中考物理实验题型之四电磁学实验

题型之四 电磁学实验

串并联电路中电流和电压规律、电阻的影响因素、欧姆定律、电热的影响因素、电流的磁效应、

电生磁、磁生电是电与磁的探究题常考的知识点，控制变量法和转换法是电磁学探究题考查的实验方

法，实验设计、结论概括、实验评估是电磁学探究题常见的类型.

1.探究影响电阻大小的因素

如图所示，AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝，B、F分别为这两段电阻丝的中

点，张明同学用该装置做“探究决定电阻大小的因素”实验，记录数据见下表：

（1）比较步骤___________________，得出结论：导体电阻大小与材料有关.

（2）比较步骤1与2（或4与5），得出结论：___________________________________；

（3）比较步骤2与3（或5与6），得出结论：___________________________________；

（4）张明同学在完成上述实验后，将M同时接到A和E，N同时接到C和G，读出安培表示数为0.7A，再与步

骤1与4结果相比较，又悟出一个电流规律：____________________

____________________________________.

点拨：该题主要考查控制变量法，答题时注意控制变量.

2.探究电流与电阻的关系

（2014·绵阳）在“探究电压一定，电流与电阻的关系”实验中，实验室提供的实验器材有：电

源一个（两端电压恒为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，六个定值电阻（阻值分别为：4Ω、6Ω、8Ω、

10Ω、14Ω和25Ω），两只滑动变阻器（规格分别为：“15Ω 1 A”和“20Ω 0.3 A”），导线若干.实验前电压

表和电流表已调零，实验时用导线a、b、c、d、e、f和g按如图1所示方式连接电路.

（1）闭合开关前，应把滑动变组器的滑片调到端______（填“A”或“B”）.

（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表有示数，电压表示数始终为零，则可能是导线_______出现断路.

（3）故障排除后.先将25Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V.并记下相应的电流值；然后改接14Ω的电阻，此时滑片应向______端滑动（填“A”或“B”），为了用六个定值电阻分别进行实验，他应该选择的一个滑动变阻器规格是_______.

（4）小张测出了六组数据并在老师的指导下，通过作I-1/R图像，来分析电压一定时电流与电阻的关系.如图2所示，小张已在坐标纸上描了六个点，请在图中做出I-1/R图像；并通过分析图像，可以得出结论：________________________________________________.

点拨：（2）题中，电流表有示数，说明电路通路，断路的应接电压表的线，但电流不通过该导线.（3）画图像时，错误的描点不能利用.

（4）由图像知，电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，即电压一定时，电流与电阻成反比.

3.探究磁场对通电导线的作用

课堂上，老师做了如图所示的演示实验，给直导线(铝棒)通电，观察到直导线运动起来.

（1）实验现象说明________________有力的作用._______________________________机就是利用这种现象制成的.

（2）判断“有力的作用”的依据是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.一切物体都有惯性
C.物体运动状态改变时，一定受到力的作用
（3）将磁极上下对调，观察直导线的运动情况，这样操作是为了研究________________________________________________.

点拨：力是改变物体运动状态的原因.导体在磁场中运动起来，说明磁场对通电导体有力的作用，利用这一原理，人们制成了电动机.

控制其他条件不变，改变磁场方向，是为了研究通电导体在磁场中受力方向与磁场方向的关系.

1.某同学进行了如下实验：根据电路图连接好实物，用电流表分别测出I、I1、I2的电流， 改变电源电压，重复实验，记录数据如下表.

电流

I1/A

I2/A

I/A

次数

1

0.2

0.2

0.4[来源:学#科#网Z#X#X#K]

（1）该实验探究的问题是_________________________________________；
（2）该同学根据实验得出结论：并联电路中干路电流为支路电流的2倍.该实验有不完善 之处，请你提出改进的建议：_______________________________________________.2.（2014·嘉兴）在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实 验探究.

【实验步骤】
①按图甲所示电路图连接好电路；
②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；③对数据进行处理，并绘制成如图乙所示的图像.

实验时要增大定值电阻两端的电压，滑动变阻器滑片P应向___（填“左”或“右”移动）.

【实验结论】根据图像，可以得到的结论是___________________________________.

【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值， 这是一种巧合吗？于是同学想利用其他小组的实验数据来进一步论证，并提出了以下两种收集数据的方案:
方案一：收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据；
方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据.

你认为方案_____更合理.

3.（2014·泸州）如图甲所示的电路中电源电压U=6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω. 我们在图甲中的M、N之间接入不同的待测电阻和小灯泡，进行了下列实验探究.请完成下 列填空：

（1）利用该电路探究电流与电阻的关系时，仅将M、N间的电阻由10Ω替换成5Ω，闭 合开关S，电流表示数将_________（填“增大”或“减小”），要使电压表示数不变，应将滑片向________（填“a”或“b”）端滑动到一定位置.

（2）若在M、N间接入额定电压为3.6V 的小灯泡L，调节滑片P使灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为_________A，灯泡的额定功率是 ________W.保持滑动变阻器滑片现在的位置不动，将灯泡L换成看不淸标识的电阻

箱，只调节电阻箱，将电压表的示数调为3.6V 时，此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.

（3）为探究串联电路总电阻的阻值与各串联电阻的阻值之间的关系，他们将5Ω和10Ω 的定值电阻串联后接入M、N之间，移动滑片读得电压表和电流表的示数分别如下：当U1=2.92V 时，I1=0.20A；当U2=4.44V，I2=0.30A，分析两组数据可得到两电阻串联后总电阻阻值的测量值是_________Ω.

