專項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練(六)　電學(xué)實(shí)驗(yàn)練習(xí)課件浙教版科學(xué)八年級(jí)上冊(cè)

專項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練(六)電學(xué)實(shí)驗(yàn)類型一影響電阻大小的因素1.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2023廣西中考)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)時(shí),

不慎將燈泡L2的玻璃外殼碰碎。他們驚奇地發(fā)現(xiàn)L2幾乎不

發(fā)光,與其串聯(lián)的燈泡L1不僅沒(méi)有熄滅,反而更亮。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)

后的電路如圖甲所示,L1和L2都標(biāo)有“2.5V

0.3A”字樣。針對(duì)上述現(xiàn)象,探究下列問(wèn)題:玻璃破碎后,L2的燈絲電阻發(fā)生了

什么變化?玻璃外殼究竟起什么作用?

甲

乙(1)玻璃外殼破碎前L2的電壓和電流分別為1.20V和0.20A;

玻璃外殼破碎后,兩端的電壓變?yōu)?.40V,通過(guò)的電流變?yōu)槿?/p>

圖乙所示,則電流為

A。初步分析可知:玻璃破碎后,L2

電阻

(選填“變大”或“變小”)。(2)為進(jìn)一步探究玻璃外殼破碎后L2電阻變化特點(diǎn),對(duì)L1、L2

的電流和電壓進(jìn)行測(cè)量,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表。分析發(fā)現(xiàn),L1的

電阻

(選填“大于”或“小于”)玻璃外殼破碎后L2的

電阻。0.22變小大于燈泡實(shí)驗(yàn)次序123456L1、L2電流I/A0.160.180.200220.240.26L1電壓U1/V0.781.001.201.501.802.10L2電壓U2/V0.200.230.300.410.520.80(3)實(shí)驗(yàn)中,對(duì)著L2吹氣,發(fā)現(xiàn)L2兩端電壓突然變小、電流突然

變大,說(shuō)明吹氣加快L2燈絲表面空氣流速,加快其散熱速率,從

而使燈絲電阻變小。由此推斷,燈絲的電阻大小與

有

關(guān),玻璃外殼可能起到

的作用。(4)細(xì)心的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),燈絲呈螺旋狀,于是提出

新的問(wèn)題:為什么將燈絲設(shè)計(jì)成螺旋狀?你認(rèn)為這樣設(shè)計(jì)的

目的是①

。②

。溫度隔熱保溫減少散熱增大導(dǎo)體的長(zhǎng)度解析(1)玻璃外殼破碎后,L2兩端的電壓變?yōu)?.40V,通過(guò)的

電流變?yōu)轭}圖乙所示,則電流為0.22A;玻璃外殼破碎前,燈絲

的電阻為R=

=

=6Ω;玻璃外殼破碎后,燈絲的電阻為R=

=

≈1.8Ω;比較可知:玻璃破碎后,L2電阻變小。(2)分析表格中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),L1的電阻大于玻璃外殼破碎后L2的

電阻,因?yàn)樵谙嗤碾娏飨?燈泡L1兩端的電壓始終高于燈泡

L2兩端的電壓。(3)吹氣加快燈絲散熱速度,從而使燈絲電阻變小,由此推斷,燈絲的電阻大小與溫度有關(guān),溫度越低,電阻越小;玻璃外殼

可能起到隔熱保溫的作用。(4)將燈絲設(shè)計(jì)成螺旋狀的目的:①減少散熱;②增大導(dǎo)體的

長(zhǎng)度。類型二電流、電壓、電阻的關(guān)系2.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2023福建中考)學(xué)?！八喾N植小

屋”的蔬菜適宜生長(zhǎng)的溫度在10~30℃之間,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)小

組利用熱敏電阻和電阻箱設(shè)計(jì)溫度報(bào)警電路,電阻箱是可以

調(diào)節(jié)并顯示阻值的變阻器。

甲

乙

丙(1)利用圖甲所示電路探究熱敏電阻Rt阻值隨環(huán)境溫度t變化

的規(guī)律。①根據(jù)圖甲,用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)物電路連接完

整。②連接電路的過(guò)程中,應(yīng)將開(kāi)關(guān)

;將電阻箱的阻值調(diào)至最

大,起到

的作用。③將熱敏電阻置于0℃的環(huán)境中,閉合S1、斷開(kāi)S2,記錄電流

表示數(shù)I0;然后

(描述開(kāi)關(guān)狀態(tài)),調(diào)節(jié)電阻

箱R0直至電流表示數(shù)為

,此時(shí)Rt=R0。斷開(kāi)保護(hù)電路斷開(kāi)S1閉合S2

I0④將熱敏電阻Rt置于不同溫度的環(huán)境中,重復(fù)步驟③,測(cè)得的

數(shù)據(jù)如下表:溫度t/℃010203040阻值Rt/

Ω280018001200800600分析數(shù)據(jù)可得:熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而

