(2022-2024)三年全国中考物理实验探究题压轴题合集:简单电路
2024-11-22
|
50页
|
189人阅读
|
2人下载
内容正文:
简单电路
一.实验探究题(共20小题)
1.(2024•东营)某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来。
(2)连接电路时,开关处于 状态。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为 V。
(4)测得灯泡L1两端电压后,再测得灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是 。
(5)评估交流环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是 。
2.(2024•广东)探究串联电路中电压的规律。
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于 状态。正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端 (选填“有”或“无”)电压。
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表。
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 。
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 。
3.(2023•广东)(1)如1图所示,橡皮擦的长度为 cm。
(2)如2图甲所示,电压表的读数为 V。滑动变阻器以图乙所示方式接入电路,当滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)杠杆在如3图所示位置静止,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平并静止,此操作可方便测量力臂,原因是此时 。
(4)如4图所示,小明在某次观察晶体升华现象时,用酒精灯加热装有某晶体颗粒的锥形瓶,发现锥形瓶内出现有色气体,瓶内底部还出现少量液体。气体形成的过程需要 (选填“吸热”或“放热”);该晶体熔化的原因是 。
4.(2024•长春)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应 开关。
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB= A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是 。
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是 。
5.(2024•济南)学习了“伏安法”测电阻后,某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们选择了如图甲所示的器材,并连接了部分电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e。
(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大,需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的 (选填“A”“B”或“C”)接线柱连接。
(2)将电路连接完整后,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是 。
(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为 A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值。
(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请如图丙所示在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图象。
②通过分析图象可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下, 。
(5)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该 。
6.(2024•安阳)Ⅰ.小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验,设计实验电路图如图甲所示。
(1)根据电路图,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,小明在实验操作过程中出现的错误是 。
(2)小明用电压表正确测量灯L1两端的电压后,保持电压表的B连接点不动,只将A连接点改接到C连接点上,来测量灯L2两端的电压。他这样操作 (选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压。
(3)为了使探究得出的结论具有普遍意义,灯L1、L2应该选择规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡或者 。
(4)小明记录的几组数据如表,分析表中数据得出结论: 。
实验次数
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
串联总电压/V
①
1.4
1.4
2.8
②
1.2
1.6
2.8
③
1.1
1.7
2.8
(5)评估过程中,小明提出本次实验连接电压表时,可以不进行大量程试触。你认为可行吗?请说明理由。 。
Ⅱ.小明所在的兴趣小组的其他同学想继续探究并联电路中电流的规律。
(1)图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量D、E、F三处的电流,图丙是他们某次测量时连接的实物电路,此时电流表测量的是 (选填“D”“E”或“F”)处的电流。
(2)要测量通过L2的电流,只需将图丙中导线 (选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上。重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丁所示,则通过L2的电流为 A。
7.(2024•陕西)在“探究串联电路电压的特点”实验中:
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
1.6
1.0
2.6
2
1.3
1.3
2.6
3
1.4
1.2
2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图﹣1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是 。
(2)实验电路如图﹣2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡L1两端的电压。
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压U。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为 (用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是 。
8.(2024•广元)“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,R0是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生 (选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图象。由图象可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而 。(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为 ℃。
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为 。
