初中科学2022年中考二轮复习专题：7电学探究实验
试卷更新日期：2022-03-24 类型：二轮复习
一、实验探究题
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1. 某科学兴趣小组同学在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时，设计了如 图甲所示的电路，正确操作实验后， 将得到的实验数据记录在下表中。
组别
物理量
1
2
3
4
5
6
▲
6
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
30
电流I/A
1.2
0.6
0.4
0.3
0.24
0.2
(1)、小组同学设计记录表中的“ ▲ ”处应填；(2)、用笔画线代替导线， 将实物图连接完成；(3)、小组同学正确连接电路后进行实验， 每次更换电阻后都要调节滑动变阻器，这样操作 的目的是；(4)、分析表中数据，得出结论：。2. 生产生活或科学研究当中，经常需要我们设计电路。(1)、某小组要研究物质导电能力的实验，请在方框1中画出相应的电路图；(2)、有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别；人脸识别成功后S2闭合，电动机
工作，开锁成功。请在方框2中画出符合要求的电路图。
3. 两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化”情况。提供的器材有：两个小灯泡（一个字迹模糊，一个标有“1.5V”）、两种规格滑动变阻器（“0～6Ω”、“0～24Ω”）、两个电源（电压相等且保持不变）、电流表和电压表各两个、两个开关、导线若干。
(1)、闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动到最端。(2)、闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，产生此现象的可能原因是。（写一条即可）(3)、甲、乙两组同学按如图甲连接好电路后，再把电压表并联，调节滑片过程中两电表示数和灯的亮度都发生变化，当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时，电压表示数均为1.5V，电流表示数也相同（如图乙所示），此时甲组的灯泡比乙组的暗。则乙组同学所测灯泡的电功率为W。4. 小科和同学们在做“研究电流与电压的关系”的实验过程中：
(1)、小科和同学们经过讨论，完成了“研究电流与电压的关系”两次实验电路的设计，如图甲、乙所示。由图甲改进为图乙，是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能改变 ， 进行多次测量，方便寻找普遍规律。(2)、请用笔画线代替导线，帮助小科按电路图乙，将图丙中的实物电路连接完整。(3)、小科连完电路，闭合开关后，发现电流表的示数为0，电压表有示数。若电路仅有一处故障，则故障为。(4)、在排除故障后，用同一定值电阻进行实验，移动滑动变阻器的滑片P位于不同位置，读出电表的示数并记录。数据如下表。则可得出结论。电压U/V
3.00
2.50
2.00
1.50
电流I/A
0.30
0.25
0.20
0.15
5. 某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统，其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作。如图所示。图a是由一组手指状平行金属线组成的雨水检测网器件，图b是自动控制系统的模拟电路。
(1)、将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录数据如下：检测浸入雨水中部分
未浸入
1/3浸入
2/3浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
0.20
0.32
①雨水检测金属网在电路中起到的作用更类似于（选填“开关”或“滑动变阻器”）。
②根据表中的现象和数据，解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是；
(2)、活动小组发现无雨水时，电动机不能工作，无法实现无雨时车窗的清洗，于是增加了一个电路元件改进了电路，将“
”和“增加的元件”连入电路ab间，绘制在右图中。 
6. 小科到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给他提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为5Ω的定值电阻R0、导线若干。他根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。
(1)、闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为V， 此时电压表V2的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。(2)、他还进一步设计出了只有电流表没有电压表来解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝5Ω，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为A 时，再读出电流表A1的示数，才能计算小灯泡的额定功率。7. 风是一种潜力很大的新能源。某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究。(1)、科技小组探究“风力发电"，应选取下列相应的哪套装置？ (填字母)，原理是。
(2)、下列实验中可以让磁场产生电流的必需的操作是 (填字母，多选)。A、实验时，开关要闭合，接通电路 B、整个电路都在磁场中做切割磁感线运动 C、电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 D、导体切割磁感线的速度必须要快(3)、在探究感应电流方向与磁场方向的关系时，应控制不变。(4)、在探究“感应电流大小与什么因素有关”时，科技小组的同学猜想：感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场强弱的关系，逐渐增大 ， 但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是。(5)、风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为能。(6)、电路中产生感应电压的条件是一部分导体在。8. 如图所示，人们研究发现：一个放在磁场中的铁质球壳(截面有一定厚度)，外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，极少部分进人球内空间，这种现象称为“磁屏蔽”，试回答下列问题。
(1)、类比电流与电阻的关系，球内的空气与铁这两种物质，谁的导磁能力强？谁的“磁阻"大？(2)、人们从这一现象得到启发，为使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将仪器放在什么地方？(3)、有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明了什么问题？9. 在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中，小．华设计了如图甲所示的电路。实验时：
