔?電流表示數(shù)始終為零,電路故障可能是。(3)排除故障后,測得多組實驗數(shù)據(jù)。各組數(shù)據(jù)對應(yīng)的點已描在圖丙中,請在圖中畫出Rx的I-U圖線。由圖可得Rx= 。(結(jié)果保留一位小數(shù)) (4)電流表的電阻雖然很小,但也會影響本實驗中R的測量結(jié)果。用圖丁的電路進(jìn)行測量可消除這個影響,R0為定值電阻。實驗步驟如下:按照圖丁的

23、電路圖連接電路,將滑動變阻器的滑片置于最大阻值處;閉合開關(guān)S1,S2,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數(shù)U1和電流表的示數(shù)I1;,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數(shù)U2和電流表的示數(shù)I 2;可得待測電阻Rx=(用U1、I1、U2和I2表示) 解析:(1)電壓表與電阻并聯(lián),如圖甲所示。(2)經(jīng)分析,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)較大且?guī)缀醪蛔?電流表示數(shù)始終為零,電路故障可能是電阻斷路;(3)將各點連接起來,如圖乙所示。當(dāng)電壓為2.0V時,電流為0.36A,由歐姆定律,電阻 答案:(1)如解析圖甲所示(2)電阻斷路(3)如解析圖乙所示5.6方法歸納本題用“伏安法”測量電阻Rx的

24、阻值,考查電路的連接、故障分析、描點法作圖,電阻的計算及設(shè)計實驗方案的能力。 對應(yīng)訓(xùn)練1.(2018安徽長豐三模)在“測量小燈泡電阻”的實驗中,實驗小組的同學(xué)選用的是2.5V的小燈泡。 (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖的實驗電路中未連接部分補(bǔ)充完整;(要求:閉合開關(guān)前,將滑動變阻器的滑片置于A端)(2)電路連接正確后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,若(寫出電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況),則說明小燈泡開路;(3)若小燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為 ;(4)某同學(xué)沒有使用電壓表,而是用了兩個電流表和一個5的電阻R設(shè)計了如圖丙所示的電路,同樣測出了小燈泡正常發(fā)光時的電阻,

25、具體操作是:閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,使,小燈泡正常發(fā)光,若此時電流表A 2的示數(shù)為I,則小燈泡正常發(fā)光時電阻的表達(dá)式為。 答案: (1)如圖所示(2)電壓表示數(shù)接近電源電壓,電流表示數(shù)為零(3)8.3(4)電流表A 1的示數(shù)為0.5A 解析: (1)由題知,滑片處于A端時,接入電路的電阻最大,則應(yīng)將滑動變阻器的右下接線柱與燈泡右接線柱相連;因為燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表選擇03V量程,將電壓表與燈泡并聯(lián);由圖乙可知,電流表使用00.6A量程。實物圖如圖所示。(2)小燈泡開路時,則電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表相當(dāng)于測電源電壓,其示數(shù)等于電源電壓,電壓表自身電阻非常大,所以電路中電

26、流 非常小,電流表示數(shù)幾乎為0; 2.(2018安徽合肥一模)電源因有內(nèi)阻,在使用時內(nèi)阻也會分掉一部分電壓,無內(nèi)阻分壓時的電壓稱為電源電動勢。正在工作的閉合電路中測到的電源兩端電壓其實是路端電壓,并非電動勢。圖中R為已知電阻,Rx為待測電阻,K1為單刀單擲開關(guān),K2為單刀雙擲開關(guān),V為電壓表(內(nèi)阻極大),E為電源(電阻不可忽略)?，F(xiàn)用圖中電路測量電源電動勢E及電阻Rx。 (1)操作步驟:(選填“閉合”或“斷開”)K1,K2接到a端,記下此時電壓表的示數(shù)U1,即為電源電動勢;閉合K1,K2接到a端,記下電壓表的讀數(shù)U2;,記下電壓表的讀數(shù)U3;(2)由R及測得的量,可得Rx=。 答案: (1)斷