9.(2024•河北)在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了图1所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图1所示的电路图用笔画线代替导线,将图2所示的实物图补充完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入如表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图3所示,示数为 V。
数据序号
电流/A
Uab/V
Ubc/V
Ucd/V
Uac/V
Ubd/V
Uad/V
1
0.20
1.0
2.5
1.0
3.5
3.5
4.5
2
0.24
①
1.5
1.2
②
2.7
4.5
3
0.30
2.5
0.5
③
3.0
2.0
4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为 Ω。
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 。
(5)读取数据 (选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线。
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律: 。
【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,小明利用图1中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成图4所示的电路,只闭合S1,调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1,闭合S2,发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为 Ω。
10.(2023•青海)在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如下。
探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,开关应处于 状态;
(2)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为 A;
(3)实验数据记录如表,分析数据可得:串联电路中电流 ;
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.18
0.18
2
0.32
0.32
3
0.50
0.50
0.50
探究二:串联电路中电压的特点:
(4)根据图丙电路图,请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整;
(5)用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后, (选填“能”或“不能”)只将A点的导线接到C点测L2两端的电压,理由是 ;
(6)做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验,这样做的目的是 。
11.(2023•成都)某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是 。
A.连接电路时,开关S处于断开状态
B.连接电压表时,试触后再选择合适量程
C.将电压表A接点连线转接至C接点,测量L2两端电压
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是 。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.7
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是 。
A.串联电路中各处电流相等
B.灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C.串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D.串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
12.(2023•雅安)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(L1和L2),两只相同电压表V1和V2(量程均为0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时,开关应处于 状态。
(2)为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(3)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表 (选填“V1”或“V2”)的量程选大了,此时电压表V1和V2的示数分别为 V和 V。
(4)解决问题后,小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以 。
A.保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B
(5)为了得到更普遍的规律,下列操作最合理的是 。
A.将灯泡L1和L2互换位置进行多次测量
B.换用不同规格的灯泡进行多次测量
(6)分析AB、BC、AC间的电压关系,得出结论:在串联电路中,各部分电路电压之和等于总电压。
13.(2022•乐山)某小组同学在学习了欧姆定律后,对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表1),设计了如图1所示的电路图。
编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
(1)图1中,将三个电阻串联是为了保证 (选填“电压”或“电流”)相等。
(2)在探究“导体电阻与横截面积的关系”时,R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数,电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V,电压表V3示数如图2所示为 V。由欧姆定律分析得出,电压表示数越大,导体电阻越 (选填“大”或“小”)。多次调节滑动变阻器重复读数,可得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越 (选填“大”或“小”)。
(3)在探究“导体电阻与长度的关系”时,选用B、 和 (填导体代号),重复上述操作,可得出结论:材料和横截面积相同时,长度越长,导体电阻越大。
(4)本实验主要运用的物理方法是 (选填“控制变量法”或“模型法”)。
14.(2022•南通)小明在学习电阻概念的过程中,经历了以下三个探究活动。
活动一:在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。
(1)该实验现象说明: 。
活动二:小明将三个不同的导体分别接入如图乙所示电路中的M、N两点间,分别测出不同导体两端的电压U和通过的电流I,实验结果记录在表1中。
表1
导体
导体a
导体b
导体c
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
电压/V
2
4
6
1
2
3
4
6
8
电流/A
0.2
0.4
0.6
0.2
0.4
0.6
0.2
0.3
0.4
(2)①请用笔画线代替导线把图乙电路连接完整,要求当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大。
②分析表1数据,可知,同一导体, ;不同导体, 。可见, 反映了导体本身的一种性质,物理学上把导体的这种性质定义为电阻。
活动三:利用表2中提供的导体,探究影响电阻大小的因素。
表2
导体序号
①
②
③
④
⑤
⑥
材料
镍铬
镍铬
镍铬
镍铬
锰铜
锰铜
长度/m
1
0.8
1
0.5
1
0.8
横截面积/mm2
0.5
0.8
1.8
0.5
0.5
1.2
