电学实验专题(中考物理专题复习)

初三物理专题强化训练电和磁实验题

一．探究电流与电压、电阻的关系（I=U/R）

考点1：控制变量法

考点2：滑动变阻器的作用：

保护电路；保持不同电阻两端的电压一定或改变同一电阻两端的电压

考点3：电路连接注意事项：连接时断开开关

开关闭合前滑动变阻器滑片P置于阻值最大处

电流表电压表正入负出

电路连接划线要避开电路元件

考点4：故障

考点5：动态电路分析

1．探究电流与电压、电阻的关系。

【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？

【猜想】①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。

②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。

③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

【实验器材】电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），两只滑动变阻器（20 Ω 2 A、50 Ω 1 A），导线若干。

【实验过程】（1）根据图1所示实物图在虚线框内画出电路图。

—

+

图1

（2）小明按图1正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小明操作中的错误是。

（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想是正确的。

表一表二

电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电阻R/Ω 5 10 15

电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 电流I/A 0.30 0.15 0.10 （4）小红在探究猜想③时，先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。分析数据得出，猜想③是正确的。实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是。

（5）小华在探究电流与电阻的关系时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是：

。

【知识拓展】

（1）小明实验时选择的是

Ω电阻。

（2）小红实验时选择的变阻器规格是 。

2．为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R 1=5Ω，电源电压恒为4.5V ，R 2的规格为“15Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V ，电流表量程为0～0.6 A ，

（1）R 1在电路中的作用是 。

（2）当被测身高增加时，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”

或“不变”）。

（3）当变阻器R 2接入电路的阻值是6.25Ω时，电流表的示数为 A 。

（4）为了保证电路中各元件安全工作，变阻器接入电路的阻值范围

是 。

3．小明同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路图（电源电压恒为6V ）。

（1）根据小明设计的甲图，用铅笔连线将乙图的实物图连接完整。

（2）小明将第一次实验得到的数据填入了右边表格中，然后将E 、F 两点间的电阻由10Ω更换为20Ω，调节滑动变阻器的滑片P 向________移动（A ／B ），直到____________

为止。此时电流表的指针位置如图丙所示，请把测得的电流数值填入上表。

（3）小明根据实验数据得到如下结论：电流与电阻成反比。请你对以上的探究过程做出评价，

并写出两点评价意见：________________________；

________________________________________。

4.在“研究电流跟电压、电阻的关系”时，同学们设计如图4电路图，其中R 为定值电阻，R’为滑动变阻器，实验后，数据记录在表一和表二中。

表一

表二

（1）根据表中实验数据，可得出如下结论：

由表一可得：_______________________________________________。

由表二可得：_______________________________________________。

实验序号 电压/V 电阻/Ω 电流/A 1 4 10 0.4 2 20 R=5Ω 电压/V 1.0 2.0 3.0 电流/A 0.2 0.4 0.6

U=3 V 电阻/Ω 5 10 15 电流/A 0.6 0.3 0.2 图4

第2题图

（2）在研究电流与电阻关系时，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10欧的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将

__________3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此进就向__________（选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为3V。

二．伏安法测定值电阻阻值

考点一：原理：欧姆定律I=U/R

考点二：画电路图，连接实物电路

考点三：故障判断

考点四：误差分析：1.利用滑动变阻器多次测量求平均减小误差

2.一般情况电阻随温度的升高而增大，所以每次实验读数后立即断开开关。

1．某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验，所用的器材有：电压为3V的电源，待测电阻R x ，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关。图（甲）是没有连接完整的实物电路。

（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整。

（2）连好电路闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P置于_________端（选填“最左”或“最右”）。（3）实验中，闭合开关，移动滑片．电流表、电压表均无示数。为了检查电路故障，他们借助一根检测导线进行检测，当该导线两端分别接不同点时．对应的现象如下表所示。由此可以判断电路发生的故障是________________________。

