2020年浙江中考科学总复习课件：讲义 第三篇 易错考点巩固防范四　电学实验与探究 25页

易错考点巩固防范四　电学实验与探究 [2019 · 诸暨押题 ] 如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压恒为 3V ，电流表量程是 0 ～ 0.6A ， R 是分度值为 0.1 的电阻箱， R ′ 是规格为 “ 20Ω 　 2A ” 的滑动变阻器。 易错点一：探究电流与电压、电阻关系 图 1 (1) 按甲图连接好电路后，闭合开关 S 之前，应将滑动变阻器 R ′ 的滑片滑到 b 端。开始实验时，发现电流表和电压表都有示数，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不变，请你分析电路发生的故障可能是 ________________________ 。 ( 回答一种即可 ) (2) 排除故障之后，改变电阻箱的阻值，再调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电阻箱的阻值与对应的电流表示数描在乙图中，根据所描点对应的数据可知，电压表示数为 2V 。该同学在操作中将电阻箱的阻值由 1Ω 调为丙图的示数。为了保持上述电压表的示数不变，应该将滑动变阻器的滑片滑动到适当的位置。此时滑动变阻器接入电路中的阻值应为 ________ Ω 。 (3) 同学们在交流讨论中提出，既要保证上述电压表示数不变，又要使通过电流表的电流不超过其量程，那么电阻箱的阻值最小只能调为 ________ Ω 。 【 错误答案 】 (2)5 　 (3)3.33 【 易错剖析 】 没有分析实验为了控制电压表示数 2V 不变，需控制电阻箱与变阻器阻值之比不变的原理致错。当电阻箱两端电压控制 2V 不变时，变阻器两端电压为 1V ，即电阻箱与变阻器阻值之比为 2∶1 ，丙图中电阻箱阻值为 5Ω ，所以变阻器阻值为 2.5Ω 。为了电流表不超量程，电路总电阻不能小于 5Ω ，按 2∶1 分析，变阻箱阻值不能小于 3.33Ω ，而电阻箱的分度值为 0.1 ，所以只能控制到 3.4Ω 。 【 易错防范 】 在研究电流与电阻关系时需控制电阻两端电压不变，为了控制电压不变，需控制电阻与变阻器的阻值之比不变。 【 正确答案 】 (1) 变阻器同时接了上面两个接线柱 ( 或变阻器同时接了下面两个接线柱 ) 　 (2)2.5 　 (3)3.4 1 ．在研究 “ 一定电压下，电流与电阻的关系 ” 时，电路图如图所示。电源电压恒为 4.5V ，滑动变阻器上标有 “ 10Ω 　 1.5A ” 字样。在 a 、 b 两点间先后接入不同阻值的定值电阻，闭合开关，移动滑片 P ，使电压表示数为 2.5V ，读出电流表的示 数。当 20Ω 的电阻接入 a 、 b 间时，电压表示数始终无法达到 2.5V ，其原因不可能是 ( 　　 ) A ． 20Ω 的电阻阻值太大 B ．电源电压 4.5V 太低 C ．滑动变阻器的最大阻值太小 D ．控制电压为 2.5V 太低 B 图 2 2 ． [2019 · 温岭校级模拟 ] 某同学在学习了电学知识后，按照图甲电路进行实验，根据测量的实验数据作出如图乙所示的图像。 图 3 (1) 由图乙可知小灯泡 ( 标有 “ 2.5V ” 字样 ) 的额定功率为 _________ W 。 (2) 某同学认为图乙反映的实验结果不遵循欧姆定律 “ 通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比 ……” 。你是否认同他的看法并说明理由： ___________________________________________________________________________________________________________ 。 (3) 该同学将电源电压改为 9V ，再用多个不同阻值的定值电阻更换图甲中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丙所示的图像，则选用的滑动变阻器的阻值不得小于 _________ Ω 。 1 不同意。小灯泡阻值会随温度的变化而变化，不符合阻值不变的前提，无法用作判断是否符合欧姆定律 60 [2019· 台州校级二模 ] 小科做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，有三节干电池作电源选择，滑动变阻器有 A 、 B 两个 ( A 标有“ 10Ω 　 1A” 、 B 标有“ 20Ω 　 2A” 字样 ) ，待测小灯泡有“ 2.5V” 字样。小科选取了一个变阻器进行实验，按步骤正确连接电路，如图甲，闭合开关，小灯泡发光，发现电压表、电流表的示数如图乙所示。 易错点二：伏安法测电阻与电功率 图 4 (1) 小科在实验中选用的变阻器是 ________( 选填“ A ” 或“ B ”) 。 (2) 要测定小灯泡的额定功率，小科接下来的关键操作是 ___________________ 。 (3) 在小科完成实验后，被老师指定到小冠同学一组进行指导。他发现小冠小组的电压表已损坏，但手边还有一个已知阻值为 R 的电阻可利用，于是他根据现有器 材，设计了图中三种测试方案。