(3)为了探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的 (填导体的序号)导体作为研究对象,若仅选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系,你觉得是否可行?请作出判断并说出理由: 。
(4)电阻的定义方法,反映了导体阻碍电流的物理性质。物理学上还有一些用这种方法定义的、能反映出物质或物体某种物理性质的物理量,请列举一个: 。
15.(2022•成都)小郑使用电流表测量小灯泡的电流,连接的实验电路如图甲所示。
(1)如果不能估计电流大小,他应把导线a接到电流表标有 (选填“﹣”、“0.6”或“3”)的接线柱上,通过开关来试触并观察。
(2)闭合开关后,他观察到小灯泡正常发光,而电流表指针偏转角度很小。对于该现象,下列分析合理的是 。
A.可能某处导线断了
B.可能电流表烧坏
C.电流表的量程过大
D.电源的电压过低
(3)某次测量中,小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了,造成表的指针反向偏转。为弄清原因,他查看了说明书,表头结构示意图如图乙。他作出如下分析:当反接时,电流方向改变,磁场对通电线圈的作用力方向改变,带动指针反偏。你认为小郑的上述分析 (选填“有”或“没有”)道理。
16.(2024•绥化)如图甲是“探究并联电路的电流规律”实验装置。
实验次数
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
L1、L2两端电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
(1)连接电路时应 开关。
(2)如图甲,电流表测量的是灯泡 的电流,实验中L1和L2应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡。
(3)完成实验后,利用已有器材又找来电压表“探究串联电路的电压规律”,设计了图乙所示电路。闭合开关,发现灯L1和L2均不亮,电压表示数接近电源电压,故障原因可能是 。(写出一种即可)
(4)排除故障后,选择合适的器材多次实验并记录数据,如上表所示。由此可得出串联电路的电压规律: 。(用U、U1、U2写表达式即可)
17.(2023•四川)如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)小覃同学要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,由此他得出结论:
IA/A
IB/A
IC/A
0.2
0.2
0.4
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。
18.(2023•南充)小红同学利用图甲所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知R1=20Ω、R2=10Ω、R3=8Ω、R4=4Ω,电源电压可调。
( 1)请根据图甲所示电路图用笔画线,代替导线将图乙所示实物图补充完整(此时电源电压为3V)。
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表有示数、电流表无示数;小红同学又将电压表并联在R2两端,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数。则电路中可能存在的故障是 (选填字母)。
A.R1处断路
B.R2处短路
C.电流表处短路
(3)排除故障后,继续实验。实验中,小红同学调节了电源电压,换用了不同的电阻,分别将电压表并联在AB、BC、AC两端,收集的数据如表.表格中第2次实验空格处的数据为 。在误差范围内,探究串联电路中总电压与各部分电压关系时,分析表中数据可得到结论是 ;探究串联电路中电压与电阻关系时,分析表中数据可得到结论是 。
I/A
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
R1与R2串联
0.1
2
1
3
2
R2与R3串联
2
1.6
3.6
3
R3与R4串联
0.4
3.2
1.6
4.8
4
R1与R4串联
0.3
6
1.2
7.2
19.(2022•桂林)小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线。
(2)在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是L2 路。
(3)排除故障后,用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,记录如下表,第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置,其读数应为 A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
实验次数
1
2
3
电流表A1的示数/A
0.18
0.2
电流表A2的示数/A
0.18
0.2
电流表A的示数/A
0.36
0.4
(4)本实验要进行多次实验的目的是 。
20.(2023•贵州)小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。
(1)接线时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查电路时发现 (选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误。
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接 A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断 发生了断(开)路。
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电压表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说明理由: 。
小明实验记录:
实验次数
UAB/V
UCD/V
UEF/V
1
0.7
0.7
1.4
2
1.4
1.4
2.9
3
2.1
2.1
4.3
小红实验记录:
实验次数
UAB/V
UCD/V
UAD/V
4
1.8
0.9
2.7
5
1.4
1.4
2.8
6
1.1
1.7
2.8
(4)对比两表,从小明的第 次实验记录发现,两人使用的电池数量相同,测得的电源电压却不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压? (用图中字母表示)。
简单电路
参考答案与试题解析
一.实验探究题(共20小题)
1.(2024•东营)某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来。
(2)连接电路时,开关处于 断开 状态。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为 2.8 V。
(4)测得灯泡L1两端电压后,再测得灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是 多次测量,以得到普遍的规律 。
(5)评估交流环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是 电压表正、负接线柱接反 。
【分析】(1)根据电压表的使用规则和电路图连接实物。
(2)连接电路时,开关处于断开状态。
(3)根据电压表的使用规则来读数。
(4)多次测量的目的是得到普遍规律。
(5)根据电压表的使用规则来分析。
【解答】解:(1)由图甲电路图可知,L1、L2并联,电压表测L1两端电压。可以根据电流路径法连接实物电路,电流从电源正极出发,先分为两条路径,分别经过L1、L2,之后汇合,再经过开关,回到电源负极;最后将电压表并联在L,两端,因电源为2节干电池,电源电压约为3V,所以电压表选择0~3V量程,注意电流从“3”接线柱流入、从“﹣”接线柱流出。如图所示:
。
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)由图乙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.8V。
(4)探究并联电路中电压的特点,多次实验的目的是多次测量,以得到普遍的规律。