27、開K1閉合,K2接到b端解析: 將電壓表直接接在電源兩端測出電源的電動勢;再測出R與Rx的兩端的電壓,由串并聯(lián)電路的規(guī)律可得出Rx。(1)操作步驟:斷開K1,K2接到a端,記下此時電壓表的示數(shù)U1,即為電源電動勢;閉合K1,K2接到a端,記下電壓表的讀數(shù)U2;K1閉合,K2接到b端,記下電壓表的讀數(shù)U3;(2)電壓表第一步測出的即為電源電動勢,E=U 1; 3.(2018安徽濉溪模擬)小明用如圖所示的電路測量待測電阻的阻值。(1)閉合開關(guān)前,電流表指針如圖所示,原因是。 (2)糾正問題后,小明把滑動變阻器的滑片置于阻值最大處,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都沒有示數(shù),可能的故障是。A.滑動變阻

28、器的導(dǎo)線都接在金屬桿兩端B.滑動變阻器的導(dǎo)線都接在線圈兩端C.滑動變阻器的滑片和線圈接觸得不緊密D.滑動變阻器的B、D接線柱之間多連了一根導(dǎo)線(3)實驗中,小明發(fā)現(xiàn)電流表的指針有小范圍的晃動,他應(yīng)該進(jìn)行的操作是。(4)實驗中多次測量的目的是。 答案: (1)電流表的指針沒有校零(2)C(3)將電流表換成小量程(4)多次測量求平均值減小誤差解析: (1)由圖知,閉合開關(guān)前,指針沒有指零,故為電流表的指針沒有校零;(2)電流表無示數(shù)說明電路斷路,電壓表沒有有示數(shù)說明電壓表與電源不相連,因為電壓表測量定值電阻兩端的電壓,所以故障在滑動變阻器的兩端,即滑動變阻器處有斷路,可能是滑動變阻器的滑片和線圈接

29、觸得不緊密,故C正確;(3)電流表的指針有小范圍的晃動,說明電流表量程選大了,需要將電流表換成小量程;(4)本實驗是測待測電阻的阻值,是測量型實驗,多次測量的目的是多次測量求平均值減小誤差。 4.(2018安徽模擬)為了測定未知電阻Rx的阻值,小明采用了如圖甲所示的電路。其中A是量程為200A的電流表、R1是阻值范圍為0999.9的電阻箱、R2是滑動變阻器、R3是保護(hù)電阻、電源電壓為4V、S1是單刀單擲開關(guān)、S2是單刀雙擲開關(guān)。完成下列填空。 (1)小明連接好電路,將開關(guān)S2扳到接點a處,接通開關(guān)S1,調(diào)整滑動變阻器R2使電流表A的讀數(shù)是100A;然后將開關(guān)S2扳到接點b處,保持R2不變,調(diào)節(jié)

30、電阻箱R1,使A的讀數(shù)仍為100A。若此時電阻箱各個旋鈕的位置如圖乙所示,則待測電阻Rx= 。(2)在上述實驗中,無論怎樣調(diào)整滑動變阻器R2的滑動端位置,都要保證電流表的安全。在提供的四個電阻中,保護(hù)電阻R3應(yīng)選用。(填寫相應(yīng)的字母)A.200kB.20kC.15kD.20(3)在此實驗中,滑動變阻器的作用是。 答案: (1)100(2)B(3)多次測量求平均值,減小誤差解析: (1)電阻箱的讀數(shù)為:R=(1100+010+01+0.10)=100;由于兩次測量電流表A的示數(shù)相同,而且其他電阻阻值不變,故Rx的阻值和電阻箱示數(shù)相等,為100;(2)為了保證安全,當(dāng)滑動變阻器R2的阻值調(diào)為零時,

31、電路中的電流也不能超過200A,根據(jù)這點可以求出保護(hù)電阻的阻值:(3)在此實驗中,滑動變阻器除了保護(hù)電路外,主要是多次測量求平均值,減小誤差。 5.(2018安徽二模)圖甲是用伏安法測未知電阻R的實驗圖。 (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中實物電路連接完整。(2)閉合開關(guān),將滑片P向左滑動時,此時電壓表示數(shù)為2.4V,電流表示數(shù)如圖乙所示,則未知電阻R= 。(3)若實驗中只有一個電壓表和一個已知電阻R0,小明設(shè)計了如圖丙所示的電路,同樣可以測量未知電阻Rx,請在空格內(nèi)將實驗步驟補(bǔ)充完整。閉合S、斷開S1,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓為U1;,用電壓表測出電源的電壓U;請寫出用測量值U、U

