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题型:实验探究题 题类:真题 难易度:普通

2014年江苏省连云港市中考物理试卷

一个额定电压为2.5V的小灯泡,正常工作时的电阻约为10Ω,小明想探究小灯泡的电流与其两端电压的关系.实验室提供了如下器材:电源(电压恒定为6V)、电压表、电流表、“50Ω  0.5A”的滑动变阻器、开关各1个、导线若干.

(1)、请你帮助小明用笔画线代替导线,将甲图中的实物电路连接完整,要求滑片位于最右端B时,滑动变阻器接入电路的电阻值最大.
(2)、正确连接后,小明将滑片置于最右端,闭合开关,发现小灯泡不亮,两电表无示数,为判断故障,小明将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上,发现电压表有示数.则电路发生故障的原因是
(3)、排除故障后,小明移动滑动变阻器的滑片,记下多组电流表及对应电压表的示数,并画出图乙所示的I﹣U图象.从图象可看出,当电压较高时,电流与电压并不成正比,其原因是
(4)、由图象信息可知,小灯泡的额定功率为 W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为Ω.
举一反三
在“探究电流与电阻的关系”的实验中,实验电路如图甲所示,实验器材有:电压为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻和导线若干。

(1)图甲中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中画上正确的导线;{#blank#}1{#/blank#}

(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表、电压表都没有示数,用导线检验,接在开关、电流表、定值电阻两端,两表均无变化;接在滑动变阻器两端,两表都有示数,若电路只有一处有问题,故障可能是{#blank#}2{#/blank#};

(3)在图甲实验中,定值电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向{#blank#}3{#/blank#}(选填“左”或“右”)端滑动,逐一将5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻接入电路进行实验,电压表示数为2V不变,为顺利完成实验,应选取滑动变阻器的规格为{#blank#}4{#/blank#}

A.30Ω 0.5A   B.40Ω 0.3A   C.50Ω 0.5A   D.60Ω 0.3A

(4)小明很快完成了老师布置的实验任务,他把以上实验装置中的定值电阻换成额定电压已知的小灯泡,由于电压表小量程损坏,他调整元件位置,用图乙的电路来做“测量小灯泡电功率”的实验并将实验数据和观察到的现象记录在下表中。

次数

电压表示数U/V

电流I/A

灯泡功率P/W

灯泡亮度

1

3.8

0.28

0.616

较暗

2

3.5

0.3


正常发光

3

3.2

0.32

0.896

较亮

①根据图乙和实验数据,计算出小灯泡的额定功率为{#blank#}5{#/blank#}W;

②根据表中的实验现象,得出的错误结论是{#blank#}6{#/blank#}。

A.小灯泡两端的实际电压越高,实际电功率越大

B.小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定

C.小灯泡的实际功率有多个,额定功率只有一个

D.实验中多次测量的目的是求小灯泡的平均功率

小牟和小李利用实验室的器材进行“探究电流与电压、电阻关系”的实验,他们选用了三节新的干电池,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,一个铭牌写着“40Ω,1A”的滑动变阻器,一个开关和若干导线等器材,设计了如图甲所示的实验电路:

(1)请帮助小牟将图甲的电路连接完整(要求滑片向A滑动,电流表示数变大,导线不交叉){#blank#}1{#/blank#}

(2)为了保护电路,在连接电路时,滑动变阻器的滑片应该位于{#blank#}2{#/blank#}端(选填“A”或“B”);

(3)闭合开关后,小牟发现电流表几乎没有示数,电压表指针偏转超过量程,问题可能是因为{#blank#}3{#/blank#}(填字母)

A.定值电阻R短路          B.定值电阻R开路     C.滑动变阻器开路

(4)排除问题后,小牟顺利进行实验,他将测得的数据绘制成I-U图像,如图乙a所示,则小牟选择的定值电阻阻值为{#blank#}4{#/blank#}Ω。分析图像得到实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成{#blank#}5{#/blank#}比。

(5)同组的小李也完成了该实验并绘制出了I-U图像,如图乙b所示,但是小李发现自己的结论和小牟的结论刚好相反,他出现这个问题可能是因为{#blank#}6{#/blank#}。

(6)小牟发现可以不拆卸电路继续探究电流与电阻的关系,他控制定值电阻两端电压为1.5V:

①滑动变阻器的阻值调到最大后闭合开关,小牟应该看着{#blank#}7{#/blank#}(选填“电压表”或“电流表”),移动滑片,直到定值电阻两端电压达到1.5V,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的示数为{#blank#}8{#/blank#}A;

②小牟继续实验,随机单独地将剩余的电阻接入电路,最终得到如表中所示的数据,小李指出定值电阻为5Ω时的电流“0.18A”这个数据存在明显错误,二人复盘后发现是因为小牟在完成了某一个定值电阻的实验后,只是换上了5Ω的电阻,而没有调节滑动变阻器的滑片,则小牟在5Ω之前接入电路的定值电阻阻值是{#blank#}9{#/blank#}Ω;

R (Ω)

5

10

15

20

I (A)

0.18

0.15

 

0.075

③在接入25Ω的定值电阻时,小牟发现无论如何移动滑片,电压表的示数都无法达到1.5V,想要顺利完成该组实验,小牟需要更换一个最大阻值至少为{#blank#}10{#/blank#}Ω的滑动变阻器。

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