(5)闭合开关,电压表指针反向偏转,说明电流从“﹣”接线柱流入、从“+”接线柱流出,原因是电压表正、负接线柱接反。
故答案为:(1)如图所示:
;
(2)断开;(3)2.8;(4)多次测量,以得到普遍的规律;
(5)电压表正、负接线柱接反。
【点评】本题考查的是电压表的使用;会根据电路图连接实物图。
2.(2024•广东)探究串联电路中电压的规律。
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于 断开 状态。正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端 无 (选填“有”或“无”)电压。
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 1.2 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表。
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 之和 。
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 改变电源电压并多次实验 。
【分析】(1)根据如图甲所示的电路图,两灯泡串联,电压表测L1的电压;
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关,若灯L2断路,电压表示数为0;
(3)根据电压表选用小量程确定分度值读数;
①分析表中数据,得出结论;
②根据串联电路的规律进行解答。
【解答】解:(1)根据如图甲所示的电路图,两灯泡串联,电压表测L1的电压,连接完整电路如下图:
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态;正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端无电压;
(3)如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.2V;
①分析表中数据可得出:AC两端电压UAC等于AB两端电压UAB与BC两端电压UBC之和,即串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和;
②此外,还可以:改变电源电压并多次实验。
故答案为:(1)见解答;(2)断开;无;(3)1.2;①之和;②改变电源电压并多次实验。
【点评】本题为探究“串联电路的电压规律”的实验,考查电路连接、注意事项、电压表读数和数据分析等知识。
3.(2023•广东)(1)如1图所示,橡皮擦的长度为 3.47 cm。
(2)如2图甲所示,电压表的读数为 2.3 V。滑动变阻器以图乙所示方式接入电路,当滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)杠杆在如3图所示位置静止,此时杠杆 是 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平并静止,此操作可方便测量力臂,原因是此时 力臂在杠杆上,便于直接从杠杆上读出 。
(4)如4图所示,小明在某次观察晶体升华现象时,用酒精灯加热装有某晶体颗粒的锥形瓶,发现锥形瓶内出现有色气体,瓶内底部还出现少量液体。气体形成的过程需要 吸热 (选填“吸热”或“放热”);该晶体熔化的原因是 该晶体的熔点较低且能继续吸热 。
【分析】(1)使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数;根据滑动变阻器的连接方式分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化;
(3)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态;调节杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂;
(4)物质由固态直接变为气态的过程叫做升华,升华吸热;熔化的条件是温度达到熔点继续吸热。
【解答】解:(1)由图甲知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与0刻度线对齐,右侧与3.47cm对齐,所以物体的长度为L=3.47cm;
(2)根据图示可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V;
当滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻丝的长度变短,电阻变小;
(3)杠杆保持静止,此时杠杆是处于静止状态,达到平衡;实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,且便于直接从杠杆上读出力臂的大小,应将杠杆调到水平位置平衡;
(4)用酒精灯加热装有某晶体颗粒的锥形瓶,发现锥形瓶内出现有色气体,气体是由固态的颗粒升华形成的,升华时会吸收热量;
导致该晶体熔化的原因是它的熔点较低且能继续吸热,实验时该晶体既会熔化为液体,又会升华为气体。
故答案为:(1)3.47;(2)2.3;变小;(3)是;力臂在杠杆上,便于直接从杠杆上读出;(4)吸热;该晶体的熔点较低且能继续吸热。
【点评】本题考查了长度和电流表的读数、滑动变阻器的使用、杠杆的平衡状态、晶体熔化的特点、生活现象,属于综合题。
4.(2024•长春)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应 断开 开关。
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB= 0.28 A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是 干路电流等于各支路电流之和 。
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是 所用灯泡规格相同 。
【分析】(1)根据电流表的作用连接电路,连接电路时开关断开;
(2)电流表的读数,明确量程以及分度值,然后确定指针偏转的位置,确定读数;分析实验中的数据得出结论;
(3)根据并联电路的特点分析。
【解答】解:(1)使电流表测量流过小灯泡L1的电流,灯泡L2的电流不流经电流表,如图所示:
为了保护电路,连接电路时应断开开关;
(2)由图丙可知电流表的量程为“0﹣0.6A”,分度值为0.02A,所以电流表的读数为0.28A;
分析实验次数1的数据为:0.18A+0.24A=0.42A;
分析实验次数2的数据为:0.22A+0.22A=0.44A;
分析实验次数1的数据为:0.20A+0.26A=0.46A;
所以并联电路中电流的普遍规律:干路电流等于各支路电流之和;
(3)第二次实验,并联电压相等,电流也相等,说明灯泡完全相同。
故答案为:(1)见解答;断开;(2)0.28;干路电流等于各支路电流之和;(3)所用灯泡规格相同。
【点评】本题考查了并联电路中电流的规律,属于基础实验,难度一般。
5.(2024•济南)学习了“伏安法”测电阻后,某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们选择了如图甲所示的器材,并连接了部分电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e。
(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大,需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的 B (选填“A”“B”或“C”)接线柱连接。
(2)将电路连接完整后,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是 滑动变阻器断路 。
(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为 0.26 A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值。
(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请如图丙所示在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图象。