32、 1及R0來表示Rx的表達(dá)式:Rx=。 答案: (1)如圖所示(2)8(3)閉合開關(guān)S、S 1 解析: (1)將變阻器按一上一下接入電路中,如圖所示。(2)閉合開關(guān),將滑片P向左滑動時,此時電壓表示數(shù)為2.4V,電流表示數(shù)如圖乙所示,圖中電流表選用小量程,分度值為0.02A,其讀數(shù)為 (3)實驗步驟:閉合開關(guān)S、斷開S1,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓為U1;閉合開關(guān)S、S1,用電壓表測出電源的電壓U;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R0兩端的電壓: 6.(2018安徽模擬)某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量電阻Rx的阻值,其中電源電壓為3V且保持不變。 (1)若圖甲中只有Rx斷路,閉

33、合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為A,電壓表的示數(shù)為V。(2)排除Rx斷路故障后,在閉合開關(guān)S前,應(yīng)先將滑動變阻器的滑片移到最(選填“左”或“右”)端;閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.50V時,電流表的示數(shù)為0.30A,則電阻Rx的阻值為 ,此時滑動變阻器接入電路中的阻值為 (結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。(3)若在實驗過程中,此同學(xué)發(fā)現(xiàn)電壓表和電源均出現(xiàn)了故障,于是他找來了一個備用電源(電壓未知),并將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大作為定值電阻R 0使用,設(shè)計了如圖乙所示的電路圖,測量時,只閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)為I1,只閉合開關(guān)S2,電流表示數(shù)為I2,則電阻Rx=(用I1、I2和R0

34、表示)。 答案: (1)03(2)右5.05.0解析: (1)若圖甲中只有Rx斷路,閉合開關(guān)S,電壓表串聯(lián)在電路中,因電壓表內(nèi)阻很大,電流表的示數(shù)為0,電壓表與電源連接,電壓表的示數(shù)為3V。(2)排除Rx斷路故障后,在閉合開關(guān)S前,應(yīng)先將滑動變阻器的滑片移到最右端;閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.50V時,電流表的示數(shù)為0.30A,由歐姆定律,則電阻Rx的阻值為 題型突破2.電功率的測量例2(2018湖北宜昌中考)小紅同學(xué)在“測量小燈泡電功率”的實驗中,選取定電壓為2.5V的小燈泡、電壓恒為3V的電源、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干,另有三種規(guī)格的滑動變阻器可供選擇:R

35、1(101A)、R2(200.5A),R3(500.2A)。按如圖甲的電路圖進(jìn)行實驗。 (1)請將乙圖中的實物電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮)。(2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片的位置,當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時,電流表的示數(shù)如圖丙所示,小燈泡的額定功率為W。(3)下表是小紅四次實驗的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)可知,小燈泡的實際功率隨而改變。(4)請你分析表中的實驗數(shù)據(jù),判斷小紅在實驗中選用的滑動變阻器是(選填“R 1”“R2”或“R3”)。 解析:(1)因滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮,即電流變大,電阻變小,故滑片以左電阻絲連入電路中,并與燈串聯(lián),如圖所示。(2)圖乙中,電流表的量程

36、為00.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.28A,則燈泡的額定功率P=UI=2.5V0.28A=0.7W。(3)分析表中的數(shù)據(jù)可知,小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而增大。 (4)由表知,測第4組數(shù)據(jù)時,U1=0.5V,I1=0.16A,此時滑動變阻器兩端電壓U滑=U-U1=3V-0.5V=2.5V,因此可選規(guī)格為R2(200.5A)的滑動變阻器,不選R3(500.2A)是因為R3的額定電流只有0.2A,而表中最大電流為0.408A,不符合要求。答案:(1)如解析圖(2)0.7(3)實際電壓(4)R2方法歸納此題考查了測量燈泡電功率實驗,包括電流表的讀數(shù)、電功率的計算及實際功率與實際電壓的關(guān)

37、系。 對應(yīng)訓(xùn)練1.(2018安徽固鎮(zhèn)校級模擬)如圖甲所示是“測量小燈泡的電功率”的電路圖,圖乙是實物連接圖。其中電源是兩節(jié)新干電池,小燈泡的額定電壓為2.5V,滑動變阻器上標(biāo)有“101A”。 (1)圖乙已連接了部分電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線按照電路圖將未連接的電路連接完整;(2)調(diào)節(jié)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則該燈泡的額定功率為W;(3)在完成以上實驗后,小明進(jìn)一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖丁所示,通過圖象表明:。答案: (1)如解析圖所示(2)0.75(3)燈絲電阻隨溫度的升高而增大 解析: (1)燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表選03V

