34：電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)—2020中考物理核心考點(diǎn)搶分練

1、2020中考物理核心考點(diǎn)搶分練34:電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、無(wú)滑動(dòng)變阻器的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（無(wú)電壓表）1 .某同學(xué)在沒(méi)有電壓表的情況下，利用電流表和已知阻值的定值電阻R0,測(cè)量未知電阻Rx阻值，如圖中可實(shí)現(xiàn)測(cè)量Rx阻值的正確電路圖是（）2 .某同學(xué)在沒(méi)有電壓表的情況下，只利用電流表和已知阻值的定值電阻R。，測(cè)量未知電阻Rx阻值，圖中可實(shí)現(xiàn)測(cè)量Rx阻值的正確電路圖是（）3 .現(xiàn)有一個(gè)阻值為 20 的定值電阻 R0, 一個(gè)電壓約為 15 V的電源，一個(gè)量程為01 A的電流表，一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。 請(qǐng)你利用上述器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出約為10 Q的未知電阻 Rx 的阻值。要求:（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；（2）寫(xiě)出主要

2、的實(shí)驗(yàn)步驟和需要測(cè)量的物理量；（3）寫(xiě)出待測(cè)電阻 Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量表示）答案：1.ACD; 2.ABD4 .【答案】（1）見(jiàn)解析圖；（2）按電路圖連接電路； 將開(kāi)關(guān)的刀擲向1,記下電流表的示數(shù)11 ；將開(kāi)關(guān)的刀擲向2,記下電流表的示數(shù)I2； （3） Rx LRoI 1【解析】（1）將電流表和已知電阻串聯(lián)在干路上，將待測(cè)電路接在一個(gè)支路上，如下所示:（2）按上圖連接電路； 將開(kāi)關(guān)的刀擲向1,記下電流表的示數(shù)Ii；將開(kāi)關(guān)的刀擲向2, 記下電流表的示數(shù)I2；（3）在中，由歐姆定律的變形公式，電源電壓U=IiR0；在中，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，由歐姆定律的變形公式，電路的總

3、電阻：R=U/| 2= I1R0-,根據(jù)電阻的串聯(lián)，待測(cè)電阻的電阻：Rx=R- R0=-IiRo- - Ro,即Rx kR。I 2I 211二、無(wú)滑動(dòng)變阻器的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（無(wú)電流表）1 .某同學(xué)在沒(méi)有電流表的情況下，利用電壓表和已知阻值的定值電阻 R。，測(cè)量未知電阻Rx阻值,圖8中可實(shí)現(xiàn)測(cè)量R阻值的正確電路圖是（）2 .如圖所示，幾個(gè)同學(xué)在只有電流表或電壓表時(shí)，利用一個(gè)已知阻值的電阻R。設(shè)計(jì)了四個(gè)測(cè)未知電阻Rx的電路，其中不可行的是（）3 .某同學(xué)要測(cè)出一個(gè)電壓約為40V的電源電壓（電壓保持不變），可供選用的器材如下：待測(cè)電源；一塊電壓表（量程 0-15V）；四個(gè)阻值已知的電阻，分別為 Ri（10

4、0 、）R2（150 、）R3（200 Q 和 R4（4k Q） 一個(gè)開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線，請(qǐng)合理選擇器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)精確測(cè)出電壓電壓。要求：（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及所需測(cè)量的物理量（3）寫(xiě)出電源電壓的表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量表示）答案：1.ACD; 2.C3.【解析】（1）電壓表（量程0-15V）,電源電壓較高，電壓表不能測(cè)出電壓，要準(zhǔn)確則出電源 電壓，要用串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，測(cè)出較小電阻的電壓，算出總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)，算 出電源電壓。設(shè)計(jì)電路如下：（2）實(shí)驗(yàn)步驟：按照電路圖連接電路；閉合開(kāi)關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù) U1。（3）表達(dá)式電源電壓U R一R2U1R1三、有滑動(dòng)

5、變阻器的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（無(wú)電流表）1 .現(xiàn)手頭有一個(gè)阻值為 10的定值電阻Ro, 一個(gè)電壓大約為18V的電源，一個(gè)量程只有03V 的電壓表，一個(gè)最大阻值大約為120 a的滑動(dòng)變阻器，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確的測(cè)量一個(gè)阻值約為20的待測(cè)電阻Rx的阻值。要求：畫(huà)出電路圖;寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及表明需要測(cè)量的物理量;用測(cè)量的物理量推導(dǎo)出待測(cè)電阻的數(shù)學(xué)表達(dá)式。答案：電路圖如圖所示。實(shí)驗(yàn)步驟：按圖連接電路，變阻器調(diào)至最大;先將電壓表并聯(lián)在 Rx兩端，閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)變阻器使電壓表的示數(shù)為U保持滑片位置不變，用電壓表測(cè)出R0兩端的電壓為U0OGUxRx的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Rx RxUo2 .在 測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，

