广东省2020年中考物理二轮复习 第2板块 专题训练 专题2 重点实验 五 电磁学重点实验课件

第二板块专题训练专题二实验题(五)电磁学重点实验●探究影响导体电阻大小的因素1．小慧、小蕊和小宇在做“探究影响导体的电阻大小因素”的实验时，作出了如下猜想。猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.251.0B镍铬合金0.501.0C镍铬合金0.252.0D锰铜合金0.251.0(1)如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小慧认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。小蕊认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。小宇认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。你赞同小宇的观点。小宇(2)为了验证猜想二，可依次把M、N跟AC(选填“A”“B”“C”或“D”)的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟长度的关系，其结论是：当导体的材料和横截面积相同时，长度越长，导体的电阻越大。AC长度当导体的材料和横截面积相同时，长度越长，导体的电阻越大(4)小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想三(选填“一”“二”或“三”)的验证。三(5)以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法。下列四个实验中没有用到此方法的是()A．探究电流与电压、电阻的关系实验B．探究影响压力作用效果的因素实验C．探究平面镜成像的特点实验D．探究影响摩擦力大小的因素实验C●探究电流与电压、电阻之间的关系2．(2018·重庆)小峻和小薇两位同学在“探究欧姆定律”的实验中，所用器材有：学生电源、电流表、电压表、标有“20Ω2A”的滑动变阻器R′、开关、导线和定值电阻R若干。(1)请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。(要求：向右移动滑动变阻器的滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉)(2)连接电路时，开关必须断开；连接完电路后，小薇发现电流表和电压表的位置互换了，如果闭合开关，则电压(选填“电压”或“电流”)表的指针可能有明显偏转。断开电压(3)排除故障后，他们先探究电流与电压的关系，闭合开关，移动滑片依次测得5组数据，其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示，其示数为2.2V。他们记录的数据如表1所示，分析数据可以得到的结论是：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。2.2正表1电流与电压的关系实验序号12345电压/V1.01.21.82电流/A0.200.240.360.400.44表2电流与电阻的关系实验序号1234电阻/Ω10152025电流/A0.300.200.150.12(4)他们继续探究电流与电阻的关系，先将电源电压调为6V，分别换上多个定值电阻进行探究，数据记录如表2所示，老师指出其中一组数据是拼凑的，你认为是第4组(填实验序号)，理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太小(选填“大”或“小”)了。4小(5)剔除拼凑的数据后，分析数据可以得到的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。电压(6)在不更换滑动变阻器的情况下，可以采取B(填字母)的措施，完成这组拼凑数据所对应的实验测量。A．降低定值电阻两端电压B．降低电源电压C．选用更大阻值的定值电阻B●测量定值电阻的阻值3．(2019·阜新改编)在“伏安法测电阻”的实验中，小亮连成如图所示电路，正准备实验时，同组的小明检查发现电路连接有错误。(1)若在错误的电路中，闭合开关后，电压表的指针将反向偏转(选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”)。反向偏转(2)请你将接错的那根导线打“×”，画出正确的连线。答案：(3)电路连接正确后，要使定值电阻两端的电压从小到大变化，滑动变阻器的滑片应该向左侧调整。左(4)选用规格为“50Ω1A”的滑动变阻器进行实验，记录数据如表：实验次数123456U/V123123I/A0.20.40.60.10.20.3R/Ω510若换用规格为“20Ω1A”的滑动变阻器，不能完成表格中第4次实验。4(5)在本次实验中，滑动变阻器的主要作用是：改变电路中的电流和定值电阻两端的电压。(6)多次测量的目的是减小误差。改变电路中的电流和定值电阻两端的电压减小误差(7)另一组的小宇用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图所示的U－I图象。小林发现小宇绘制的U－I图象和自己绘制的U－I图象不同，你认为其原因是小宇将电压表并联在变阻器两端；根据小宇的U－I图象也可计算出待测电阻R＝15Ω(实验过程中电源电压保持不变)。将电压表并联在变阻器两端15(8)若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图所示(滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变)，请将下列相关实验步骤补充完整：①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数为I2；③写出待测电阻的表达式：Rx＝(用已知量和测量量符号表示)。移到b端I2R0I1－I2●测量小灯泡的电功率4．(2018·商丘一模改编)小丽手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。(1)闭合开关前，老师发现小丽连接的电路中有一条导线没有连接，请你在图甲中用笔画出这条连线。(要求滑片向左滑动时小灯泡变亮)答案：(2)闭合开关前，将滑片移到最右端(选填“最右端”或“最左端”)。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是灯泡短路了(或电压表短路了)。