②通过分析图象可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下, 电阻与长度成正比 。
(5)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该 用不同的导体进行多次实验 。
【分析】(1)滑片向右滑动时,小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)闭合开关发现:小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(3)根据电流表的量程和分度值读数;
(4)根据数据描点画图,结合图象得出规律;
(5)根据归纳得出结论必须具有普遍性且样本足够多分析。
【解答】解:(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大,滑动变阻器阻值变小,则B接线柱必须接入电路,故需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的B接线柱连接。
(2)将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数,电路是断路,将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数,电路是通路,故与导线并联的部分断路,若电路中只有一处元件故障,则故障是滑动变阻器断路。
(3)电流表的示数如图乙所示,使用的是小量程,分度值为0.02A,该读数为0.26A。
(4)①根据数据描点画图,如图所示:
②通过分析图象是过原点的直线,可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下,电阻与长度成正比;
(5)只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该换用不同的导体进行多次实验,具有普遍性。
故答案为:(1)B;(2)滑动变阻器断路;(3)0.26;(4)图象见解答;电阻与长度成正比;(5)用不同的导体进行多次实验。
【点评】本题考查探究电阻有关因素的实验,属于中档题。
6.(2024•安阳)Ⅰ.小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验,设计实验电路图如图甲所示。
(1)根据电路图,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,小明在实验操作过程中出现的错误是 连接电路时,开关没有断开 。
(2)小明用电压表正确测量灯L1两端的电压后,保持电压表的B连接点不动,只将A连接点改接到C连接点上,来测量灯L2两端的电压。他这样操作 不能 (选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压。
(3)为了使探究得出的结论具有普遍意义,灯L1、L2应该选择规格 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡或者 改变电源电压进行多次实验 。
(4)小明记录的几组数据如表,分析表中数据得出结论: 串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和 。
实验次数
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
串联总电压/V
①
1.4
1.4
2.8
②
1.2
1.6
2.8
③
1.1
1.7
2.8
(5)评估过程中,小明提出本次实验连接电压表时,可以不进行大量程试触。你认为可行吗?请说明理由。 可行,两节干电池的电压不超过3V 。
Ⅱ.小明所在的兴趣小组的其他同学想继续探究并联电路中电流的规律。
(1)图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量D、E、F三处的电流,图丙是他们某次测量时连接的实物电路,此时电流表测量的是 F (选填“D”“E”或“F”)处的电流。
(2)要测量通过L2的电流,只需将图丙中导线 a (选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上。重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丁所示,则通过L2的电流为 0.3 A。
【分析】Ⅰ、(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关;
(2)用电压表测量电压时,电流从电压表正接线流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转;
(3)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(4)根据表中数据分析得出结论;
(5)根据电源电压分析回答;
Ⅱ、(1)电流表与待测电路串联,据此分析;
(2)电流表与待测电路串联,根据流表选用小量程确定分度值读数。
【解答】解:Ⅰ、(1)根据电路图,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,说明小明在实验操作过程中开关没有断开;
(2)已测出L1两端的电压,与B相连的为电压表正接线柱,与A相连的为电压表的负接线柱,若保持电压表的B连接点不动,只将A连接点改接到C连接点上,来测量灯L2两端的电压,这样的操作存在的问题是电压表正负接线接反了;故不能正确测量电压;
(3)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格不相同的小灯泡或者改变电源电压进行多次实验;
(4)通过分析有:
1.4V+1.4V=2.8V,
1.2V+1.6V=2.8V,
1.1V+1.7V=2.8V,
故得出结论:串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和;
(5)小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验,因此电源电压不超过3V,故本次实验连接电压表时,可以不进行大量程试触;
Ⅱ、(1)电流表与待测电路串联,图丙是他们某次测量时连接的实物电路,此时电流表测量的是干路F处的电流;
(2)要测量通过L2的电流,电流表与这个灯串联,只需将图丙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.3A。
故答案为:Ⅰ、(1)连接电路时,开关没有断开;(2)不能;(3)不相同;改变电源电压进行多次实验;(4)串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和;(5)可行,两节干电池的电压不超过3V;Ⅱ、(1)F;(2)a;0.3。
【点评】本题探究串联电路的电压关系和探究并联电路中电流的规律实验,考查了注意事项、电表的使用、数据分析、归纳法的应用及电流表的使用等知识。
7.(2024•陕西)在“探究串联电路电压的特点”实验中:
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
1.6
1.0
2.6
2
1.3
1.3
2.6
3
1.4
1.2
2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图﹣1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是 对电压表进行调零 。
(2)实验电路如图﹣2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡L1两端的电压。
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压U。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为 U=U1+U2 (用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是 寻找普遍规律 。
【分析】(1)电表使用前要调零;
(2)根据电源电压确定电压表量程,将电压表并联在小灯泡L1两端;