（4）排除故障后进行实验，当电压表示数为2.4V时电流表的示数如图（乙）所示，这时电流为_____A，他们利用此组数据即得出该待测电阻R x的阻值，结束了实验。你认为他们这种做法有何不妥？答__________________ 。

2.在“用电压表和电流表测电阻”的实验中，当调节滑动变阻器的滑片时，小星发现电压表和电流表的示数变化相反，已知实验中使用的电源是稳压电源，电源两端电压保持不变，则出现这一现象的原因可能是___ _。

3．如图所示，物理课上老师请同学设计一个测量未知电阻R x的电路，各组同学都提出了自己的设计方案，下面是两组同学设计的实验方案。

（1）甲组：小华设计的实验方案

①器材：电压表、电流表、变阻器、开关、电

源（电压未知）、未知电阻R x、导线

②电路图：图-甲

（2）乙组：小名小组实验设计方案

①器材：已知电阻阻值的定值电阻R o、电流表、

开关、电源（电压未知）、未知电阻R x、导线

②电路图：图-乙

A：请你写出未知电阻R x的表达式：

甲组：R x = ；乙组：R x= 。

B：请你对以上两个小组的设计方案进行比较，并做出适当的评价。

4.关于测量定值电阻阻值得实验

【方案一】运用电压表（无电流表），一个阻值为R0的固定电阻，测量定值电阻阻值。

器材：一只电压表，一个阻值为R0的固定电阻、电源、开关和导线若干。

实验步骤：

步骤一、请你在图中虚线框中画出实验时所需的电路图，并连接电路

步骤二、将电压表在Rx两端，闭合开关，读出电压表的示数Ux

步骤三、将电压表在R0两端，闭合开关，读出电压表的示数U0

步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量，写出Rx的表达式（用符号表示）【方案二】运用一只电压表（无电流表）一个已知最大阻值的滑动变阻器，

测量定值电阻阻值。

器材：一只电压表、一个已知最大阻值的滑动变阻器，电源、开关和导线若

干。

实验要求：请你在图18虚线框中画出实验所需的电路图。

评估交流：

（1）从实验操作角度看，以上两个方案中，方案更好。

（2）好在（只要求写出一条）。

四．测量小灯泡的电阻

考点一：原理：欧姆定律I=U/R

考点二：画电路图，连接实物电路

考点三：故障判断

考点四：多次测量但不求平均，因为灯丝的电阻随温度升高而增大

1.小刚利用标有“6V 1A”的灯泡L1和“6V 0.5A”的灯泡L2进行实验。

如图甲所示：ＯＡ和ＯＢ分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路，要使其中一个灯泡正常发光，电路中电流表的示数为_ A，电压表的读数是V。

图甲

图21图乙

L1

L2

2．小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中，所用小灯泡上标有“2.5V"字样。

(1)图16是小亮未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整：

(2)电路连好后，小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值．记录在表格中。

①小灯泡正常工作时的电阻为 Ω。

②小亮从数据中发现，灯泡的电阻是变化的，你认为影响葵变化的主要因素是 。

(3)完成上述实验后，小亮看到滑动动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量变阻器的最大阴值R x 。他从实验室找来一个阻值已知为R 0的定值电阻替换了灯泡．同时撤去了发生故障的电流表，并利用余下器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各—个。导线),在不．改动电压表位置及其连线．．．．．．．．．．．

的情况下，很快测出了R x 的大小。 ①请把你设计的电路电路图在虚线框内。

②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示：

(i) ;

(ii) ;

③R x = (用已知量和测量量表示)。

3．小明想测额定电压为2.5V ，正常工作电流小于0.3A 的小灯泡的电阻。

（1）图17是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。（要求滑动变阻器连入电路的阻值最大）

（2）连接好电路后，小明进行了实验，记录的数据如下表所示。

请你仔细分析实验数据，回答以下问题：

①表中有一个明显的错误数据，请指出错误数据并分析产生的原因： 。 ②小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。 实验次数 1 2 3 U/N 2.0 2.5 2.8

