2018年中考物理分类汇编-25实验探究题VIP免费

23．（2018•淄博）下图是小明同学探究电流与电压、电阻关系的电路图，提供的器材有：6V的电源一个，电流表（00.6A﹣，0～3A）。电压表（03V﹣，0～15V）各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，“20Ω1A”的滑动变阻器一个，导线若干（忽略导线电阻），以上实验器材完好无损，实验中数据读取准确无误。（1）探究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，归纳得出电阻不变时，电流与电压成正比的规律。（2）探究电流与电阻的关系时，测得的几组数据如下表所示。由于操作不当，导致表中第3次实验的数据存在错误，出错的原因是滑动变阻器滑片没有调节就读数了。纠正错误以后，小明用30Ω的电阻替换15Ω电阻进行第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，请给小明提出可行的解决方案（不限于提供的实验器材）：换用最大阻值至少为30Ω的变阻器。实验次数电阻R/Ω电流I/A150.62100.33150.24（3）利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值，实验中也要进行多次测量，其目的是取平均值减小误差；将定值电阻换成小灯泡后，利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，实验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是改变灯的电压。若被测小灯泡的额定电压为3.8V，在调节滑片使小灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8V．测量误差较大，为此，小明改动电路，在不更换现有器材的情况下，提高了测量数据的精确度。请补全小明的做法：断开开关将电压表小量程（03V﹣）并联在变阻器的两端；闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时；读出此时电流表的示数；计算小灯泡的额定功率。【分析】（1）电阻不变时，电流与电压成正比；（2）研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，根据串联电路的规律和欧姆定律，求出第2次实验时滑动变阻器接入的阻值；由欧姆定律，分析在第3次实验数据，由欧姆定律和电阻的串联求出变阻器连入电路中的电阻，据此分析；（3）测量定值电阻的阻值，实验中进行多次测量，其目的是：取平均值减小误差；利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，实验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是改变灯的电压；根据串联电路电压的规律，当灯变阻器的电压为6V3.8V=2.2V﹣时，灯的电压为3.8V，电压表大量程分度值为0.5V，故测量3.8V电压误差较大；而电压表小量程分度度值为0.1V，故测量2.2V电压较为准确，据此确定实验步骤。【解答】解：（1）究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，归纳得出电阻不变时，电流与电压成正比的规律；（2）①当接入电阻R2=10Ω时，电路中的电流为I2=0.3A，根据串联电路的规律和欧姆定律，此时滑动变阻器接入的阻值为：R===10Ω，在第3次实验中，由欧姆定律，R总===25Ω，将R2换为R3=15Ω时，根据电阻的串联，变阻器的电阻R滑=25Ω15Ω=10Ω﹣，即滑动变阻器滑片位置不动，故第3次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了；由于电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故应该为0.2A；（3）利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值，实验中也要进行多次测量，其目的是：取平均值减小误差；将定值电阻换成小灯泡后，利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，实验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是改变灯的电压；根据串联电路电压的规律，当灯变阻器的电压为6V3.8V=2.2V﹣时，灯的电压为3.8V，故可将电压表小量程（03V﹣）并联在变阻器的两端，而电压表小量程分度度值为0.1V，故测量2.2V电压较为准确；故断开开关，将电压表小量程（03V﹣）并联在变阻器的两端，闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时，读出此时电流表的示数；计算小灯泡的额定功率。故答案为：（1）电阻不变时，电流与电压成正比；（2）3；滑动变阻器滑片没有调节就读数了；换用最大阻值至少为30Ω的变阻器；（3）取平均值减小误差；改变灯的电压；将电压表小量程（03V﹣）并联在变阻器的两端；移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时。【点评】本题探究电流与电压、电阻关系，考查控制变量法、欧姆定律的运用、...