你认为能测出小灯泡额定功率的电路是 ______ 。 【 错误答案 】 (1) B 　 (3)B 【 易错剖析 】 选择滑动变阻器不能根据实际电路和操作需要选择致错；缺少电压表测量灯泡的额定功率时，操作步骤不清致错。缺少电压表测量灯泡的额定功率时，需测量灯泡在额定电压下的额定电流，可利用电压相等的并联电路，先使定值电阻两端电压达到灯泡的额定电压。 【 易错防范 】 变阻器选择应合适，既要考虑安全电流，又要考虑合适阻值，若阻值合适，则选用相对较小阻值的变阻器。缺少电表进行测量应根据电路特点设计电路图。 【 正确答案 】 (1) A 　 (2) 向左移动滑片 P 使电压表示数为 2.5V 　 (3)C B 2 ． [2019 · 金华押题 ] 在 “ 测量小灯泡额定功率 ” 的实验中，电源电压恒为 6V ，小灯泡的额定电压为 2.5V ，正常发光时灯丝电阻约为 10Ω ，所用滑动阻器的最大阻值 40Ω 。 (1) 请在图甲中连接错误的导线处打“ ×” ，并完成实物电路的连接。 图 6 (2) 同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 _____________ ( 选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或 “滑动变阻器处断路” ) 。 (3) 若电压表 0 ～ 3V 的刻度不清，实验无法正常进行，应如何解决？ _____________________________________ 。 (4) 所有问题解决后，同学们看到电压表示数为 4.2V ，要使灯泡 L 正常发光应向 _________ ( 选填“ A ” 或“ B ”) 端移动滑片，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所 示，则小灯泡的额定功率是 _________ W 。 小灯泡断路 将电压表并联到滑动变阻器两端 A 0.6 [2019 · 杭州萧山区校级一模 ] 小韩手头有一个阻值为 R ( 已知 ) 的定值电阻以及一个量程合适的电流表，他想用它们测出某未知电阻 R x 的阻值。 (1) 请帮助设计并画出电路图 ( 另提供开关、电源和导线若干，电路连好后不可拆装电流表 ) 。 (2) 写出需要的操作步骤及测量的科学量，并用所测得的量来表示 R x 。 易错点三：特殊测量电阻的具体操作 【 错误答案 】 电路图设计错误；操作步骤描述错误或不规范。 【 易错剖析 】 不能根据电路特点设计测量电阻的电路图致错；不能规范描述操作步骤致错。 【 易错防范 】 缺少电压表测量电阻，应设计电压相等的等效替代法测量电路；缺少电流表测量电阻，应设计电流相等的等效替代法测量电路。 1 ． [2019 · 苍南六校模拟 ] 某兴趣小组探究滑动变阻器消耗的电功率大小与滑动变阻器阻值大小之间的关系。老师提供的器材有：定值电阻 R 1 ＝ 20Ω 、 R 2 ＝ 30Ω 、 R 3 ＝ 40Ω ，标有 “ 50Ω 　 3A ” 滑动变阻器 R ，电压表 ( 量程 0 ～ 3V 、 0 ～ 15V) ，电流表 ( 量程 0 ～ 0.6A 、 0 ～ 3A) ，电压 U ＝ 12V 的电源，开关、导线若干。 (1) 根据实验要求，连接实物图。 图 7 (2) 请补充完整实验步骤①之后的其他步骤，并说明对测量数据的处理方法。 ①连接实物； …… ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________ 拓展性学习小组的同学合作进行探究 “ 串联电路电压的特点 ” ，设计了图 Ⅰ 电 路，并连接了图 Ⅱ 电路。 易错点四：探究串联、并联电路的特点 图 8 【 错误答案 】 (2)① 乙 【 易错剖析 】 不能合理应用串联电路中定值电阻两端电压与变阻器两端电压关系分析致错。当滑动变阻器电阻阻值增大时，电路电流减小，定值电阻两端电压减小，但定值电阻两端电压不会降为 0 。根据该规律可知甲为定值电阻两端电压变化曲线。 【 易错防范 】 串联电路中总电压等于分电压之和，当滑动变阻器两端电压减小时，定值电阻两端电压增大，两者之和不变，始终等于电源电压。 1 ．如图所示，小明在探究串联电路电流规律实验中，闭合开关后，两灯均不亮，他用一个电流表去检测电路故障。当电流表接 A 、 B 两点时两灯均不亮；当电流表接 B 、 C 两点时，有一盏灯亮了，且电流表有示数，产生这一现象的原因可能是 ( 　　 ) A ． L 1 断路 B ． L 1 短路 C ． L 2 断路 D ． L 2 短路 C 图 9 2 ． [2018 · 青海 ] 如图所示，是通过两个定值电阻 R 1 、 R 2 的电流和电压的关系图 像。由图可知，当把 R 1 、 R 2 串联在某一电路中时，通过两电阻的电流之比 I 1 ∶ I 2 ＝ _________ ，加在两电阻两端的电压之比 U 1 ∶ U 2 ＝ _________ ；当把 R 1 、 R 2 并联在某一电路中时，通过两电阻的电流之比 I 1 ∶ I 2 ＝ _________ ，加在两电阻两端的电压之比 U 1 ∶ U 2 ＝ _________ 。 1∶1 1∶3 3∶1 1∶1 图 10