1、2021年全国中考物理真题专项汇编（第一期）专题19 电学实验1、（2021重庆市A卷T17）小兵同学通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率，L1、L2分别标有“2.5V”和“3.8V”字样，电源电压恒为6V，电压表只有03V量程可以用。（1）如图甲所示，是小兵设计的测L1额定功率的实验电路图，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_（要求滑片向A端移动灯泡变亮）。（2）连好电路后，按实验规范操作，先把滑动变阻器的滑片P移到_（选填“A”或“B”）端，然后闭合开关S，小兵发现L1不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是L1_（选填“断路”或“短路”）。（3）排除故障后，按实
2、验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1V，电流表示数如图丙所示，读数为_A，滑动变阻器的最大阻值为_；调节滑片P得到表一中的数据，L1的额定功率为_W。表一：实验数据实验次数123电压（V）1.02.52.8电流（A）0.300.32（4）小兵在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1.5V，接着小兵发现该电路无法完成测量，于是设计了一个新方案：把电压表改接到滑动变阻器两端，只需调节滑片P使电压表示数为_V，L2就会正常发光。（5）小兵根据新方案连好电路，按实验规范操作，刚闭合开关S时，发现电压表示数超过了量程，立即断开开关思考解决办法，
3、请你对此说出一种合理的解决办法：_。2、（2021重庆市B卷T17）小杨同学找到一盏标有“2.5V”字样的小灯泡，其额定电功率已模糊不清。她选用图所示器材测量额定电功率，电源电压恒为9V。（1）图甲所示的实验电路有2段导线未连接，请你用笔画线代替导线将电路补画完整_；（要求：连线不交叉，滑片P向A端移动时灯泡发光变亮）；（2）小杨连接电路并检查后，将滑动变阻器的电阻调到最大，再闭合_，缓慢移动滑片P，发现电流表示数有明显变化但电压表无示数，此故障的原因可能是灯泡_（选填“断路”或“短路”）；（3）排除故障后，眼睛注视着电压表和灯泡，移动滑片P逐次改变小灯泡两端的电压，并将测得的数据记录在表一中
4、，当电压表的示数为1.5V时应向_（选填“A”或“B”）端移动滑片P；当电压表的示数为2.5V时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为_W；细心的小杨通过分析数据还发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是：_；表一数据序号12345电压U/V0.51.01.52.02.5电流I/A0.160.200.220.25（4）同组的小会同学在此基础上继续探究电流跟电阻的关系，她又增加了五个阻值分别为5、10、15、20、25的定值电阻，其余器材不变。用定值电阻分别更换图甲中的小灯泡，通过实验得到如图丙所示的电流随定值电阻变化的图像，则实验中所用滑动变阻器的最大阻值至少是_。（选填
5、下列选项前的字母）A20B50C100D2003、（2021浙江省嘉兴卷T14）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。（项目任务）制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L功能：加热；保温；性能：能在7分钟内将1L水从20加热到100（不计热量损失）。（方案设计）为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。_（器材选择）若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆?（_）Q吸=cm（t-t0），c水=4.2103
6、J/（kg）（方案反思）有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议_。（项目制作）4、（2021浙江省嘉兴卷T13）某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们进行如下研究：（建立假设）灯丝两端的电压增大导致电阻增大；灯丝的温度升高导致电阻增大。（实验器材）干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若于。（实验方案）次数12345电压/V电流/A电阻/按图连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变；闭合开关S
7、，读出电压表和电流表示数，记录在表格中；多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤。连接电路时，电压表量程选择03V而不是015V的目的是_。（得出结论）若假设被否定，则实验中得到的结果是_。（交流反思）进一步探究发现，灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时，也常会带有一定假象，同学们要善于透过现象看本质。例如，用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠_。5、（2021安徽）用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20 1.5A”；（1）实验时，依次更换不同的电阻，调节_，保证电阻两端电压不变，分别记录每次电阻R和电流示数I，数据如
8、下表：实验次数12345电阻R/302015105电流I/A0.080.120.160.48电阻的测数0.330.500.0670.1000.200（2）第4次实验的电流表示数如图乙所示，该数为_A；（3）为了更精确地描述I与R的关系，在表中增加了的数据，并根据I，的值在图丙的坐标纸中描出相应的点。请你在图丙中补充第4次的实验数据点，并作出I-的图像_；（4）根据图像可以得到的实验结论是：_。6、（2021浙江丽水T10）小科开展了课外探究活动：串联电路中滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。（建立猜想）猜想1：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大；猜想2：滑动变阻器的电功率会
9、随其接入电路电阻的增大减小； 猜想3：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小（进行实验）将5欧的定值电阻R、“10欧姆 23A”的滑动变阻器R、电压恒为15米伏的电源、数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。（1）图甲中电压表测_两端的电压； （2）实验中，将滑动变阻器滑片向移动_（填“左”或右”），电流表示数变小；（3）实验中，R分别取0欧、1欧10欧接入电路，观察记录并处理数据，得到下表。请将表中缺失的数据补充完整；R阻值/欧012345678910电流/安3.002.502.141.881.671.501.361.241.141.061.00电压/伏0.