(3)根据表中数据得出结论;为了寻找普遍性规律,应换用不同规格的小灯泡多次实验。
【解答】解:(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图﹣1所示,即电压表指针没有与零刻度线对齐,故为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是对电压表进行调零;
(2)由实物图可知,电源电压为3V,故电压表选用小量程并联在小灯泡L1两端,如下图所示:
;
(3)由表格中数据可知,2.6V=1.6V+1.0V= 1.3V+1.3V=1.4V+1.2V,即U=U1+U2;
为了寻找普遍规律,应换用不同规格的小灯泡多次实验。
故答案为:(1)对电压表进行调零;(2)见解答图;(3)U=U1+U2;寻找普遍规律。
【点评】本题探究串联电路电压的特点实验,考查了电表的使用、电路连接、数据分析和归纳法的应用等知识。
8.(2024•广元)“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,R0是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生 断路 (选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图象。由图象可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而 减小 。(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为 20 ℃。
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为 11V﹣6V 。
【分析】(1)根据电流表示数分析故障,根据电压表示数分析故障位置;
(2)根据图像分析;
(3)根据欧姆定律计算热敏电阻的大小,根据图像确定温度;
(4)根据温度确定电阻大小,根据串联电路的特点和欧姆定律分析电压表的大小。
【解答】解:(1)闭合开关,流表无示数,说明电路是断路,而电压表示数接近电源电压,电压表到电源是通路,则故障可能是热敏电阻R处发生断路。
(2)由图象可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而减小;
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电压表用的是0﹣15V量程,读数为10V;电流表示数为0.2A,根据欧姆定律知,热敏电阻R===50Ω,根据图像知,温度为20℃。
(4)根据电源电压为12V,R0的电压为U0=U电源﹣U=12V﹣10V=2V;
则R0的电阻为R0===10Ω,
探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,热敏电阻的阻值是110Ω﹣10Ω;
当R=110Ω时,I===0.1A,
电压表示数U=IR=0.1A×110Ω=11V;
当R'=10Ω时,I'===0.6A,
电压表示数U=IR=0.6A×10Ω=6V;
则电压表示数的变化范围11V﹣6V。
故答案为:(1)断路;(2)减小;(3)20;(4)11V﹣6V。
【点评】本题考查串联电路的特点与欧姆定律的应用,属于中档题。
9.(2024•河北)在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了图1所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图1所示的电路图用笔画线代替导线,将图2所示的实物图补充完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入如表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图3所示,示数为 1.8 V。
数据序号
电流/A
Uab/V
Ubc/V
Ucd/V
Uac/V
Ubd/V
Uad/V
1
0.20
1.0
2.5
1.0
3.5
3.5
4.5
2
0.24
①
1.5
1.2
②
2.7
4.5
3
0.30
2.5
0.5
③
3.0
2.0
4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为 5 Ω。
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 寻找普遍规律 。
(5)读取数据 ② (选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线。
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律: 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比 。
【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,小明利用图1中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成图4所示的电路,只闭合S1,调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1,闭合S2,发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为 22.5 Ω。
【分析】(1)按电路图连接实物;
(2)电压表读数时,看清量程,认清分度值;
(3)利用R=即可求解;
(4)探究串联电路电压的特点实验,多次实验目的寻找普遍规律;
(5)(6)由表格中数据分析;
(7)利用功率相等列等式求出电压,再利用R=即可求解。
【解答】解:(1)按电路图连接实物,如图所示:
;
(2)由图3可知,电压表用的小量程,分度值0.1V,故示数为1.8V;
(3)根据数据可知R0的阻值为R0===5Ω;
(4)探究串联电路电压的特点实验,多次实验目的寻找普遍规律;
(5)分析表格中的数据,数据②的大小为Uac2=Uad2﹣Ucd2=4.5V﹣1.2V=3.3V,此时电压表用的大量程,分度值为0.5V,则读取3.3V电压值时电压表的指针没有对准刻度线;
(6)分析表格中的数据,观察R0两端电压与电流可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;
(7)设电源电压为U,只闭合S1,L与L1串联,灯L1的额定电流分别为0.2A,由表格中数据可知,此时灯L两端电压为1V,
则灯L1的额定电压为U﹣1V,所以灯L1的额定功率为P1=(U﹣1V)×0.2A……①;
断开S1,闭合S2,L与L2串联,灯L2的额定电流分别为0.3A,由表格中数据可知,此时灯L两端电压为2.5V,
则灯L2的额定电压为U﹣2.5V,所以灯L2的额定功率为P2=(U﹣2.5V)×0.3A……②;
灯泡L1和L2的额定功率相等,所以①=②;即(U﹣1V)×0.2A=(U﹣2.5V)×0.3A,解得U=5.5V;
则灯L1的额定电压为U﹣1V=5.5V﹣1V=4.5V,则L1正常发光时的电阻为R1==22.5Ω。
故答案为:(1);(2)1.8;(3)5;(4)寻找普遍规律;(5)②;
(6)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;(7)22.5。
【点评】本题探究串联电路电压的特点实验,考查了电路连接,电压表读数,分析数据以及欧姆定律的简单计算,特殊方法测电阻,有一定综合性。
10.(2023•青海)在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如下。
探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,开关应处于 断开 状态;
(2)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为 0.32 A;
(3)实验数据记录如表,分析数据可得:串联电路中电流 处处相等 ;
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.18
0.18
2
0.32
0.32
3
0.50
0.50
0.50
探究二:串联电路中电压的特点:
(4)根据图丙电路图,请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整;
(5)用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后, 不能 (选填“能”或“不能”)只将A点的导线接到C点测L2两端的电压,理由是 电压表正负接线柱接反 ;
(6)做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验,这样做的目的是 使结论更具普遍性 。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)根据电流表的分度值、指针的位置读数;
(3)根据表格中的数据得出结论;
(4)根据电压表的连接方式分析;
(5)电流要从电压表的正接线柱流入,从电压表的负接线柱流出;
(6)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.32A;
(3)根据表格中的数据可知,串联电路中A、B、C三处的电流是相同的,故结论为:串联电路中电流处处相等;
(4)根据图丙可知,电压表并联在了灯泡L1两端,则电压表测量的是L1两端的电压;电源有两节干电池组成,电源电压为3V,所以电压表选用小量程并联在灯泡L1两端;如下所示:
;
(5)将与A点相连的导线改接到C点,会导致电压表的正负接线柱接反,电压表的指针会反偏;
(6)为了使结论更具普遍性,应使用不同规格的灯泡进行实验。
故答案为:(1)断开;(2)0.32;(3)处处相等;(4)见解析;(5)不能;电压表正负接线柱接反;(6)使结论更具普遍性。
【点评】本题考查了探究串联电路电压规律、串联电路电流规律的实验,是一道综合题。
11.(2023•成都)某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是 C 。
A.连接电路时,开关S处于断开状态
B.连接电压表时,试触后再选择合适量程
C.将电压表A接点连线转接至C接点,测量L2两端电压
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是 小灯泡L2断路 。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.7
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是 D 。
A.串联电路中各处电流相等
B.灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C.串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D.串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时,开关S处于断开状态;
为了不超过量程,所以电压表可通过试触来选择合适的量程;
电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针反向偏转;
(2)两灯泡都熄灭,可能是某个灯泡断路或两个灯泡都短路,根据题意判断出具体的故障;
(3)根据表格数据得出结论。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关S处于断开状态,故A正确;
B、为了不超过量程,所以电压表可通过试触来选择合适的量程,故B正确;
C、测量完L1两端的电压后,在测量L2两端的电压时,将电压表A接点连线转接至C接点,这样导致电压表正负接线柱接反了,不能测量出L2两端电压,故C错误;
(2)两灯泡都熄灭,可能是某个灯泡断路或两个灯泡都短路,由题意知故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,所以应该是一个灯泡断路,由于电压表的示数为零,说明电压表与电源的两端不相连,所以故障为小灯泡L2断路;
(3)分析表格数据,在误差允许的范围内,比较AB间、BC间、AC间的电压值可得:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,故D正确。
故答案为:(1)C;(2)小灯泡L2断路;(3)D。
【点评】本题考查了探究串联电路电压特点的实验,考查了故障分析和实验数据的分析等知识。
12.(2023•雅安)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(L1和L2),两只相同电压表V1和V2(量程均为0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时,开关应处于 断开 状态。
(2)为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(3)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表 V2 (选填“V1”或“V2”)的量程选大了,此时电压表V1和V2的示数分别为 0.6 V和 3 V。
(4)解决问题后,小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以 B 。
A.保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B
(5)为了得到更普遍的规律,下列操作最合理的是 B 。
A.将灯泡L1和L2互换位置进行多次测量
B.换用不同规格的灯泡进行多次测量
(6)分析AB、BC、AC间的电压关系,得出结论:在串联电路中,各部分电路电压之和等于总电压。
【分析】(1)为了保护电路中各用电器的安全,每次拆接电压表时,开关应处于断开状态。
(2)灯泡L1和L2为串联电路,电压表测量L1两端的电压,故电压表与L1并联,根据电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出得到图乙中电流从L1的右端流出,则L1的右端应与L2的右端连接,据此连接电路。
(3)由图可知电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压,电压表V2测量的是灯泡L1和L2两者电压的总电压,实验发现两电压表指针偏转角度相同,可能的原因是电压表V2的量程选大了;电压表V2的示数是V1的5倍,图中电压表V2测量的是灯泡L1和L2两者电压的总电压,也是电源电压,据此可知两个电压表的示数。
(4)为了测量BC间的电压,应该保持C接线柱不动,将电压表V2的A点改接到B;如果保持B接线柱,将电压表V1的连线由A改接到C会导致电压表V1的正负接线柱接反。
(5)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
【解答】解:(1)为了保护电路中各用电器的安全,每次拆接电压表时,开关应处于断开状态。
(2)灯泡L1和L2为串联电路,电压表测量L1两端的电压,故电压表与L1并联,根据电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出得到图乙中电流从L1的右端流出,则L1的右端应与L2的右端连接,电路如图所示:
。
(3)由图可知电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压,电压表V2测量的是灯泡L1和L2两者电压的总电压,实验发现两电压表指针偏转角度相同,可能的原因是电压表V2的量程选大了;电压表V2的示数是V1的5倍,图中电压表V2测量的是灯泡L1和L2两者电压的总电压,也是电源电压,即电压表V2的示数为3V,那么电压表V1的示数为0.6V。
(4)为了测量BC间的电压,应该保持C接线柱不动,将电压表V2的A点改接到B;如果保持B接线柱,将电压表V1的连线由A改接到C会导致电压表V1的正负接线柱接反。
(5)换用不同规格的灯泡进行多次测量,由于测量数据多,可以使结论具有普遍性;将灯泡L1和L2互换位置进行多次测量,得到的数据本质还是同一次实验的数据,结论不具有普遍性。
故答案为:(1)断开;(2)见解答图;(3)V2;0.6;3;(4)B;(5)B。
【点评】本题考查了探究串联电路电压规律的实验,要掌握电路的保护措施和连接、电路数据的分析等实验操作必备知识和技能。
13.(2022•乐山)某小组同学在学习了欧姆定律后,对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表1),设计了如图1所示的电路图。