(1)、可通过观察来判断通电螺线管的磁极。(2)、如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，通过观察可知，通电螺线管的外部磁场与的磁场相似。(3)、要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素，除了图中所示的器材外，还需。若开关S接“1”时，电流表的示数为I，现将开关S从“1”换接到“2”上，接下来他的操作是 ， 这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。10.(1)、通电线圈在磁场中的转动情况如图甲．乙、丙所示，其中线圈处于平衡位置的是图乙；图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反，其原因是。
(2)、用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直，用刀片将漆全部刮掉，作为转动轴，做成如图丁所示的发电机模型，使小风车转动，观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是 ， 该过程中能量的转化是；若将电流计换成电源，则线圈(填“能”或“不能”)连续转动。11. 如图是小宇家的部分照明电路图。
(1)、该电路中接错的元件是(填写元件符号名称)。(2)、一天小宇发现灯L不亮了，而灯泡没坏。于是他闭合开关S，用测电笔分别测试a、b、……f各点，发现测试a、b、c三点时测电笔氖管发光，而测试d、e、f时不发光。这说明两点间发生了 ， 于是他很快修好了该电路。(3)、星期六晚上，小宇正在家里看电视，突然电灯、电视机都停止工作，聪明的小宇立刻用测电笔进行测试，他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光，小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下，其原因可能是。12. 如图为探究“磁场对通电导体作用”的实验装置，所用到的实验器材：电源(可以用干电池替换)、蹄形磁铁、导体棒ab、金属导轨、开关、导线，利用该装置探究“磁场对通电导体作用力的大小与电流大小是否有关”。
(1)、除添加一块电流表外，还需要添加什么实验器材？(2)、磁场对通电导体作用力的大小可以通过来体现。(3)、实验步骤：①断开开关，按图示电路将电流表和串联接入电路，调节到适当的位置，闭合开关记录 ， 同时观察。
②调节滑动变阻器的滑片位置重复实验并记录实验数据。
(4)、画出实验数据记录表格。13. 小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下：
⑴如图所示连接好电路，放上能够自由转动的小磁针，调节(填“直导线”或“小磁针”)的位置，使小磁针静止时与直导线(填“垂直”或“平行”)。
⑵闭合开关后，该电路是(填“通路”“断路”或“短路”)状态，这样做的目的是增大 ， 从而可增强电流的磁场。
⑶闭合开关，当直导线通电时小磁针发生偏转；断电后，小磁针转回到原来指南北的方向。
⑷使通电电流的方向反向后，小磁针也发生偏转，其N极所指方向与(3)时(填“ 相同”“相反”或“不偏转")，通过这些现象你能总结出什么规律：
① ；
②。
14. 某同学利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”：
(1)、如图，a、b两接线柱间应接入。(2)、下列各种操作中，能使闭合回路中产生电流的是 (填字母)。A、让导体在磁场中静止 B、保持导体静止，使蹄形磁体水平向左运动 C、让导体在磁场中做竖直向上或竖直向下的运动(3)、从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是能转化为电能。(4)、在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：。15. 某同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
(1)、请将图甲的实验电路连接完整。(2)、该同学正确电连接电路后，闭合开关并移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是瓦。他发现该图像不是直线，你认为出现这种情况的主要原因是。(3)、继续实验，移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压等于额定电压的0.8倍和1.2倍，同时观察小灯泡亮度比正常发光时暗一些和亮一些，结合图乙数据可知，灯泡的亮度是由于决定的。16. 小雪在测量小灯泡额定功率的实验中，实验室提供以下器材：额定电压3.8V，电阻约10Ω的小灯泡一个，电源(电压恒为6V)、电流表、电压表(量程为0~3V)、“30Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个，导线若干。小雪设计了如图甲所示的电路。
(1)、正确操作后，小雪闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为时，灯泡正常发光。(2)、小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为瓦。(3)、为确保各元件的安全，小雪在闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器乙图中的位置。(选填“A处”，“B处”，“C处”或“D处”)17. 为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系，某兴趣小组选择5欧，10欧，15欧三个定值电阻，将电阻封闭在塑料盒中，通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值（塑料盒中空气升高的温度与电阻产生的热量成正比）。兴趣小组设计如下两种方案：
方案一：如图甲，先接入R1 ， 闭合开关，记录4分钟内温度值，换用R2和R3 ， 记录温度值。
电阻
塑料盒中温度值（℃）
0
1分钟
2分钟
3分钟
4分钟
5欧
26
26.5
27.1
27.7
28.4
10欧
26
27.1
28.2
29.6
30.8
15欧
26
27.5
29.3
31.5
33.2
方案二：如图乙，直接将三个电阻同时接入电路，闭合开关，记录4分钟内温度值。
(1)、请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由。(2)、选择正确的方案后，兴趣小组得到的实验结果如上表。得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是。(3)、为了让实验结果更具有普遍性，你的做法有（写出一点）18. 在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为 6V，小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)、图甲是某小组连接的电路，其中有一根多余的导线，导致电路连接错误，请在这根导 线上打“×”；(2)、拆除多余的导线后，正确操作，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小 灯泡的额定功率是W；(3)、图丙是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流 I 与其两端电压 U 的关系图像，分析图 像可知， 当小灯泡两端电压升高时， 其电阻的变化情况是 （选填正确选项前的字母） 。A、保持不变 B、逐渐减小 C、逐渐增大19. 为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系，某兴趣小组选择5欧、10欧、15欧三个定值电阻，将电阻封闭在塑料盒中，通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值(塑料盒中空气升高的温度与电阻产生的热量成正比)。兴趣小组设计如下两种方案：方案一：如图甲，先接入R1 ， 闭合开关，记录4分钟内温度值，换用R2和R3 ， 记录温度方案二：如图乙，直接将三个电阻同时接入电路，闭合开关，记录4分钟内温度值