4.（2014·黔西南）图甲是测量灯泡（U额=2.5V）电阻的电路，电源电压为4V.

（1）请将图甲电路连接完整（导线不能交叉）.连接电路时开关应处于_______状态.

（2）实验中滑动变阻器除了保护电路外，还可以_______________________________. 下表是记录部分实验数据图乙是第一次实验中电流表示数，该示数为________A，这 5 次实验中，灯泡电阻的最大值大约为_______Ω（结果保留2位小数）.

5.为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图所示的甲、乙两装置.他将两段阻值不同的电阻丝（R1<R2）分别密封在两个完全相同的烧杯中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变.

（1）甲装置可探究电流产生的热量与____________是否有关.

（2）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过_________________体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”.这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例：_________________________________________.

（3）在装置甲、乙所示的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电 流产生的热量与________________有关.

（4）若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从 大到小的排列顺序是___________________.

6.磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的 大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题.

（1）如图甲，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸 片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小.

回形针的放置有乙、两两种方法，依据_______________的原理，回形针在磁场中某[来源:学§科§网] ）所示的方法.点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中_______（填“乙”或“丙”

（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁 板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中.

①分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量 _______，说明铁板和镍板对吸引力的影响_______________，即对磁性屏蔽效果明显.

②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是___________________.

③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同.据此，你提出一个值得探究的问题：_______________________________.

（3）他们在纸片上分别放入形状和__________相同、面积不同的铁板.发现铁板面积越大， 吸住的回形针数量越少.

（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象.请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法.____________________.

7.（2013·衡阳）小明为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素”有关，做了以下几次实验，实验现象如图所示.根据图示现象回答下列问题：

（1）通过观察图甲中A与B两个电磁铁可知：当通过线圈的电流相同时、有无铁芯相同 时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越_________.

（2）通过观察图甲中B与C两个电磁铁可知：当通过线圈的电流相同时、线圈的匝数相 同时，__________（填“有”或“无”）铁芯的电磁铁的磁性强.

（3）通过观察图乙与图丙可知：当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时，电磁铁的电流越 _______，它的磁性就越强.

（4）结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有______________________________________ ______________________________________.

8.（2014·江西）探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件：如图所示，实验时，控制磁场方向相同，改变导体ab的运动方向.

（1）导体水平左右运动，如图甲所示，电流表指针_________，这是因为__________.

（2）导体水平上下运动，如图乙所示，电流表指针_________，这是因为___________.（3）导体水平左右运动，如图丙所示，电流表指针_________，电路中有____________.

（4）结合上面实验现象，可以得出感应电流产生的条件是：______________________.

9.探究电磁波特性的实验过程如下：
（1）将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中，用抽气机抽去罩中空气，打电 话呼叫罩中手机，这时，手机背景灯光闪烁，如图所示.这个事实表明：电磁波________ ）在真空中传播.（填“能”或“不能”
（2）将手机放在金属容器中（手机不与金属容器壁接触），打电话呼叫金属容器中的手机， 这时手机_______（填“能”或“不能”）接收到信号.

10.小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L，按照图甲所示的电路，将其接在电源电压为6V 的电路中开始探究．

（1）请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，完成图乙所示实物图的连接．（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有示数， 出现该现象的原因可能是_______________________________________________．

（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，记下三组数据如下表，其中当电压表的示数为2V 时，电流表的示数如图丙所示，这时通过小灯泡的电流是____A．

分析上表，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由_________（填“实际 功率”或“额定功率”）决定的．小灯泡正常工作时的电功率为__________．

（4）小明从数据中发现，灯泡的电阻是变化的，你认为影响其变化的主要因素是_____ _ _________________________________．

（5）完成上述实验后，小明认为把灯L换成定值电阻，该实验可以用来探究“电流跟电 压、电阻的关系”，于是继续进行下面的实验．在探究“电流与电阻的关系”的过程 中，应控制___________不变．实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，闭合 开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器的滑片向________（填“右”或“左”） 移动．

题型之四电磁学实验

例10（1）1与4（或2与5，3与6）（2）横截面积相同时，导线越长电阻越大（3）长度相同时，横截面积越大电阻越小（4）并联电路的总电流等于各支路电流之和
例11（1）A（2）e（3）B“15Ω 1 A” （4）电压一定时，电流与电阻成反比

例12(1)磁场对通电导体电动(2)C(3)通电导体受力方向与磁感线方向关系
针对训练
1.(1)并联电路的电流特点(2)选用不同规格的灯泡进行实验
2.【实验步骤】③左【实验结论】电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比【实验反思】二
3.(1)增大b(2)0.24 0.8 15 (3)15.2
4.(1)断开

（2）调节电压表和电流表的示数0.2410.42
5.(1)电阻(2)气球膨胀的程度大小研究声音是由振动产生时，用乒乓球的振动显示音叉的振动(3)电流大小（4）C、D、B、A
6.（1）二力平衡乙 （2）①较少较大 ②铝不能被磁体吸引（或铝不能被磁化）③磁体屏蔽的效果与哪些因素有关 （3）厚度（4）磁卡放入铁盒中（或放入含有铁、镍丝的网状包里）7.（1）强（2）有（3）大（4）通过电磁铁的电流大小、线圈的匝数、有无铁芯8.（1）不发生偏转开关没有闭合 （2）不发生偏转导体没有切割磁感线运动 （3）偏转电流产生 （4）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流.9.（1）能（2）能
10.（1）

（2）滑动变阻器接入电路的阻值没有调至最大（3）0.220.625 W（4）温度（5）电压右