。(2)根據(jù)上述探究結(jié)果,設(shè)計(jì)報(bào)警電路。實(shí)驗(yàn)器材:電源(恒為1

2V)、熱敏電阻Rt、電阻箱R0(0~9999Ω)、數(shù)字電壓表(U

≥7.2V時(shí)報(bào)警)、數(shù)字電流表(I≥6mA時(shí)報(bào)警)、開(kāi)關(guān)一

個(gè)、導(dǎo)線若干。設(shè)計(jì)要求:小屋溫度t≥30℃或t≤10℃時(shí)都有一個(gè)電表報(bào)

警。減小①虛線框中的電路圖(圖丙)是學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的報(bào)警電路,但它不能完全滿足要求,請(qǐng)你根據(jù)設(shè)計(jì)要求將電路圖補(bǔ)畫(huà)完

整。②設(shè)計(jì)的電路中,電阻箱R0應(yīng)調(diào)為

Ω。當(dāng)溫度降低到1

0℃時(shí)電路報(bào)警,此時(shí)電流表的示數(shù)為

mA。12004解析(1)①由圖甲可知,電流表測(cè)干路電流。②為了保護(hù)電路,連接電路的過(guò)程中,應(yīng)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),閉合開(kāi)

關(guān)前,應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)至最大。③由歐姆定律可知,電源

電壓一定,兩次電路中的電流相等時(shí),兩次電路中的電阻相

等,因此將熱敏電阻置于0℃的環(huán)境中時(shí),測(cè)出通過(guò)熱敏電阻

的電流后,再只讓電阻箱接入電路中,斷開(kāi)S1、閉合S2,通過(guò)調(diào)

節(jié)電阻箱使此時(shí)通過(guò)電阻箱的電流與只讓熱敏電阻接入電

路中時(shí)通過(guò)熱敏電阻的電流相等,都為I0,則此時(shí)電阻箱接入

電路的電阻與熱敏電阻的阻值相等。④由表中數(shù)據(jù)可知,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。(2)①由(1)可知,溫度t≥30℃時(shí),熱敏電阻的阻值減小,由歐姆

定律可知此時(shí)電路的電流增大,會(huì)引起數(shù)字電流表mA的報(bào)

警;當(dāng)t≤10℃時(shí),熱敏電阻的阻值增大,由串聯(lián)電路的分壓原

理可知,熱敏電阻兩端的電壓變大,為了讓另一個(gè)電表報(bào)警,

應(yīng)將電壓表并聯(lián)在熱敏電阻兩端。②由表中數(shù)據(jù)可知,溫度t

=30℃和t=10℃時(shí)熱敏電阻的阻值分別為800Ω和1800Ω,

由題意可知,當(dāng)溫度t=30℃,數(shù)字電流表mA剛好報(bào)警時(shí),電路

中的電流為I=6mA=6×10-3A,由歐姆定律可知,此時(shí)電路中的總電阻R總=

=

=2000Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,電阻箱R0接入電路的阻值R0=R總-Rt=2000Ω-800Ω=1200

Ω;當(dāng)溫度降低到10℃時(shí),電路中的總電阻R總'=R0+Rt'=1200Ω

+1800Ω=3000Ω,此時(shí)電路中的電流I'=

=

=4×10-3A=4mA,由歐姆定律可知,此時(shí)熱敏電阻兩端的電壓:Ut=I'Rt'

=4×10-3A×1800Ω=7.2V,數(shù)字電壓表報(bào)警,符合題意,故當(dāng)溫

度降低到10℃時(shí)電路報(bào)警,此時(shí)電流表的示數(shù)為4mA。類型三伏安法測(cè)電阻3.(新方法·對(duì)比分析法)(2023湖北黃岡、孝感等中考)圖甲所示

是小明測(cè)量小燈泡電阻的電路,電源電壓U=6V,小燈泡L額

定電壓為2.5V。

甲

乙

丙(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將該電路補(bǔ)充完整,要求導(dǎo)線不交叉。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表,他選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格是

(選填“0~20Ω”或“0~50Ω”)。0~50Ω序號(hào)123456電壓U/

V0.50.91.31.72.12.5電流I/

A0.160.190.210.240.26

(3)小明完成第5組數(shù)據(jù)測(cè)量后,要測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的

電阻,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向

(選填“左”或“右”)滑

動(dòng)。(4)在測(cè)量第6組數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表?yè)p壞,小明利用圖乙電路

測(cè)量出了小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,已知定值電阻R0阻值為5

Ω。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①閉合開(kāi)關(guān)S0,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使

電壓表示數(shù)U1=

V。右2.5②保持滑片P的位置不變,將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接2,電壓表示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡L正常發(fā)光時(shí)電阻RL=

Ω(結(jié)果保

留一位小數(shù))。

8.3解析(1)在測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中,燈泡、滑動(dòng)變阻器和

電流表串聯(lián),電壓表并聯(lián)在燈泡兩端。(2)由表中第1組數(shù)據(jù)可知,當(dāng)燈泡兩端電壓為0.5V,通過(guò)燈泡

的電流為0.16A時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U滑=U-U1=6V-0.5

V=5.5V,則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R滑=

=

=34.375Ω>20Ω,故他選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格是0~50Ω。(3)由第5組數(shù)據(jù)可知,電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓2.5V,要

測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,應(yīng)增大燈泡兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,故滑動(dòng)

變阻器滑片應(yīng)向右滑動(dòng)。(4)在步驟①中,燈泡、定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表

測(cè)燈泡兩端電壓,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)U1=2.