I/A

0.22 0.25 0.26 R/Ω

图17

-3 15 3 15 -0.6 - 3 15 -0.6 3 - -3 15 （3）完成上述实验后，小明想用原电路测量一段电阻丝Rx 的阻值（约10Ω）。他用电阻丝替换了灯泡，闭合开关，发现电压表已损坏，将其拆除，不改变其他电路元件的连接方式，小明也完成了实验。请简述实验步骤并写出计算Rx 的最后表达式。（已知滑动变阻器的最大阻值为R0） 实验步骤：_________________。

表达式：Rx= 。

次数

U/V I/A R/Ω 1

1.5 0.17 2

2.0 0.18 3

2.5 1.0 4 3 0.23 4.小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10Q ?)，设计了图16所示的电路图。

已知电源电压为6v ，灯泡的额定电压为3.8V ，滑动变阻器标有“20? lA ”字样。

(1)图17是小明根据电路图连接的实物图。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡 ；经检查，是由于一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。

(2)若电压表0～15v 的量程损坏，为完成实验，请你使用原有器材重新设计一个串联电路，并将设计的电路图画在上面的虚线框内。

(3)根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 v , 小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A ，则小灯泡的电阻是 ?。

五．测小灯泡的电功率

考点一：实验目的：测量灯泡的实际电功率 额定电功率

考点二：原理：P=UI

考点三：实验操作：连接电路时开关要断开；调节滑动变阻器改变小灯泡两端的电压，使其低于，等于，或略高于额定电压。

考点三：数据处理：电压不同，灯泡的电功率不同，因此不能求平均电功率。

考点四：灯泡的亮度由其实际功率决定，实际电功率越大，灯泡越亮。

1、测小灯泡的额定功率器材有：小灯泡(额定电压为6V，最大允许电流为0.3A)，一只电流表(量程0-0.6A与0-3A，一只电压表(量程0-3V-15V)，4V，6V，8V，10V电源各一个，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干根。

(1)画出实验电路图，并标出电流表、电压表的正负接线柱。(在右面的方框内画电路图)

(2)电源应选____V的，电流表量程应选_______，电压表量程应选____。

(2)闭合开关之前，变阻器的滑动片P应置于_______端(填a或b)，实验过程中，变阻器的作用是

_______。

(3)当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压应为_______伏特，若电流表的示数如图所示，则通过灯泡的电流强度为_______安培，灯的额定功率为_______瓦特。

(4) 实验中发现灯泡发光，b有读数而a没有读数(为零)，其故障可能是__________________。

(5) 某同学由于连接电路错误，在移动滑动变阻器的触头时，发现一只表的示数增大而另一只表的示数减小，其故障可能是_______________。

2、为了测定电压是2.5伏特的小灯泡的功率，额定功率约为1W的小灯泡的额定功率，有下列器材供选用：A、电源（2V）；B、电源（6V）；C、电流表（0~0、6A）；D、电流表（0~3A）；E、电压表（0~3V）；F、电压表（0~15V）；G、最大阻值5欧的变阻器；H、最大阻值15欧的变阻器；I、电键；J、导线若干。

(1)实验中应选用有器材是（填序号）

(2)某同学在实验时测得的数据如下表。在整理数据计算功率时发现其中一次实验结果与其它两次实验结果相差很大，经检查，原来是有一个电流强度的示数读错了。该同学选用的电流表的量程是0-0.6安培挡。试分析：

a数据表中第_________次电流强度的读数错了，正确的应是_____________.

b第_______________次实验测得的是小灯泡的额定功率。

c

次数电压(伏特) 电流强度(安培)