(1)、请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由 。(2)、选择正确的方案后，兴趣小组得到的实验结果如下表。得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是 。(3)、为了让实验结果更具有普遍性，你的做法有。(写出一点)
电阻
塑料盒中温度值（℃）
0
1分钟
2分钟
3分钟
4分钟
5欧
26
26.5
27.1
27.7
28.4
10欧
26
27.1
28.2
29.6
30.8
15欧
26
27.5
29.3
31.5
33.2
20. 为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系，某兴趣小组选择5欧，10欧，15欧三个定值电阻，将电阻封闭在塑料盒中，通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值（塑料盒中空气升高的温度与电阻产生的热量成正比）。兴趣小组设计如下两种方案：
电阻
塑料盒中温度值(℃)
0
1分钟
2分钟
3分钟
4分钟
5欧
26
26.5
27.1
27.7
28.4
10欧
26
27.1
28.2
29.6
30.8
15欧
26
27.5
29.3
31.5
33.2
方案一：如图甲，先接入R1 ， 闭合开关，记录4分钟内温度值，换用R2和R3 ， 记录温度值。
方案二：如图乙，直接将三个电阻同时接入电路，闭合开关，记录4分钟内温度值。
(1)、请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由。(2)、选择正确的方案后，兴趣小组得到的实验结果如上表。得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是。(3)、为了让实验结果更具有普遍性，你的做法有。（写出一点）21. 小红用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压为6V。改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中。
(1)、实验开始时，小红根据甲电路图连接好电路，闭合开关，发现电压表有示数，电流表没有示数，则此次电路的故障可能是 ， 小红排除故障后继续实验。(2)、实验过程中，移动滑动变阻器滑片时，眼睛应注视___________（选填符号）。A、滑动变阻器 B、电压表示数 C、电流表示数(3)、在丙图中，用笔画线代替导线，将电压表正确连入电路。(4)、实验时，它选择的变阻器是___________（选填序号）A、10欧 0.5A B、20欧 1A C、50欧 2A(5)、乙图中阴影部分的面积表示的科学量是。22. 探究“通电螺线管的外部磁场”的实验。
(1)、组装好器材如图甲，闭合开关，发现竖直悬挂的小铁球向右运动，是因为小铁球受到的作用，该现象说明通电螺线管周围存在 ， 若将小铁球换成大小相同的铝球，铝球将(填“向右运动”“向左运动”或“静止”)。(2)、小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目。此时调节滑动变阻器是为了 ， 探究的关系。(3)、请根据图丙中的N极，标出磁感线的方向、小磁针的N极和电源的“+”“-”极。23. 为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：猜想A：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；
猜想B：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案：
用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下列问题。
(1)、通过观察的不同，来判断磁性强弱。(2)、通过比较图两种情况，可以验证猜想A是正确的。(3)、通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充。(4)、通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是。(5)、检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，她下一步的操作是 (填字母)。A、重新绕制电磁铁 B、更换电源 C、拆除滑动变阻器 D、移动滑动变阻器滑片24. 通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用右手螺旋定则判定。
(1)、图甲中螺线管的左端是(填“N”或“S”)极。(2)、螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用右手螺旋定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是(填“N”或“S”)极。(3)、如图丙，地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成环形电流引起的，地球自转的方向为自西向东，则形成环形电流方向与地球自转方向(填“相同”或“相反”)，物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，那么地球带(填“正”或“负”)电。25. 在探究“通电螺线管外部的磁场分布情况”时，小明按图1所示布置器材。
(1)、实验中应该把小磁针放到螺线管四周不同的位置，在图上记录小磁针的方向，这个方向就是该点的磁场方向。(2)、与图2对比，通电螺线管外部的磁场跟 磁体的磁场相似。(3)、如图3所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化？请用箭头画出。(4)、法国科学家安培在科学院的例会上曾做过一个小实验，引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电。请你说出悬挂着的通电螺线管静止后，会 。26. 如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正，上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。
(1)、实验探究的是通电直导线周围是否存在。(2)、改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明。如果移走小磁针，该结论 (填“成立”或“不成立”)。(3)、实验中小磁针的作用是。(4)、某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，S极将偏向(填“纸内”或“纸外”)；要使实验效果更明显，应使通电导线沿(填“东西”或“南北”)方向放置。
(5)、实验中用到的一种重要的科学研究方法是 (填字母)。A、类比法 B、转换法 C、控制变量法 D、等效替代法