10、002.504.285.646.687.508.168.689.129.5410.00电功率/瓦0.006.259.1610.6011.16_11.1010.7610.4010.1110.00（得出结论）根据实验数据，作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线（如图乙），小科得出结论：猜想3成立，当R=R0时，滑动变阻器的电功率最大。（交流评价）（4）小科只通过上述探究得出实验结论可靠吗？并说明理_。7、（2021浙江金华T9）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律，图中电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器、实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值
11、电阻电功率。数据如下表：实验次数12345电流（A）0.100.150.200.250.30电压（V）1.01.52.02.53.0R0的电功率（W）0.100.2250.400.6250.90（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向_（选填“左”或“右”）移动到适当位置；（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系，他们的结论正确的是_；A定值电阻的电功率与电流成正比B定值电阻的电功率与电流的平方成正比（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通
12、过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0伏时，滑动变阻器的电功率为_瓦；（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示），请分析判断，图中线段AA表示的含义是_。8、（2021浙江湖州T14）小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡（额定电压为3V）的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）（已知滑动变阻器最大阻值为20）（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整；（要
13、求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮）（_）（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系；_（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？（_）（4）图丙阴影部分的面积表示_ 。9、（2021云南T22）用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3V，定值电阻R的阻值为10，滑动变阻器的最大阻值为20。（1）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小_；（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是_。闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，若电路仅有一处故障，故障是_；（3）排除故障
14、后，调节滑动变阻器，记录数据如下表。请在图所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出图像_；序号12345电压1.22.02.22.42.8电流0.120.200.220.240.28分析图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5、10、15、20、25的电阻。将10的电阻换成15后，若保持电压表的示数为1.5V不变，应将滑动变阻器的滑片向_端移动。换用25的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值_（选填“过大”或“过小”）。10、（2021四川遂宁T18）
15、在中考物理实验操作考试中，小红完成了伏安法测电阻实验，用到的器材有：电源（电压低于3V且不变），电流表、电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只（约10）、导线若干、开关1个。请完成以下问题：（1）图甲是老师预接的部份实验电路，请将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小）。 甲 乙（2）连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 （选填“A”或“B”）端的位置（3）闭合开关，发现电流表指针如图乙所示，造成这一现象的原因可能是 。A滑动变阻器阻值过小 B电阻R短路 C电池电压过低 D电流表正负接线柱接反（4）排除故障，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置
16、时，两表示数如图丙所示，则该次测得阻值为 。为了测量结果更准确，应改变电流电压多次测量求平均值。 丙 丁（5）如果实验中电压表损坏，小红观察了滑动变阻器铭牌后，认为用余下的器材也能完成测量，设计电路如图丁，主要操作步骤如下：连接电路，将滑片移到B端，闭合开关，电流表示数为I1；再将滑片移到A端，电流表示数为I2；若滑动变阻器最大阻值为R0，则待测电阻R= （用字母表示）。11、（2021江苏连云港T19）在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（导线不得交叉）；（_）（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始
17、终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是_；（3）故障排除后，闭合开关将滑动变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲所示，若想测量小灯泡的额定功率应将滑动变阻器滑片P向_端（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_W；（4）在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究_的关系（选填“A”或“B”）。A电流与电阻 B电流与电压12、（2021四川乐山T38）某实验小组的同学设计了如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1.2W左右。（1）连接电路前，开关应 （选填