38、的,且與燈泡并聯(lián),如圖所示:(2)由圖丙可知,電流表的量程為00.6A,分度值為0.02A,電流表的示數(shù)為0.3A,由題意知:燈泡兩端的電壓為2.5V時,通過的電流為0.3A,則燈泡的額定功率P=UI=2.5V0.3A=0.75W;(3)由圖丁可知,隨電壓增大,燈泡電阻變大,隨電壓U與電流I的增大,燈泡的實際功率P=UI變大,燈泡溫度升高,此時燈泡電阻變大,由此可見:燈絲電阻隨溫度的升高而增大。 2.(2018安徽池州貴池區(qū)一模)在測量小燈泡的電功率的實驗時,小紅和小華所用小燈泡的額定電壓為2.5V。 (1)開關(guān)閉合前,發(fā)現(xiàn)電壓表的指針在零刻度線左端,如圖a所示。小紅同學(xué)認(rèn)為電壓表的正負(fù)接線柱

39、接反了,小華同學(xué)認(rèn)為電壓表沒調(diào)零,你認(rèn)為(選填“小紅”或“小華”)同學(xué)說法正確。(2)小華連接的電路如圖b所示,其中有一根導(dǎo)線連接不規(guī)范,導(dǎo)致開關(guān)沒有閉合時表就有讀數(shù)。請在這根導(dǎo)線上打“”,并用筆畫線代替導(dǎo)線,將其改正。(3)故障排除后,在實驗中當(dāng)變阻器滑片滑到圖示(圖b)位置時,電壓表的示數(shù)為2.0V。接著小華應(yīng)將滑片向滑動,直至燈泡兩端電壓為額定電壓,此時電流表的示數(shù)如圖c所示,則燈泡的額定功率為W。 答案: (1)小華(2)電壓如圖所示(3)右0.65 解析: (1)開關(guān)閉合前,說明沒有測量電壓,發(fā)現(xiàn)電壓表的指針在零刻度線左端,可知電壓表指針沒有調(diào)零,小華說法正確;(2)原電路中,電壓表

40、直接通過電流表、變阻器與電源連通,所以,開關(guān)沒有閉合時電表就有讀數(shù),改正后如圖所示;(3)電壓表示數(shù)為2.0V小于燈泡的額定電壓,所以應(yīng)增大燈泡的電壓減小滑動變阻器分得的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小滑動變阻器連入電路中的電阻大小,即滑片向右滑動,直至燈泡兩端電壓為額 定電壓;在圖c中,電流表小量程分度值為0.02A,讀數(shù)為0.26A,則燈的額定功率P=UI=2.5V0.26A=0.65W。 3.(2018云南曲靖中考)小聰同學(xué)做“測量小燈泡的電功率”的實驗,所用器材有電壓恒為6V的電源。額定電壓為2.5V的小燈泡以及符合實驗要求的電表,開關(guān)和導(dǎo)線,如圖甲是小聰沒有連接完整的電路。 (1)請你用筆

41、畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的電路連接完整。(2)小聰同學(xué)連接電路后閉合并關(guān),移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn),電流表指針無偏轉(zhuǎn),故障可能是。A.小燈泡短路B.小燈泡斷路C.滑動變阻器短路D.滑動變阻器斷路(3)小聰同學(xué)糾正錯誤后閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈的額定功率為W。(4)老師告訴小聰,與小燈泡的電阻相比較,電流表的電阻非常小,電壓表的電阻非常大,由于電流表、電壓表電阻的影響,測量后計算 出的電功率值會(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。 答案: (1)如解析圖(2)B(3)0.7(4)偏大解析: (1)測量小燈泡的電

42、功率的實驗中,電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)測其兩端電壓,燈泡的額定電壓2.5V,所以電壓表應(yīng)選用03V量程,實物連接如圖所示。 (2)小燈泡始終不亮,電流表指針無偏轉(zhuǎn),電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)。若小燈泡短路,電路是通路,電流表會有示數(shù),電壓表無示數(shù),A不符合題意;若小燈泡斷路,電壓表被串聯(lián)入電路中,小燈泡不亮,電流表指針無示數(shù),電壓表指針有示數(shù),B符合題意;若滑動變阻器短路,電路仍是通路,燈泡發(fā)光,電流表會有示數(shù),電壓表有示數(shù),C不符合題意;若滑動變阻器斷路,整個電路斷路,則小燈泡不亮,電流表會無示數(shù),電壓表無示數(shù),D不符合題意。故選B。(3)小燈泡正常發(fā)光時電壓等于額定電壓2.5V,由圖乙知,電流表使用00