5V,此時(shí)燈泡正常發(fā)光;在步驟②中,燈泡、定值電阻和滑動(dòng)變阻器仍串聯(lián),電壓表測(cè)

燈泡和定值電阻兩端電壓,保持滑片P的位置不變,因此時(shí)各

電阻的大小和電壓不變,燈仍正常工作,其兩端電壓為2.5V,

故電壓表應(yīng)選大量程,分度值為0.5V,其示數(shù)為4V;根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時(shí)定值電阻兩端的電壓U0=U'-UL=4V-2.

5V=1.5V,由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律可知,電路中的

電流I=I0=

=

=0.3A=IL,則小燈泡L正常發(fā)光時(shí)電阻RL=

=

≈8.3Ω。類型四電路故障問(wèn)題4.(2023福建中考)如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P移

動(dòng)過(guò)程中,燈突然熄滅,電壓表和電流表均無(wú)示數(shù)。若電路中

僅有一處故障,則故障不可能是

()

BA.電流表接線松開(kāi)B.小燈泡L斷路C.滑動(dòng)變阻器R斷路D.開(kāi)關(guān)S接觸不良解析由電路圖可知,燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)量電

路中的電流,電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)

滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)燈泡突然熄滅,電流表和電壓表均無(wú)

示數(shù),說(shuō)明電路中出現(xiàn)了斷路,而電壓表測(cè)的是小燈泡兩端的

電壓,當(dāng)小燈泡斷路時(shí),電壓表與電源兩極相連,電壓表測(cè)的

是電源電壓,電壓表會(huì)有示數(shù),所以不可能是小燈泡斷路;電

流表斷路、滑動(dòng)變阻器斷路、開(kāi)關(guān)S接觸不良時(shí),電路中沒(méi)

有電流流過(guò),此時(shí)小燈泡不亮,電流表和電壓表均無(wú)示數(shù),是

可能出現(xiàn)的情況,故B符合題意,A、C、D不符合題意。5.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2023湖南常德中考)如圖所示的電

路,閉合開(kāi)關(guān)后兩燈均不發(fā)光且電流表、電壓表示數(shù)均為

零?，F(xiàn)將兩燈泡位置互換后再次閉合開(kāi)關(guān),電流表示數(shù)仍為

零,電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)。根據(jù)以上信息判斷該電路故障可

能為

()

BA.L1斷路、L2斷路

B.L1斷路、L2通路C.L1通路、L2斷路

D.L1短路、L2斷路解析由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量L2兩端的電

壓;閉合開(kāi)關(guān),兩燈泡都不亮,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路中有斷

路故障;電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電壓表兩接線柱到電源的正、負(fù)

極之間有開(kāi)路,既可能是L1斷路,也可能是L1、L2同時(shí)斷路;將

L1、L2的位置對(duì)調(diào),閉合開(kāi)關(guān),電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路中仍然

有斷路故障;電壓表有示數(shù),說(shuō)明此時(shí)電壓表兩接線柱到電源

的正、負(fù)極之間是通路,所以L2沒(méi)有斷路,則故障可能是是L1

斷路、L2通路。6.(2022江蘇南通中考)如圖所示電路,閉合開(kāi)關(guān)S,燈泡L不亮

且電流表和電壓表均無(wú)示數(shù)。用電壓表檢測(cè)電路,當(dāng)電壓表

分別接a、b兩點(diǎn)和b、d兩點(diǎn)時(shí),電壓表均無(wú)示數(shù),接c、d兩點(diǎn)

時(shí)電壓表有示數(shù),則可判定

()CA.變阻器短路

B.燈泡短路C.開(kāi)關(guān)斷路D.電流表斷路

解析如果變阻器短路,燈泡會(huì)發(fā)光,電流表、電壓表也會(huì)有

示數(shù),A不符合題意。如果燈泡短路,則燈泡不能發(fā)光,但電流

表有示數(shù),B不符合題意。如果開(kāi)關(guān)斷路,電壓表接a、b兩點(diǎn)

和b、d兩點(diǎn)時(shí),沒(méi)有電流通過(guò),電流表、電壓表均無(wú)示數(shù);

接c、d兩點(diǎn)時(shí),電壓表有示數(shù),C符合題意。如果電流表斷路,

電壓表接c、d兩點(diǎn)時(shí),電壓表無(wú)示數(shù),D不符合題意。7.(2023山東臨沂羅莊期中)小明同學(xué)按照如圖所示的電路

“探究串聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)”,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),燈L1

亮,燈L2不亮,電流表和電壓表均有示數(shù)。則故障原因可能是

()

DA.L1斷路

B.L1短路C.L2斷路

D.L2短路解析兩燈串聯(lián),電路中一燈亮一燈不亮,說(shuō)明電路中有電流

通過(guò),不可能存在斷路,A、C錯(cuò)誤;若L