18、“断开”或“闭合”），电流表的量程应选用 （选填“00.6A”或“03A”）；（2）用笔画线代替导线，将乙图中的实物图连接完整。要求：闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数增大；（3）在调节滑动变阻器滑片P的过程中，记录并绘制出通过小灯泡的电流与电压的关系图线，如图丙中的a线所示，分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；将该小灯泡与一定值电阻串联后接入U=6V的电源两端（已知定值电阻的电流与电压的关系图线，如图丙中的b线所示），则电路中的总功率为 W。1、【答案】 B 短路 0.2 25 0.75 2.2 移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接
19、入电路的阻值略小于其最大阻值的 【解析】（1）1要求滑片向A端移动灯泡变亮，说明电路中的电流变大，变阻器连入电路的阻值变小，将变阻器的A接线柱连入电路中，如图所示：（2）2为了保护电路，闭合开关前，滑片P应移到最大值B端。3闭合开关S，小兵发现L1不发光，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可能L1短路。（3）4由图丙，电流表的量程为00.6A，其分度值为0.02A，其读数为0.2A。5滑动变阻器的最大阻值6由表中数据可知，灯泡的额定电压是2.5V，通过它的电流是0.3A，所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V0.3A=0.75W（4）7在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率，
20、电压表只有03V量程可以用，L2的额定电压是3.8V，超过电压表的量程，把电压表改接到滑动变阻器两端，调节滑片P使电压表示数为6V-3.8V=2.2VL2就会正常发光。（5）8由（4）可知，滑动变阻器最大阻值与灯泡电阻的关系为用新方案实验时，按实验规范操作，刚闭合开关S时，发现电压表示数超过了量程，是因为滑动变阻器处于最大阻值，分压为若使电压表不超过量程，则滑动变阻的阻值应与灯泡阻值相等，故可以采用的方法为移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值略小于其最大阻值的。2、【答案】 开关 短路 A 0.7 灯丝电阻随温度的变化而变化 C 【解析】（1）1电压表并联在灯的两端，滑动变阻器串联
21、在电路中，滑片P向A端移动时灯泡发光变亮，即向A端移动时阻值减小，所以应连右下接线柱。如图所示；（2）2连接电路并检查后，接下来应将滑动变阻器的电阻调到最大，再闭合开关；3若灯泡断路，电压表串联在电路中，则电压表有示数，电流表无示数；若灯泡短路，则电压表无示数，电流表示数有明显变化，故此故障的原因可能是灯泡短路；（3）4由表一可知，灯泡两端电压逐渐增大，当电压表的示数为1.5V时，根据串联电路的分压原理，应向A端移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，以增大灯泡两端电压；5由图乙可知，电流表量程是00.6A，分度值是0.02A，灯泡正常发光时，电流表示数是0.28A，灯泡功率P=UI=2.5
22、V0.28A=0.7W6由于灯丝电阻随温度的变化而变化，因此通过小灯泡的电流值与电压值不成正比；（4）7由图丙知，电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.1A25=-=0.5A5=2.5V根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UV=9V-2.5V=6.5V变阻器分得的电压与电压表示数之比=根据分压原理，定值电阻为25时，滑动变阻器连入电路的阻值为R滑=25=65即所选用滑动变阻器的最大阻值至少是65，故选C。3、【答案】 60.5 见解析 【解析】1方案一中，两个开关都闭合时，只有R1的简单电路，此时电路的电阻最小，由可知电路的电功率最大，处于加热状态，闭合开关S时，两个电阻串联，电
23、路的总电阻最大，由可知电路的电功率最小，处于保温状态；设计方案二：闭合开关S时，只有R2的简单电路，电路的电阻最大，由可知电路的电功率最小，处于保温状态，两个开关都闭合时，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电路的电功率最大，处于加热状态，如图所示：2水的质量m=V=1103kg/m3110-3m3=1kg水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(100-20)=3.36105J因为Q吸=W电，W电=Pt电功率为由得加热电阻的阻值3从安全角度分析：可以在加热的支路上增加温度控制开关。4、【答案】读数更精确 所测得的灯丝电阻阻值基本相等 大气压强 【解析】1测量额定
24、电压为2.5V的小灯泡，选03V即可，精确度更高。2若假设被否定，现象即灯丝两端的电压增大，但电阻没有发生变化，所测得的灯丝电阻阻值基本相等。3用吸管吸饮料时，吸管内气压减小5、【答案】 (1). 滑动变阻器的滑片 (2). 0.24 (3). (4). 见解析【解析】（1）1实验时，更换不同的电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电阻两端的电压不变，记录电阻值和电流值。（2）2由图乙可知，电流表的量程是00.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.24A。（3）3由表中数据，利用描点法画出I-的图像，如图所示：（4）4由图像可知，电流与电阻的倒数成正比，可以得到电压一定时，通过导体的电流与导体
