初中物理电学探究性实验题练习

第1页（共24页）初中物理电学探究性实验题练习一．实验探究题（共11小题）1．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。（2）小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为A。（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数。2．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源（电压恒为4.5V）、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示。（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）（2分）（2）在探究“电流与电压的关系”实验中：①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最（填“左”或“右”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和的作用；②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为4.5V，此时，电路出现的故障可能是，小明排除故障后继续实验。（3）在探究“电流与电阻的关系”实验中：①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和的作用；②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向（填“左”或“右”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；③为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，至少应该选取最大阻值不小于Ω第2页（共24页）的滑动变阻器；3．探究通过导体的电流与电压、电阻的关系实验（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；（2）实验小组正确、规范完成连接后，闭合开关，将滑动变阻器滑片从一端调节到另一端，并得到多组电流、电压值（如表格），当电流表示数为0.5A时电压表示数如图乙所示，其值为V．根据表格数据分析可得出结论：；（3）按原电路连接继续探究电流与电阻关系，实验中始终保持电压表示数为2V，定值电阻有2Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，则可选用的定值电阻的阻值有。4．如图甲所示，实验桌上的实验器材有：电压为3V的电源、开关、符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、待测电阻各一个，导线若干。用实验桌上的实验器材，测量电阻待测R的阻值。请按要求完成下列实验内容：实验次数12345电压U/V1.01.52.03.0电流I/A0.20.30.40.50.6第3页（共24页）（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。（2）连接电路时，闭合开关前，变阻器的滑片P应置于最端。（选填“左”或“右”）（3）闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移到某处，电压表及电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为V，电流表的示数为A。（4）计算得出电阻R的阻值为Ω。5．在测电阻的实验中，电源用两节新干电池串联，滑动变阻器的规格是“10Ω1.5A”，某同学连接了如图1所示的电路（电路元件完好，接线柱接线牢固）。（1）在未检查电路连线是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表示数将，电压表示数将。（填“发生变化”或“保持不变”）（2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是（填“a”“b”“c”或“d”）（3）纠正错误后，在某次实验中，电压表的示数如图2所示，而此时滑动变阻器滑片刚好在中点处，被测电阻的阻值为Ω，它的功率为W。（4）开始实验后，测得几组数据如上表，其中有一个数据漏填了，这个数应该是。认真研究数据后发现，其中一组数据有拼凑的嫌疑，这组数据的序号。你判断依据是。实验序号1234电压/V0.61.21.82.4电流/A0.120.240.486．孙雯同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A0～3A）、电压表（0～3V0～15V）、开关各一只，导线若干，滑动变阻器：R（50Ω0.5A）。同学们设计的电路如图所示：第4页（共24页）（1）电压表应选用挡；（2）如图1是她实验的电路，但连接不完整，请你帮她完成电路的连接，要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变亮。（3）实验电路接好后，合上开关时，她发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：故障现象检测故障原因灯泡较暗、两表的示数均较小移动滑动变阻器滑片，现象不变灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数取下灯泡，两表的示数不变（4）排除故障后，小明测得的数据如下表，当小灯泡正常发光时电流表和电压表的示数如图2甲和乙所示，请你替小明把电流表和电压表的示数记在表中，并计算小灯泡的额定功率。实验序号电压表示数电流表示数小灯亮暗程度功率12.0V0.20A暗0.4W2正常发光33.0V0.28A较亮0.84W（5）小明分析表中数据后发现：当灯丝两端电压改变时，灯丝电阻也在改变。你认为引起灯丝电阻变化的原因是：。7．两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化情况”，提供的器材有：两个实验室用小灯泡，甲组的灯泡上标有“1.5V”，乙组灯泡字迹模糊，两种规格的滑动变阻器（“15Ω1A”、“25Ω1A”），电源（电压相等且保持不变）、电流表和电压表、开关、导线若干。两组同学连接好电路后，调节滑片过程中电表示数和灯的亮度都发生变化，当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时，电压表示数均为1.5V，电流表示数也相同（如图a所示），此时甲组的灯泡比乙组的暗。第5页（共24页）（1）电流表读数为A；（2）请在图b中将乙组同学设计的电路图补充完整；（3）电源电压为V；（4）乙组同学所测灯泡的电功率为W。8．小红在实验室做“灯泡亮度与电功率的关系”实验，如图所示，电源（电压恒为45V）、小灯泡（额定电压为2.5V），电流表、电压表各一个，若干定值电阻（10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（20Ω3A），开关，导线若干。（1）甲图是小红连接的错误电路，在应改动的一根导线上打“x”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。（2）正确连线后，闭合开关后，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，小红的操作不当之处是：。灯泡熄灭的同时，可观察电压表示数（选填“变大”“不变”或“变小”）（3）小红更换新灯泡后，逐步移动滑片，看到如图乙所示的电压表示数，其读数为V，为使灯泡正常发光，应向（选填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的I﹣U图象，可知灯泡的额定电功率为W。（4）不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系，原因是：。（5）为进一步探究电流与电阻的关系，小红将灯泡依次换成已有的定值电阻，并设定其两端电压恒为2.5V，要顺利完成4次测量，应在电路中再串联一个阻值为Ω的定值电阻。9．如图实验装置，探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关：（1）若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，则应选择图中的两个密闭容器进行实验；第6页（共24页）（2）通电时间相同时，产生热量最多的是密闭容器中的电阻丝。（3）如果通电时间一段时间发现乙和丙U型管中液面的高度差逐渐变大，但甲中不变，则可能的原因是。10．小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系。在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。（1）通电一段时间后，乙烧瓶中温度计的示数大，这表明：，产生的热量越多。（2）在这个实验中，电流通过导体产生热量的多少，是通过的大小体现出来，这种方法在研究许多物理问题时都用到，下列几个研究实例中也是采用相同研究方法的有A．探究电流与电压、电阻的关系B．真空不能传声C．用铁屑显示磁体周围磁场分布D．研究光的传播时，引入“光线”（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他将甲烧瓶中的煤油换成质量相同的水、铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做了绝缘处理，加热一段时间后小明发现烧瓶（填“甲”或“乙”）中温度升高的快。（煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃））11．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中。（2）甲装置可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，（填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大。（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是。（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与步骤（3）相比较，则左侧U形管中液面的高度差将（填“变大”“变小”或“不变”）。（5）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在两个接线柱之间即可。第7页（共24页）参考答案与试题解析一．实验探究题（共11小题）1．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。（2）小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是定值电阻R短路（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A。（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数。【分析】（1）电压表与电阻并联，电流表、滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器接线柱要“一上一下”连接；（2）根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因；根据电流表的量程和分度值读出电流值；（3）探究电流与电阻的关系时，应保持电压表示数不变，根据分压原理、串联电路的分压特点确定滑片移动的方向；【解答】解：（1）电压表与电阻并联，由于电源电压为3V，所以应选择0～3V的量程；滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如下图所示：（2）电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明与电压表并联部分发生短路，即第8页（共24页）定值电阻R短路；由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A；（3）探究电流与电阻的关系时，应保持电压表示数，将5Ω电阻换成10Ω后，由分压原理，电压表的示数会变大，由串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变。故答案为：（1）如上图所示；（2）定值电阻R短路；0.36；（3）电压；A。【点评】本题实验考查了控制变量法的应用，同时考查了电流表的读数、操作过程、滑动变阻器的接法，是一道基础题。2．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源（电压恒为4.5V）、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示。（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）（2分）（2）在探究“电流与电压的关系”实验中：①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最左（填“左”或“右”）端；电路中滑动变