43、.6A量程,分度值0.02A,讀數(shù)為0.28A,小燈的額定功率:P=UI=2.5V0.28A=0.7W。(4)由圖甲知,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,所測電壓準(zhǔn)確,電流表測的是燈泡和電壓表的電流之和,故所測電流偏大,由P=UI可知所測燈泡的電功率偏大。 4.(2018青海中考)小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣,現(xiàn)在要測量它的額定功率。(1)請你設(shè)計并在方框內(nèi)畫出該實驗電路圖。(2)按電路圖連接實物時,開關(guān)應(yīng),滑動變阻器的滑片滑到處,起到保護(hù)電路的作用。(3)當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表的示數(shù)如圖所示,則小燈泡的額定功率P額=W。 答案: (1)如圖(2)斷開最大阻值(3)0.75 解析: (1)測小燈

44、泡電功率的實驗原理是P=UI,應(yīng)將電壓表與燈泡并聯(lián)測其電壓,電流表串聯(lián)在電路中測電流,電路中還需要串聯(lián)接入滑動變阻器以調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓,測燈泡的額定功率,實驗電路圖如圖所示。(2)連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),滑動變阻器的滑片處在最大阻值處,這樣可以保護(hù)電路的安全;(3)小燈泡正常發(fā)光時其兩端電壓為2.5V,由圖知電流表使用的是00.6A量程,分度值0.02A,讀數(shù)為0.3A,所以小燈泡的額定功率:P=UI=2.5V0.3A=0.75W。 5.(2018四川達(dá)州中考)某實驗小組的同學(xué)在進(jìn)行“測量小燈泡的額定功率”的實驗中,現(xiàn)有器材:電源(電壓恒為6V)、開關(guān)、電壓表、電流表各一個,導(dǎo)線若干,

45、額定電壓為3.8V的待測小燈泡(電阻約為12),滑動變阻器兩個(A:“52A”;B:“200.5A”)。 (1)該實驗的實驗原理是;實驗中,應(yīng)選用的滑動變阻器是(選填“A”或“B”)。(2)如圖甲所示是小田同學(xué)連接的實物電路圖,圖中只有一根導(dǎo)線連接錯誤,請你在圖中用“”標(biāo)出這根錯接的導(dǎo)線,只改接一根導(dǎo)線使電路成為正確的電路(不能與其他導(dǎo)線交叉)。(3)小田確認(rèn)電路連接無誤后閉合開關(guān),無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡始終不發(fā)光且電壓表的示數(shù)都接近電源電壓,則電路的故障是。(4)排除故障后,移動滑動變阻器的滑片,并繪制出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示,則該小燈泡的額定功率為W。 (5

46、)該組的另一同學(xué)接著實驗時,發(fā)現(xiàn)電壓表015V量程已經(jīng)損壞,03V量程還可以正常使用,在不添加器材的情況下,為了測出該小燈泡的額定功率,請你在丙圖中的虛線框內(nèi)畫出正確的電路圖。(6)由圖乙推知:小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電功率為P1,小燈泡的實際電流是額定電流一半時的電功率為P2,則P1P2(選填“大于”“小于”或“等于”)。丙 答案: (1)P=UIB(2)如解析圖甲所示(3)燈泡斷路(4)1.14(5)如解析圖乙所示(6)大于 (2)原電路中,燈與電流表串聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,電壓表與燈并聯(lián),電流表與燈串聯(lián),如圖甲所示;(3)經(jīng)分析,小田確認(rèn)電路連接無誤后閉合開關(guān),無論怎

47、樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡始終不發(fā)光且電壓表的示數(shù)都接近電源電壓,則電路的故障是燈泡斷路;(4)由繪制出的小燈泡的電流隨電壓變化的圖象知,燈的額定電壓下的 電流為0.3A,則該小燈泡的額定功率為:P=UI=3.8V0.3A=1.14W; (5)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,當(dāng)變阻器的電壓為:6V-3.8V=2.2V時,燈的電壓為額定電壓,故將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端,如圖乙所示;(6)由題圖乙知,小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電流約為0.22A,電功率為:P 1=1.9V0.22A=0.418W;小燈泡的實際電流是額定電流一半時(0.15A)對應(yīng)的電壓約為1V,燈的實際電功率為:P2=1V0.15A=0.15W。則P1大于P2。