【正文】 【點睛】三、初三物理 電與磁 易錯壓軸題（難）25．某學校課外科技興趣小組在物理老師的指導下設計了一個實驗裝置如圖所示，用來探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”，它是由電源、滑動變阻器、開關、帶鐵芯的螺線管（線圈電阻忽略不計）和自制的針式刻度板組成，通過觀察指針偏轉角度的大小，來判斷電磁鐵磁性的強弱．用竹片削制的指針下方加裝固定一物體E，導線a與接線柱2相連．制定計劃與設計實驗（1）為了使指針在受磁場力的作用在能繞O點轉動，需在E處加裝___________（選填“銅塊”、“鋁塊”或“鐵塊”），加裝物體后，為了確保指針能正確指示且具有一定的靈敏度，老師在O點轉軸處涂抹潤滑油，目的是___________，使指針轉動更靈活．（2）按圖所示連接好電路，閉合開關．調節(jié)變阻器滑片P到某一位置，記下此時指針偏轉的角度，保持滑片P位置不變，導線a改為與接線柱1相連，可以探究電磁鐵磁性強弱與___________的關系；保持接線方式不變，移動變阻器滑片P，可以探究電磁鐵磁性強弱與___________的關系；進行實驗與收集證據（3）保持滑片P位置不變，導線a改為與接線柱1相連時，閉合開關后，指針偏轉的角度將會___________；當滑動變阻器的滑片P向左滑動時，指針偏轉的角度將會___________（選填“增大”、“不變”或“減小”）；評估交流（4）細心觀察的小鋒同學發(fā)現在實驗過程中該自制裝置的指針均向右偏轉，只是偏轉角度不同，該同學向老師提出能否讓指針向左偏轉，老師馬上將一塊小磁鐵換裝在如圖的E處，且讓磁鐵的右端為___________極，閉合開關后，同學們發(fā)現指針果然向左偏轉．（6）你認為該裝置中指針的偏轉角度大小可能還與___________有關（寫出一個即可）．【答案】鐵塊 減小摩擦 線圈匝數 電流大小 增大 減小 N 鐵芯大小；通電螺線管（或電磁鐵）與指針間的距離；指針質量（或重）． 【解析】（1）磁鐵可以吸引鐵塊，不吸引銅、鋁物質，故需要加裝鐵塊；在O點轉軸處涂抹潤滑油可以使接觸面變光滑，減小了摩擦；（2）①保持滑片P位置不變，也就是電流不變，導線a改為與接線柱1相連，增加了線圈匝數，因此可以探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的關系；②保持接線方式不變，也就是線圈匝數不變，移動變阻器滑片P，可以改變電流，因此可以探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系；（3）①保持滑片P位置不變，即電流不變，導線a改為與接線柱1相連時，線圈匝數增多閉合開關后，電磁鐵磁性增強，指針偏轉的角度將會增大；②當滑動變阻器的滑片P向左滑動時，接入電路電阻增大，電流減小，磁性減弱，所以指針偏轉的角度將會減??；（4）由圖中通電線圈電流流入方向，利用右手螺旋定則可以判斷出通電線圈左端為N極，右端為S極，在E出放小磁鐵讓磁鐵的右端為N極、左端為S極時，通電線圈右端S極與小磁鐵左端為S極就會相互排斥，指針就會向左偏轉；（5）該裝置中指針的偏轉角度大小要受磁力大小、竹片削制的指針質量、電磁鐵距離指針的距離等因素影響，所以可以改變鐵芯的大小來改變磁性，也可以改變竹片削制的指針質量，這樣擺動起來更輕松．26．某次旅游，密閉大巴內坐滿了游客，司機忘了打開換氣設備，時間一久，車內二氧化碳濃度上升，令人頭暈腦脹．為此，小明設計了車載自動換氣設備（一）小明找來二氧化碳氣敏電阻Rx，其電阻值與空氣中二氧化碳濃度關系如表格所示，其中二氧化碳濃度為0時，Rx阻值模糊不清，他對該電阻阻值進行測量氧氣濃度/%051015202530Rx/Ω28221713108小明把空氣通過氫氧化鈉溶液，得到二氧化碳濃度為0的空氣，并收集于集氣瓶中，再將Rx置于其中（1）圖甲電源電壓恒為6V，請以筆畫導線完成電路圖剩余部分的連接．要求，滑片P向B端移動時，電壓表、電流表的示數都變大．（___）（2）開關S閉合前，滑片P應移至_____（選填“A”或“B”）端．（3）閉合開關S，發(fā)現電流表無示數，電壓表有示數．電路某一故障可能為_____．A、S斷路 B、R39。（3）檢查連接無誤后，張鵬調節(jié)滑動變阻器的滑片使小燈泡剛好正常工作，此時電流表示數如圖乙，電流表使用小量程，；根據得小燈泡的額定功率為：。(3)檢查連接無誤后,張鵬調節(jié)滑動變阻器的滑片使小燈泡剛好正常工作,此時電流表讀教如圖乙,則小燈泡的正常工作電流是________________________________A,小燈泡的額定功率為________________W。