1 2.00 1. 00

2 2.50 0.25

3 3.00 0.30

3、在“测定额定电压为2．5V小灯泡的功率”的实验中，同学们按如图所示的电路图连接器材后进行实验．

（1）调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数为0.3A，小灯泡的额定功率是w．

(2)若电源电压为6V，滑动变阻器有“10Ω，1.5A”和“20Ω、lA”两种规格，则本实验中应选用规格为的滑动变阻器．

(3)某同学接线后发现开关没有闭合时灯泡就已发光，而电表示数情况正常，开关闭合后灯泡反而熄灭，电压表示数减小为零，电流表示数变大，但没有超出量程．你认为他接线中出现的错误

是。

(4)另一同学连接电路完毕并闭合开关，当调节变阻器滑片时，发现灯泡变亮时电压表的示数减小，灯泡变暗时电压表示数增大(器材是完好的)．想一想，怎样连接电路才会出现这种现象?

4.小明想利用以下提供的器材测量两只小灯泡的电功率（小灯泡的额定电压分别为2．5V、3．8V，阻值均约为10Ω）。所提供的器材分别有：电流表、电压表、单刀双掷开关和电源（电压约为6V）各一个，滑动变阻器（“10Ω2A”、“50Ω1A”）两个，导线若干条。单刀双掷开关的符号是，当刀扳到上边时，a、b两接线柱连通；刀扳到下边时，a、c两接线柱连通。

（1）请按下面的要求在虚线框内画出实验电路图。

要求：①设计一个电路，只能通过开关改变电路的连接，完成两只小灯泡电功率的测量；

②用一个滑动变阻器。）

（2）请你帮助小明在上面画出记录一只小灯泡实验数据的表格。

（3）小明按符合设计要求的电路图正确连接电路后，将单刀分别掷于b、c两点时，发现其中一个小灯泡发光过亮，不能进行实验。为了完成实验，他应：。

（4）小明改正错误后进行实验，依据实验记录的数据，画出了通过额定电压为2．5V小灯泡的电流随其两端电压变化关系曲线，如图14所示。则这只小灯泡的额定功率是W。

（5）由图14可知，通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，其原因是：。

5.在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图5甲所示，

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接在灯泡两端．

（2）正确接入电压表后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是 ．

（3）排除故障后，移动滑片P 到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P 向 （选填“A ”或“B ”）端移动，使电压表的示数为 V ． （4）移动滑片P ，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I －U 图像，根据图像信息，可计算出小灯泡

的额定功率是 W 。

六.串并联电路电流电压特点：

考点一：更换不同规格的灯泡，多次测量找规律，使结论具有普遍性。

考点二：拆接电路时，开关要断开

考点三：结论：串联电路电流处处相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和；串联电路总电压等于各部分等于各部分电压之和，并联电路总电压与各支路两端电压相等

1.如图所示是小明“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图。

1.实验步骤：

A.按图里所示接好电路，闭合开关前，滑片P 应置于 端。

B.滑片P 移到适当位置，用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1

C. 。

D.保持滑片P 不动，用电压表测出a 、b 两点之间的电压U 。

E.移动滑片P 的位置，重复步骤B 、C 、D 两次。

小明按图所示接好电路，闭合开关S ，无论怎样移动滑片P ，灯泡都不亮，但电压表有读数，经检查：除灯L 和定值电阻R0外，其余都没有问题，则电路中存在的故障可能

是 。为进一步确定故障，应将电压表接在 。

2.瑞瑞同学在探究串联电路中电压规律的实验中，提出了自己的猜想：串联电路中各用电器两端的电压相等，总电压等于各部分电压之和。为此，瑞瑞同学准备了两只相同的灯泡L1、L2和其它的实验器材进行实验