最右端灯泡短路了(或电压表短路了)(3)排除故障后，调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，为0.38A，小灯泡正常工作时的电阻是10Ω。0.3810(4)另一小组的小明对一额定电压为“2.5V”的小灯泡进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图丙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电功率P/W灯泡的亮度10.50.163.10.08不亮21.70.247.10.41较暗32.50.288.90.70正常43.00.3010.00.90很亮0.247.10.41①根据实验数据及现象，可得出的结论是：灯的实际功率越大，灯越亮。②实验中小灯泡的电阻变化的原因是：灯丝的电阻随温度的变化而变化。③此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，还能完成的探究实验是：电压一定时，电流与电阻的关系。灯的实际功率越大，灯越亮灯丝的电阻随温度的变化而变化电压一定时，电流与电阻的关系(5)完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丁所示的实验电路，测出了标有“3.8V”字样小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2(选填“1”或“2”)，移动滑片，使电压表的示数为3.8V。②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1(选填“1”或“2”)，读出电压表的示数为U。③小灯泡额定功率的表达式为P额＝3.8V×(用已知量和测量符号表示)。23.813.8V×U－3.8VR0●探究影响电热的因素5．(2019·东营改编)如图所示，是物理实验小组“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。(1)组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管属于(选填“属于”或“不属于”)连通器。(2)图甲是探究在通电时间和电流相同的情况下，导体产生的热量与电阻是否有关的装置。属于通电时间和电流电阻(3)实验中通过观察U形管内液面高度的变化来反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用的研究方法与此相同的有BD(填字母)。A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动U形管内液面高度BD(4)如图乙所示，电流表的示数为2A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是200J。(5)某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是透明容器气密性不好。2200透明容器气密性不好(6)实验小组改用如图所示的装置“探究电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。①烧瓶中装入的煤油是绝缘体(选填“导体”或“绝缘体”)。②请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。绝缘体③为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等，通过R1的电流小于通过R2的电流。④通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明：在电阻和通电时间相等时，电流越大，产生的热量越多。相等小于在电阻和通电时间相等时，电流越大，产生的热量越多(7)小红用如图3所示的装置，进一步“探究电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h－I关系的是A。A【拓展】用Q＝I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因。不能，含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W＝UIt＞Q。不能，含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，W＝UIt＞Q●电流的磁效应6．小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下：(1)如图所示，连接好电路，放上能够自由转动的小磁针，调节直导线(选填“直导线”或“小磁针”)的位置，使小磁针静止时与直导线平行(选填“垂直”或“平行”)。直导线平行(2)闭合电路时，该电路处于短路(选填“通路”“断路”或“短路”)状态，这样做的目的是通过增大电流从而使磁场增强。(3)闭合开关，当直导线通电时小磁针发生偏转，这是丹麦著名物理学家奥斯特发现的电流的磁效应。短路电流增强奥斯特磁(4)改变通过电流的方向后，小磁针也发生偏转，其N极所指方向与(3)时相反(选填“相同”或“相反”)，通过这些物理现象你能总结出什么规律？①通电导线周围存在磁场；②电流的磁场方向与电流方向有关。相反通电导线周围存在磁场电流的磁场方向与电流方向有关(5)实验中小磁针的作用有：①检验磁场的存在；②判断磁场的方向。(6)移去小磁针，上述结论是否成立？成立(选填“成立”或“不成立”)。检验磁场的存在判断磁场的方向成立●磁砀对电流的作用7．(2018·昆明)在“探究电动机为什么会转动”的实验中：(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在磁场，磁体会对通电导体产生力的作用吗？磁场(2)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关前，导体静止不动，闭合开关后，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。静止不动运动通电(3)断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。(4)断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。相反磁场方向相反电流方向(5)如