6、被測(cè)小燈泡上只能看到“3.8V”字樣，某小組還發(fā)現(xiàn)電流 表已經(jīng)損壞，于是他們利用下列器材只連接了一次電路就測(cè)出了小燈泡的額定功率。實(shí)驗(yàn)器材：一塊量程合適的電壓表、 滑動(dòng)變阻器、一個(gè)阻值為Ro的定值電阻、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。請(qǐng)完成以下任務(wù):(1)畫(huà)出該組同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖;(2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟;(3)寫(xiě)出燈泡額定功率的表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量表示）答案：（1）電路圖如題答1Si(2)實(shí)驗(yàn)步驟：按電路圖連接實(shí)物；閉合開(kāi)關(guān)Si、S3 ,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)達(dá)到3.8V;滑片位置不動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)S、S2,測(cè)得電壓表的示數(shù)為 U。(3)表達(dá)式：P 3.8 (U 3.8)R03 .物理課上，老師拿來(lái)

7、一個(gè)額定電壓為2.5 V的小燈泡，請(qǐng)同學(xué)們測(cè)出它的額定功率。老師提供的器材有：電源一個(gè)(電壓恒定且未知)、阻值為Ro的定值電阻一個(gè)、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、電壓表 只、開(kāi)關(guān)3個(gè)、導(dǎo)線若干。(以上器材均滿足實(shí)驗(yàn)需求)請(qǐng)你幫同學(xué)們完成下列內(nèi)容(實(shí)驗(yàn)時(shí)不能忽 略燈絲電阻隨溫度發(fā)生的變化)(1)在虛框內(nèi)畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖；(電路不可重組)(2)寫(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟及要測(cè)量的物理量；(3)寫(xiě)出額定功率的數(shù)學(xué)表達(dá)式。(用已知量和測(cè)得量表示)答案：(1)見(jiàn)圖答(2)按圖連接電路，閉合開(kāi)關(guān) Si、S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3,調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使電壓表的示數(shù)為2.5 V;保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，開(kāi)關(guān)Si仍閉合，斷

8、開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S3,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)為 U；(3)嗑 2.5U 6.25Ro圖答4 .某課外科技小組要測(cè)量某定值電阻的值，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源、一個(gè)最大阻值為Ro滑動(dòng)變阻器、兩只開(kāi)關(guān)、一只電壓表（符合實(shí)驗(yàn)要求），待測(cè)電阻Rx ,導(dǎo)線若干。請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（連接電路后不得拆改電路），寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和電阻Rx的表達(dá)式。答案：如下:測(cè)總電壓8.現(xiàn)有一個(gè)阻值為 30 的定值電阻R。，一個(gè)電壓約為12V的電源，一個(gè)只有03V量程的電壓 表，一個(gè)最大阻值約為 200a的滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，比較精確地測(cè) 出一個(gè)約為20 的位置電阻 Rx的阻值（電路可重組）。要求：

9、（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；（2）寫(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟和需測(cè)量的物理量；（3）寫(xiě)出待測(cè)電阻 Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量表示）?！窘馕觥浚?）定值電阻R0和未知電阻Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，分別利用電壓表測(cè)出定值電阻R0和未知電阻Rx兩端的電壓，電路圖如下圖所示：&R工js1|（2）按照電路圖連好電路， 將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到阻值最大處。閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)接近滿偏，記下電壓表的示數(shù)U。；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，保持滑片位置不動(dòng)，將電壓表改接在待測(cè)電阻兩端。閉合開(kāi)關(guān)，記下電壓表的示 數(shù)A。（3）串聯(lián)電路中各處的電流相等，根據(jù)歐姆定律可得：U0/R0=Ux/Rx,解得Rx=UxR0/U0。四

10、、有滑動(dòng)變阻器的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（無(wú)電壓表）1 .電流表一個(gè)，滑動(dòng)變阻器，已知阻值的電阻R0一個(gè)，待測(cè)電阻 Rx,電源、開(kāi)關(guān)若干。（電路可重組）2 .電流表一個(gè)，滑動(dòng)變阻器，已知阻值的電阻R0一個(gè)，待測(cè)電阻 Rx,電源、開(kāi)關(guān)若干。（電路不可重組）3 .物理課上，老師拿來(lái)一個(gè)電阻元件，上面標(biāo)有額定功率為P額，額定電壓模糊不清。若要正確使用這個(gè)元件，需測(cè)出它的額定電壓。老師提供的實(shí)驗(yàn)器材有：滿足實(shí)驗(yàn)需求的電源一個(gè)（電壓恒“20Q 1 A”），導(dǎo)線若干。請(qǐng)你利用定但未知），電流表一只，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)（規(guī)格為上述器材，幫助同學(xué)們測(cè)出此元件的額定電壓。（不考慮溫度對(duì)電阻元件的影響）要求:（1）在虛線框