(1)按如图3-12所示的电路图连接电路；

Ab 间的电压bc 间的电压ac 间的电压1.4V 1.4V 2.8V

(2)闭合开关，用电压表分别测出ab 、bc 、ac 间的电压并记录在表格中。

分析与论证(1)在物理学中，串联电路电压的规律是 。

图5

甲 乙 丙

(2)分析瑞瑞的实验数据得出的结论与他的猜想

(填“相符”或“不相符”)。

评估：这个实验的不足之处是：

(1) 选用了相同规格的灯泡进行实验

(2) 只测出了一组实验数据就得出了结论

ab间的电压bc间的电压ac间的电压

1.4V 1.4V

2.8V

七．探究影响导体电阻大小的因素：

导体的材料、长度、横截面积。（在导体两加相同的电压，比较通过电流的大小）

1.铅笔芯是石墨和黏土混合制成

的。不同类型的铅笔的笔芯软硬程不同，

其中6H的铅笔芯最硬，6B的铅笔芯最软，

HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻

大小与其软硬度是否有关呢？小明用如图10所示的装置探

究这个问题。他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接入电路

A、B两点间，通过观察，比较出

三者电阻的大小。用此方法比较电阻大小的依据是：。

他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是：。

答案：答案：电流表示数的大小（1分）电压一定，电流越大，电阻越小（或欧姆定律）（1分）粗细相同长度相同（2分）

2．小明通过学习得知：一般情况下，水的质量一定时，加入食盐的质量越多，溶液的浓度就越高．他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关．小明的猜想是：

a．食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关．

b．食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关．

c．食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关．

小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图13的装置，进行了探究实验．他记录的实验表格如下：

(1)比较实验次数1和2可验证猜想___________(选填“a”、“b”或“c”) 。

(2)这个实验用到了控制变量法，我们所学的实验中，很多也用到了控制变量法，请举一例：______________________________

图10

(3)在实验过程中，小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验，你认为___________(选填“可行”或“不可行”)，理由是_____________________________。

(4)利用现有的装置和器材，请你对猜想c进行探究验证。

①实验步骤：用酒精灯加热食盐水溶液，观察小灯泡的亮度变化。

②你怎样对该实验结果进行分析判断?

(5)请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与__________有关。

答案：1）a (2)探究电流与电压、电阻的关系等（合理均可得分）

（3）可行电流表能测出电路中的电流大小可反映出溶液的导电性能

（4）如果小灯泡亮度发生变化，说明溶液的导电性与溶液的温度有关，否则无关。

（5）金属片插入溶液中的深度（或金属片与溶液中的接触面积等）

八．探究影响电流做功大小的因素：

（所选用的电灯电阻是否相同？探究电功与电压关系时，如何控制电流相等？探究电功与电压关系时，如何控制电压相等？通过什么现象来比较要相同时间内电流做功的多少？）

1.电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系，他选用的器材如图4所示。其中甲、乙两容器完全相同，电阻丝R1的阻值大于电阻丝R2的阻值。

图4

(1)请你用笔画线代替导线，帮他把实验电路连接完整。

(2)他在该实验中选用两根阻值不同的电阻丝，其目的是。

（3）在这个实验中，李明是通过观察比较来比较电流做功多少的。电流通过电阻丝做的功多（填R1或R2）。

（4）由这个实验可以得到的结论是：

九．探究影响电流热效应的因素：

1．小明利用如图11所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍镉合金丝的小。

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，主要是由于。

（2）实验中，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论

是。

(3)若乙瓶中的温度计示数变化了10℃，镍镉合金丝消耗了3.5×10-3k W·h的电能，烧瓶中煤油的质量是kg。（已知C煤油=2.1×103J／(k g·℃)，不计热损失）

十．探究电磁铁：磁性强弱与电流、线圈匝数有关。

（观察什么比较磁性强弱？）

1.电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图18甲所示。已知控制电路的电源电压U＝6v，保护电阻R1＝100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图18乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

（1）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点＿＿＿＿接触，电铃发出警报声。（2）若电梯在20S内将一位重600N的乘客匀速提升15m，求电梯对乘客做功的功率。

（3）当电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。（g取10N/kg）