牛津上海版2020年中考科学错题集训31：电功率和电热实验探究题A卷.doc

牛津上海版2020年中考科学错题集训31：电功率和电热 实验探究题A卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 实验探究题 (共13题；共81分)1. （4分）如图所示是某同学“测定小灯泡电功率”时连接的电路，小灯泡额定电压为2.5V，所用电源电压恒为3V（1）连接电路时开关应_，闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到_端（选填“A”或“B”）（2）电路中，_表连接不当，为减小读数误差必须改接到量程为_，当滑片向B端移动时电流表示数_，电压表示数_（3）该同学重新正确连接电路后，实验得到的数据见下表根据表中记录可得小灯泡第1次实验中实际功率为_W，额定功率为_W，其亮度随实际功率增加而_实验次数电压表示数V电流表示数I/A小灯泡亮度 1 2.0， 0.17 较暗 2 2.5 0.20 正常 3 3O 0.22 很亮2. （3分）实践活动小组的同学种植了一种植物，为了使该植物在寒冷的季节快速生长，他们制作了一台恒温箱，如图所示按设计要求，箱内需要安装一个电发热体，该电发热体用36V的电源供电，发热功率为320W （1）据现有实际条件，他们制作电发热体时有3种金属丝材料可供选择，有关数据和情况如表： 材料直径/mm熔断电流/A发热时氧化情况价格比较钨丝0.520容易氧化较高镍铬合金0.520不易氧化一般铅锑合金0.55一般一般试分析选择哪一种材料绕制发热体比较合适，写出理由和有关的计算过程（2）用所选择的材料绕制成发热体后，接在36V的电源上进行通电试验，测得发热体的功率为405W为使其功率达到设计要求的功率，在不改变发热体及电源电压的情况下，小组成员小明在箱外接一个电阻，这个电阻应该怎样连接？_，该电阻的阻值为_ （3）小华认为在箱内串联一个电阻也可以达到要求，则这个电阻的阻值为_ 3. （3分）现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值（Rx约为20）。在实验室中，配有的实验器材如下：A电源E（电压U3V恒定）； B电流表A1（量程050mA）；C电流表A2（量程03A）； D电压表V1（量程03V）；E电压表V2（量程015V）； F滑动变阻器R（080）；G定值电阻R040； H开关一个，导线若干。则：为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值范围尽可能大一些，并且两电表的读数均大于其量程的 。则：（1）根据实验要求，电压表选用_，电流表选用_。（选填器材前的字母代号）（2）请在虚线方框内画出实验电路图（其中，部分电路已画出，并标出所选器材的字母）。（3）根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来。（4）若在某次实验中，电压表的示数为U，电流表的示数为I，那么，待测电阻阻值的表达式为Rx_。4. （3分）为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，有同学找来了两根不同阻值的电阻丝，多块相同的泡沫块以及滑动变阻器、开关、导线、电源等，设计的方案如甲图所示。 （1）实验时，接通电路过几秒钟后发现泡沫块被电阻丝“切断”。该实验方案是通过测量记录_来比较单位时间内电流通过电阻丝时产生的热量多少的。 （2）在电流与通电时间相同条件下，选用长度和横截面积都相同的两种材料电阻丝进行实验，为了使实验现象最明显，可以选用表中的铜与_进行对比。(20时长1米、横截面积1毫米2的几种材料的电阻) 材料铜铝钨镍铬合金电阻（欧）0.01750.0290.0531.0（3）为研究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系，请你在乙图中画上连接导线。 5. （11分）在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：甲：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大乙：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大（1）小明同学就猜想甲进行了如下探究：A按照如图1连好电路；B更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度实验结果如表所示小明由此得出：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？不合理之处：_改进方法：_实验次数所用灯泡电流表读数灯泡亮度1灯泡10.1A很暗2灯泡20.2A较暗3灯泡30.3A较亮4灯泡40.4A很亮（2）现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想乙，并把电路图画在图2方框内6. （12分）同学们在一起交流学习体会时，一位同学说：“电路消耗的总功率都等于各用电器消耗的功率之和”另一位同学想用实验来验证他的说法是否正确，于是他设计了图甲所示的电路进行实验探究图中电源电压为3V，实验中他记录的数据如表所示测量的位置ABC电流I/A0.50.30.3电功率P/W1.20.30.9（1）请你用笔画线代替导线将乙图中的各器材连接成测A点电流的实验电路（2）计算出表格中相对应的电功率填入表格中，并分析表格中的数据写出实验的结论（3）请你对该同学验证的过程与得到的结论是否科学，谈一谈自己的观点7. （3分）在研究影响电流热效应的因素时，同学们发现用电阻丝对煤油加热，温度计的示数变化过程非常耗时，为了减少实验的时间，他们提出了如下改进的设想：设想一：将煤油换成水来做实验，设想二：通过加热空气来做实验。（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定设想一是错误的，你认为他们判断的依据是：_。（2）为了验证设想二，他们设计了下面的实验：用相同的电阻丝及锥形瓶组成如图A、B的装置，在装置中装入等量的红墨水，使得A瓶中的电热丝放置在液体上空（如图A）。在塞橡皮塞时发现A装置中有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面，为使管内的液柱与瓶内液面相平，他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图所示，接下来的操作是_。完成上述实验步骤后，再将它们分别接入相同的电路，如若猜想二是正确，请预测会观察到什么现象？_。8. （8分）大家都知道“摩擦生热”。那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。 （1）焦耳通过测量_和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功(W)；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热(Q)。（2）焦耳做这个实验的目的是_。 （3）小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系。具体方案如下： 用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为h杯。用天平称量一定质量的水，记为m水 ， 用温度计测出水的温度，记为t1。将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度，记为h水。计算出h杯h水 ， 这也就是杯中水下落的高度。在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1的温度计(连接处密闭绝热)，盖紧保温杯，如图乙。