(1)要使滑動變阻器的滑片P向右滑動變阻器阻值變大,請你用筆畫線代替導線將如圖甲實物電路連接完整。(4)[7]繪制了L1的UI圖像如圖丙所示，該圖像不是直線的原因是燈的電阻隨溫度的變化而變化。[2]電流表應與電阻串聯，電壓表與電阻并聯，改正后如圖所示(2)[3][4]小偉先將5Ω的定值電阻接入電路，調節(jié)滑動變阻器的滑片在某位置時，電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，由歐姆定律，電壓表示數為U=IR=5Ω=2V根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，使電壓表的示數為2V，再次讀取電流表的示數。請將她的實驗步驟補充完整：①閉合開關S．將開關S0接調節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數為______，此時L2正常發(fā)光。由實驗得出的結論是：當電壓一定時，______；(4)小偉將定值電阻換成小燈泡L1，測出了幾組電流值和電壓值。調節(jié)滑動變阻器的滑片在某位置時，電流表的示數如圖乙所示；將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，他應將滑動變阻器的滑片P向______（填左”或“右”）端移動，使電壓表的示數保持______V不變，再次讀取電流表的示數；(3)把20Ω的電阻接入電路時，小偉發(fā)現無論怎樣調節(jié)滑動變阻器都不能完成實驗。（2）60（3）如圖所示：滑動變阻器連接正確電壓表“正”、“負”接線柱量程選擇都正確（4）將滑動變阻器的滑片向左移動；小燈泡斷路；（5）【解析】試題分析：（1）電路中電源電壓為6V，若去掉滑動變阻器，則燈泡兩端的電壓就為6V，無法實現小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，所以此方法不可行；（2）燈泡與滑動變阻器串聯，電阻大約為10Ω左右，小燈泡正常發(fā)光時通過它的電流約為；根據串聯電路電壓特點，滑動變阻器兩端的電壓，此時滑動變阻器的電阻，應該選擇最大阻值為60Ω的滑動變阻器；（3）滑動變阻器的接線柱應一上一下接入電路，電壓表應選擇03V的量程如圖（4）電路連接正確的情況下，閉合開關，小燈泡不亮，但電壓表和電流表都有示數，說明電路中電流過小，應將滑動變阻器的滑片向左移動，減小電路中的總電阻來增大電流；在調節(jié)滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表的示數突然變得無示數，這說明電路中發(fā)生斷路，電壓表的示數是6V，說明電壓表兩接線柱能連接到電源兩端中間沒有斷路，所以只能是燈泡斷路了；（5），如圖丙所示，所以小燈泡的額定功率21．考點：伏安法測小燈泡的電功率小明猜想電流通過導體產生的熱量與電流、電阻和通電時間有關．為了探究“電流通過導體產生的熱量與電流是否有關”，所用的器材有：穩(wěn)壓電源、電流表、滑動變阻器、開關、停表各一個；絕熱的塑料盒一個，盒內密封著空氣，盒內的電阻絲的阻值是10Ω，插在盒中的溫度計量程是0～100℃；導線若干．（1）用筆畫線代替導線，將圖中的電路連接完整．________（2）記錄實驗數據的表格如下表．實驗次數通電時間t/s電阻R/Ω電流I/A盒內空氣的初溫t0/℃盒內空氣的末溫t/℃盒內空氣升高的溫度△t/℃熱量Q12010203212小2204727中3206949大①分析表中的數據，得到的探究結論是：_______________________________________．②從表格中提取的能得出該結論的信息是：_____________________________________．（3）實驗結束后，小明為了縮短實驗時間，對原實驗方案稍加改動：實驗器材不變，通電時間和電流的預設值不變，在每完成一次實驗（收集一組數據）后，不斷開開關，也不打開通氣孔，直接把前一次實驗的末溫作為下一次實驗的初溫，再移動滑動變阻器滑片，使電流達到預設值時開始計時，20s后記錄末溫……指出改動后方案的兩點不足（可以結合原方案的實驗數據）；①____________________________________________________________．②____________________________________________________________．