11、內(nèi)畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖;（電路不可重組）（2）寫(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟及要測(cè)量的物理量;（3）寫(xiě)出額定電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式。（用已知量和測(cè)得量表示）4 .某同學(xué)復(fù)習(xí)中用圖甲所示的電路再次探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)時(shí)意外發(fā)現(xiàn)：當(dāng)變阻器滑片P向左移時(shí)，兩電壓表的讀數(shù)之和減小?！彼a(chǎn)生了疑惑，在老師的引導(dǎo)下，知道了用久的普通干電池內(nèi)部有不可忽略的電阻，可將它看作一個(gè)理想電源 （電壓U恒定，電阻為0）與一個(gè)電阻r的串聯(lián)（圖16乙所示）.請(qǐng)你幫他選擇適當(dāng)器材，設(shè)計(jì)測(cè)量干電池電阻r的實(shí)驗(yàn)方案。R1、R2(R1W R2),可供選用的器材：一個(gè)電壓表，符合實(shí)驗(yàn)要求的已知阻值的定值電阻導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)若干，一節(jié)舊干電池。要

12、求R1、R2在同一電路中不能同時(shí)工作。請(qǐng)完成:面出實(shí)驗(yàn)電路圖;（2）根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路寫(xiě)出主要的實(shí)驗(yàn)步驟和需測(cè)量的物理量:（3）寫(xiě)出電阻r的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量表示）。五、有滑動(dòng)變阻器的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（兩表都有）Rx的具體阻值，現(xiàn)有可供選用的器材如下：5 .實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一個(gè)阻值約為 100皿未知電阻Rx,小明想知道這個(gè)電阻 節(jié)舊干電池，一個(gè)定值電阻Ro=150 Q兩個(gè)開(kāi)關(guān)Si、S2,導(dǎo)線若干。另外,一塊電流表 A （量程00.6 A,分度值0.02 A）一塊電壓表 V （量程03 V,分度值0.1 V）請(qǐng)你合理選擇器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)精確地測(cè)出未知電阻Rx阻值。要求（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)

13、程中不可拆接電路）；（2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及所需測(cè)量的物理量；（3）寫(xiě)出未知電阻 Rx的表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量表示）。答案：四、有滑動(dòng)變阻器的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（無(wú)電壓表）2.要去掉一塊電流表， 讓一塊表即可測(cè)干路 又可測(cè)支路電流干路的電流表無(wú) 法通過(guò)改變測(cè)支 路電流，撤掉" 要使Rx的電流通過(guò) 電流表，就要連接 AB,但此時(shí)電流表 被短接3. (1)見(jiàn)圖答1(2)按圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器滑片P置于a端，閉合開(kāi)關(guān)Si、S2,記下電流表的示數(shù)為11;先斷開(kāi)Si、S2,將滑動(dòng)變阻器滑片 P置于b端，再閉合開(kāi)關(guān)Si,記下電流表的示數(shù)為 I2；(3)U 額20P額 Ii(1)利用串聯(lián)電路電流和電壓規(guī)律

14、，將Ri與電源(r)串聯(lián)起來(lái)，將電壓表并聯(lián)在 Ri兩端。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表測(cè)的是電源電壓；當(dāng) S閉合時(shí)，電壓表測(cè)的是 Ri兩端電壓。實(shí)驗(yàn)電路如圖:(2)實(shí)驗(yàn)步驟:按照電路圖連接電路，記下開(kāi)關(guān) S斷開(kāi)時(shí)電壓表的示數(shù) U;閉合開(kāi)關(guān)S,記下電壓表的示數(shù) Ui.(3)因?yàn)榇?lián)電路電流相等：則 匕 U U1 ,整理得 U U1 R,R rU1萬(wàn)案(1)根據(jù)定值電阻 Ri、R2需要分別與電源(r)串聯(lián)起來(lái)，將電壓表并聯(lián)在定值電阻Ri、R2兩端，所以應(yīng)采取定值電阻 Ri、R2分別串聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)，然后與電壓表并聯(lián)，最后通過(guò)開(kāi)關(guān)接在電源上，如圖：(2)實(shí)驗(yàn)步驟：按照電路圖連接電路;當(dāng)Si閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，記下電壓表的示數(shù)為 Ui;當(dāng)S2閉合，Si斷開(kāi)時(shí)，記下電壓表的示數(shù)為 U2。U1