_(填写操作)，计算出水的重力所做的功(W)。测出杯中水的温度，记为t2 ， 计算出水吸收的热(Q)。根据的数据，得出两者的比值关系。9. （12分）如图是某兴趣小组测量小灯泡电功率的部分实验电路，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压是2.5V，其灯丝电阻为10左右，滑动变阻器标有“20 1A”字样，电流表（00.6A，03A），电压表（03V，015V）各有两个量程（1）在图中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮；（2）连接电路的过程中，开关应_ ， 滑动变阻器的滑片P应滑到_端（选填“A”或“B”）；检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，分析故障的原因是_ （3）排除故障后继续实验，测量数据如表所示实验次数123456发光情况不亮不亮微光较亮明亮更明亮电压U/V0.40.51.52.02.53.0电流I/A0.140.160.220.240.260.28分析表中实验数据可知：小灯泡的额定功率为_W，在第1，2两次实验中，灯泡不亮的原因是_（4）兴趣小组的同学想接着探究电流与电压的关系，于是将图中的小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器的滑片P，多次改变定值电阻两端的电压，并记录通过定值电阻对应的电流，多次测量的目的是为了_ ， 本实验用到的探究方法与下列哪个实验的探究方法相同_A通过灯泡发光认识电流的存在B探究摩擦力的大小与哪些因素有关10. （9分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为3.8V（电阻约为10），电路电压为6V（1）小敏连接了如图1所示的部分实物电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整_（2）若有规格分别为“5 1A”“20 0.5A”和“50 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，应选用规格为_的滑动变阻器接入电路（3）小敏同学连接好电路后，闭合开关，他发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡都很暗，且两表示数不变，出现上述故障的原因可能是：_（4）故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.34A，则小灯泡的额定功率是_ W（5）小敏通过移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图2所示的IU图象，通过分析图象，你能得到_（写出一条信息或规律即可）11. （3分）小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏。 （1）按电路图连接成实物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是_； （2）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向_（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5伏； （3）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_瓦。 12. （3分）（2016温州）某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为h1、h2 断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为h3、h4 ， 实验数据如表（1）步骤中的电流表示数如图乙所示，此时电流为_安（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？_（3）小明认为：只要选择“h1、h2、h3、h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：_电流大小烧瓶玻璃管内液面的变化高度A烧瓶（RA=10欧）B烧瓶（RB=20欧）Ih1h22Ih3h413. （7分）小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大（1）通电一段时间后，小明发现_烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越_，产生的热量越多（2）本实验使用了控制变量的科学方法：通过两段金属丝串联的方式，控制_及_相同；还使用了转换的科学性，实验中采取的措施是_（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成_相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的_相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理二、 综合题 (共1题；共10分)14. （10分）某同学做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样（1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图1所示，则他接下来的操作是_（2）请你根据图2电路图用笔画线代替导线，将图3中未完成的电路连接好要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变大，导线不能交叉（3）检查仪器和电路无误后，闭合开关，调节调动变阻器片到某一位置时，电压表示数如图4所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向_（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察_ （4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据画出了如图5所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象由此可知，小灯泡的额定功率为_W，小灯泡灯线形电阻随电压的增大而_（选填“增大”、“不变”或“减小”）三、 解答题 (共1题；共5分)15. （5分）某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮档和保温焖饭档，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）已知R1= 44，R2= 2156 （1）开关S置于_挡（选填“1”或“2”）时是高温烧煮挡，它的功率是多大_？ （2）保温焖饭时电路中电流是多少？10min产生的热量是多少？ （3）若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施 第 17 页 共 17 页参考答案一、 实验探究题 (共13题；共81分)1-1、1-2、1-3、2-1、2-2、2-3、3-1、3-2、3-3、3-4、4-1、4-2、4-3、5-1、5-2、6-1、6-2、6-3、7-1、7-2、8-1、8-2、8-3、9-1、9-2、9-3、9-4、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、11-1、11-2、11-3、12-1、12-2、12-3、13-1、13-2、13-3、二、 综合题 (共1题；共10分)14-1、14-2、14-3、14-4、三、 解答题 (共1题；共5分)15-1、15-2、15-3、