【答案】 電流通過導體產生的熱量與電流有關 通電時間和導體的電阻一定，電流變化，導體產生的熱量也變化 改動后導致第三次實驗的末溫超過了溫度計的最大量程（100℃）無法完成第三次實驗 改動后，前次實驗的末溫并不是下一次實驗的初溫，所以初溫記錄有誤 【解析】試題分析：（1）根據題意滑動變阻器應串聯在電路中，接線為“一上一下”，實物連接圖如圖（2）①由實驗數據知道，在電阻一定，通電時間相等時，電流越大，盒內空氣溫度升高越高，說明電流產生的熱量越多，即可以得出的結論是：電流通過導體產生的熱量與電流的大小有關；②通過表格中的數據得出的結論是：通電時間和導體的電阻一定，電流變化，導體產生的熱量也變化 ；（3）（3）①改動后導致第三次實驗的末溫超過了溫度計的最大量程（100℃）無法完成第三次實驗②改動后，前次實驗的末溫并不是下一次實驗的初溫，所以初溫記錄有誤．【考點定位】焦耳定律 控制變量法22．小偉在做探究“電流與電阻的關系”實驗時，準備了以下器材：電源（），定值電阻四個（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω），電流表、電壓表、滑動變阻器“20Ω1A”和開關各一個、導線若干。請根據圖像信息計算出小燈泡的額定功率是___________W。調整電路正常后開始實驗，在調節(jié)滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表的示數突然變得無示數，電壓表的示數是6V，你判斷故障可能是：_______________。（3）將圖乙中的滑動變阻器和電壓表（選用合適的量程）接入電路。你認為小偉的實驗方案可行嗎？為什么？_____________，_____________。某校兩個實驗小組在測定小燈泡電功率的實驗中，．實驗桌上提供有如下器材：電源（電壓6V且恒定不變）、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器（50Ω 1A）各一只，導線若干．（1）曉麗同學所在實驗小組按照如圖甲所示的電路進行實驗．①用筆畫線代替導線，將如圖甲所示的實物電路連接完整．②連接電路時，開關應該 ．③ 閉合開關，移動變阻器的滑片P的過程中，觀察到電流表示數幾乎接近最大值時，小燈泡仍然 不亮，且電壓表無示數，其原因可能是 ．④ 排除故障后，閉合開關，移動滑片P至電壓表的示數如圖乙所示，其讀數為 V．要使小燈泡正常發(fā)光，滑片P應向 （選填“A”或“B”）端移動．⑤ 多次改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，并繪制出如圖丙所示的圖像．由圖 像，小燈泡的額定功率是 W．（2）曉麗同學所在的實驗小組的滑動變阻器已損壞（其它器材和規(guī)格不變），老師提供了另一只滑動變阻器（10Ω 1A），小組同學討論后發(fā)現，若要繼續(xù)用已連接完整的圖甲所示電路來測出小燈泡的額定電功率．至少還要在原電路中 聯（選填“串”或“并”）一個 Ω的電阻．【答案】（1）1如圖所示②斷開 ③燈泡短路 ④ A ⑤．（2）串 【解析】試題分析：（1）①在連接電路時，電壓表與所測用電器并聯，其電路連接如圖所示；②為避免電路在連接過程中發(fā)生短路，故電路在連接過程中開關應處于斷開狀態(tài)；③小燈泡不亮的原因是：燈泡短路、斷路或實際功率太小，由題意知，電流表示數幾乎接近最大值，電壓表無示數，故發(fā)生故障的原因是燈泡短路； ④，應使滑動變阻器接入電路中的電阻變小，故應向A端移動；⑤，則小燈泡的額定功率為P額==．（2）接入電阻Rx后，由題意知Rx、Rp=10Ω與小燈泡串聯，電源電壓U=6V，燈泡正常發(fā)光時通過的電流I=，電阻RL=，則電路中的總電阻R=U/I=6V/=30Ω，Rx=R－RL－Rp=30Ω－－10Ω=考點：伏安法測量小燈泡的電功率實驗過程20．【考點定位】測小燈泡的電功率實驗室電源電壓為6V，要測量小燈泡的額定功率，電阻大約為10Ω左右的小燈泡，小強畫出了電路圖（圖甲）。在“測量小燈泡的功率”實驗中,（1）按照圖甲正確連好電路,閉合開關,小燈泡不亮,兩表指針均有偏轉,造成該現象的原因不可能的是____A小燈泡斷路B小燈泡兩端電壓太小C滑動變阻器阻值太大D電源電壓太?。?）移動滑片,當電壓表的示數為____V時,小燈泡正常工作,則小燈泡的額定功率為____W（3）根據實驗測得的數據畫出小燈泡IU關系圖像如圖乙(坐標軸上的數值已被擦除),分析圖像可知,當小燈泡兩端電壓減小時,小燈泡的電阻___ (增大/減小/不變) （4）當小燈泡兩端電壓為2V時,其實際功率在以下哪個范圍內:___