25、的电阻成反比。6、【答案】滑动变阻器（或R） 右 11.25 不可靠，没有没有换用不同的R0，行多次实验。无法得出普遍规律(或没有换用不同的R，进行多次实验，无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4-6之间没有用更多的阻值进行实验) 【解析】（1）1测量滑动变阻器的电功率，故需要测量滑动变阻器的电压。（2）2当滑片向右移动，接入的滑动变阻器的电阻变大，总电阻变大，电源电压不变，电流变小。（3）3滑动变阻器的电功率为则滑动变阻器的电功率为。（4）4 不可靠，没有没有换用不同的R0，行多次实验。无法得出普遍规律(或没有换用不同的R，进行多次实验，无法得出普遍规律;或在滑动变阻器电阻为4-6之间没有
26、用更多的阻值进行实验)。7、【答案】左 B 0.3 滑动变阻器的电功率 【解析】（1）1完成第3次实验后，电压表的示数是2.0V，接下来要获得第4次实验的数据，电压表的示数是2.5V，需要增大电路中的电流，减小变阻器连入电路的电阻，滑动变阻器R的滑片P应向左移动到适当位置。（2）2由表中数据可知R0的阻值R0= R0的电功率0.1W=(0.1A)210即P=I2R0所以定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。（3）3当定值电阻两端的电压为1.0伏时，变阻器两端的电压U滑=U-U0=4V-1V=3V滑动变阻器的电功率P滑=U滑I=3V0.1A=0.3W（4）4图中线段AA是电路的总功率和定值
27、电阻功率之差，可以得到滑动变阻器的电功率。8、【答案】 通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流增加值越来越慢。 0.6V 滑动变阻器的电功率 【解析】（1）1要求滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮，所以应该接入下面右边的接线柱。电源电压最大3V，所以电压表选择0-3V量程。如图所示 （2）2由图像分析可知，通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系：通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流增加值越来越慢。（3）3当电流为0.12A时，电路中电阻最大，此时，滑动变阻器的阻值为20，滑动变阻器两端的电压为因滑动变阻器与灯泡串联，根据串联分压的原理，电压表测量灯泡的
28、电压，故电压值为（4）4阴影部分的面积代表了滑动变阻器的电压值乘以电流，即滑动变阻器的电功率。9、【答案】 保护电路 R断路 B 过小 【解析】（1）1电压表和电阻并联，滑片P向右移动时电流表示数变小，即电阻变大，所以变阻器接A，如下图所示：（2）2为保护电路，闭合开关前将滑动变阻器的滑片调到最大值B端。3电流表无示数，可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表和电源连接，故可能定值电阻R断路。（3）4将表格中的数据描点连线如下：（4）5将10的电阻换成15后，根据串联电路分压原理，定值电阻的电压变大，要想控制电压不变，应减小电压表示数，根据串联电路分压原理，所以要增大滑动变阻器的阻值，滑片
29、向B端移动。6换用25的电阻进行实验时，如果定值电阻分1.5V电压，则变阻器也应分1.5V，根据串联分压规律，变阻器电阻也是25，但变阻器最大只有20，所以原因是滑动变阻器最大阻值太小。10、【解析】（1）连接电路时，滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在电阻两端；滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小，变阻器接入电路中的电阻变大，所以应把滑动变阻器的A接线柱接入电路。（2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即B处。（3）闭合开关，发现电流表指针反偏，造成这一现象的原因可能是电流表正负接线柱接反，D项正确。（4）结合电路图，由图丙示数知，电流表选择00.6A量程，电流为0.3
30、A，电压表选择03V量程，电压为2.4V，该次测得阻值为R=8。（5）连接电路，将滑片移到B端，闭合开关，电流表示数为I1，电流表测量串联电路的电流，则电源电压为U=I1（R+R0)；再将滑片移到A端，电流表示数为I2，此时电流表测量电阻R的电流，则电源电压为U=I2R；因电源电压不变，有I1（R+R0)=I2R，则待测电阻R=。【答案】（1）一线1分.（2）B. （3）D （4）8 （5） 11、【答案】 小灯泡短路 右 0.75 B 【解析】（1）1由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以，电压表选用03V的量程，将电压表并联在小灯泡两端，如下图（2）2灯泡不亮，可能是断路，或灯泡短路，但电流
31、表无示数，则说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，即电压表并联电路之外的电路不存在断路，故障为小灯泡断路。（3）3由图甲知道，电压表量程是03V，最小分度值是0.1V，电压表示数是0.5V2.5V；要使灯泡正常发光，应向右移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端的电压增大，同时眼睛观察电压表的示数，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止。4由图乙知道，电流表量程是00.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，灯泡额定功率P=UI=2.5V0.3A=0.75W（4）5 A研究电流与电阻的关系，需要控制电压不变，改变定值电阻的大小，由于只有一个
32、电阻，不能探究电流与电阻的关系，故A不符合题意；B研究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变，故在该试验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与电压的关系，故B符合题意。故选B。12、【答案】（1）断开 00.6A；（2）（3）增大 1.8【解析】（1）电路在连接过程中处于断开状态，因小灯泡的额定电压为3.8V，额定功率约1.2W，故额定电流约0.3A，所以电流表选择00.6A的路程；（2）因滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数增大，所以选择左下接线柱，电流表选择00.6A的路程；（3）由图像可知小灯泡的电阻随温度的升高而增大；因变阻器与灯泡串联，灯泡的电阻受温度的影响，所以由图像可以看出电流相等，电压之和为6V的线，找到了UR和UL均为3V，I=0.3A，P总=UI=6V0.3A=1.8W