编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
(1)图1中,将三个电阻串联是为了保证 电流 (选填“电压”或“电流”)相等。
(2)在探究“导体电阻与横截面积的关系”时,R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数,电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V,电压表V3示数如图2所示为 0.5 V。由欧姆定律分析得出,电压表示数越大,导体电阻越 大 (选填“大”或“小”)。多次调节滑动变阻器重复读数,可得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越 小 (选填“大”或“小”)。
(3)在探究“导体电阻与长度的关系”时,选用B、 D 和 E (填导体代号),重复上述操作,可得出结论:材料和横截面积相同时,长度越长,导体电阻越大。
(4)本实验主要运用的物理方法是 控制变量法 (选填“控制变量法”或“模型法”)。
【分析】(1)串联电路的特点是电流处处相等;
(2)电压表读数应分析量程和分度值;根据串联分压原理,电压越大,电阻也越大;
(3)探究“导体电阻与长度的关系”时,要控制横截面积和材料相同;
(4)对探究实验“影响导体电阻大小的因素”,改变某一个变量,控制其他量不变看最终结果是否会有影响,这种方法叫做控制变量法。
【解答】解:(1)串联电路的特点是电流处处相等,故三个电阻串联保证了电流相等;
(2)电压表读数应分析量程和分度值,量程为0~3V,分度值为0.1V,故读数为0.5V;根据串联分压原理,电压越大,电阻也越大;所以材料和长度相同时,横截面积越大,说明电阻越小;
(3)探究“导体电阻与长度的关系”时,要控制横截面积和材料相同,故选B、D、E进行实验;
(4)对探究实验“影响导体电阻大小的因素”,改变某一个变量,控制其他量不变看最终结果是否会有影响,这种方法叫做控制变量法。即本实验采用的方法。
故答案为:(1)电流;(2)0.5;大;小;(3)D;E;(4)控制变量法。
【点评】本题考查了电阻阻值大小和哪些因素有关系的实验设计、操作和结论分析。属于综合题。
14.(2022•南通)小明在学习电阻概念的过程中,经历了以下三个探究活动。
活动一:在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。
(1)该实验现象说明: 导体导电能力与导体的材料有关 。
活动二:小明将三个不同的导体分别接入如图乙所示电路中的M、N两点间,分别测出不同导体两端的电压U和通过的电流I,实验结果记录在表1中。
表1
导体
导体a
导体b
导体c
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
电压/V
2
4
6
1
2
3
4
6
8
电流/A
0.2
0.4
0.6
0.2
0.4
0.6
0.2
0.3
0.4
(2)①请用笔画线代替导线把图乙电路连接完整,要求当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大。
②分析表1数据,可知,同一导体, 电压与电流的比值相同 ;不同导体, 电压与电流的比值不相同 。可见, 电压与电流的比值 反映了导体本身的一种性质,物理学上把导体的这种性质定义为电阻。
活动三:利用表2中提供的导体,探究影响电阻大小的因素。
表2
导体序号
①
②
③
④
⑤
⑥
材料
镍铬
镍铬
镍铬
镍铬
锰铜
锰铜
长度/m
1
0.8
1
0.5
1
0.8
横截面积/mm2
0.5
0.8
1.8
0.5
0.5
1.2
(3)为了探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的 ①、③、④、⑤ (填导体的序号)导体作为研究对象,若仅选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系,你觉得是否可行?请作出判断并说出理由: 不可行,没有控制导体的材料相同 。
(4)电阻的定义方法,反映了导体阻碍电流的物理性质。物理学上还有一些用这种方法定义的、能反映出物质或物体某种物理性质的物理量,请列举一个: 密度 。
【分析】(1)导体的导电能力与导体的材料、长度、横截面积,另外还有温度;在研究时要采用控制变量法的思想,探究导体电阻跟导体材料的关系时,要控制横截面积、长度和温度相同;
(2)①根据滑片P向左滑时变阻器接入电路的电阻变大确定变阻器的连接;
②由表格数据,根据控制变量法分析解答;
(3)影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积,在研究时要采用控制变量法的思想;
(4)比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法,在初中物理中大多数物理量都是采用此种方法定义的。
【解答】解:(1)实验中在A、B两点间先后接入:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,即接入电阻的材料不同,通电后灯泡的亮度不同,说明导体导电能力与导体的材料有关;
(2)①滑片P向左滑,变阻器接入电路的电阻变大,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
②由表1知导体a电压与电流的比为10,导体b电压与电流的比为5,导体c电压与电流的比为20,故可以得出:同一导体,电压与电流的比值相同;不同导体,电压与电流的比值不相同。可见,电压与电流的比值反映了导体本身的一种性质,物理学上把导体的这种性质定义为电阻;
(3)为了探究导体电阻的大小与导体的材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,改变导体的材料,①、⑤符合题意;
为了探究导体电阻的大小与长度的关系,需要控制导体的材料和横截面积相同,改变导体的长度,①、④符合题意;
为了探究导体电阻的大小与横截面积的关系,需要控制长度和导体的材料相同,改变导体的横截面积,①、③符合题意;
故要探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的①、③、④、⑤导体作为研究对象;
由表格数据知③和⑤的长度相同,材料不同,横截面积不同,由于没有控制导体的材料相同,所以不能选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系;
(4)用电压与电流的比值表示电阻,这种方法叫比值定义法,物理学中用某种物质的质量与其体积的比值来表示这种物质的密度。
故答案为:(1)导体导电能力与导体的材料有关;(2)①见解答图;②电压与电流的比值相同;电压与电流的比值不相同;电压与电流的比值;(3)①、③、④、⑤;不可行,没有控制导体的材料相同;(4)密度。
【点评】用控制变量法探究影响电阻大小的关系时,注意相同因素和不同因素,这是解决这类实验探究题的关键。
15.(2022•成都)小郑使用电流表测量小灯泡的电流,连接的实验电路如图甲所示。
(1)如果不能估计电流大小,他应把导线a接到电流表标有 3 (选填“﹣”、“0.6”或“3”)的接线柱上,通过开关来试触并观察。
(2)闭合开关后,他观察到小灯泡正常发光,而电流表指针偏转角度很小。对于该现象,下列分析合理的是 C 。
A.可能某处导线断了
B.可能电流表烧坏
C.电流表的量程过大
D.电源的电压过低
(3)某次测量中,小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了,造成表的指针反向偏转。为弄清原因,他查看了说明书,表头结构示意图如图乙。他作出如下分析:当反接时,电流方向改变,磁场对通电线圈的作用力方向改变,带动指针反偏。你认为小郑的上述分析 有 (选填“有”或“没有”)道理。
【分析】(1)为了防止损坏电流表应选大量程进行试触;
(2)灯泡正常发光时,发现电流表指针偏转角度很小,说明电流表选择的量程过大;
(3)通电线圈受力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关,磁场方向不变,电流的方向改变,通电线圈受力的方向改变。
【解答】解:(1)为了防止损坏电流表应选大量程进行试触,所以应把导线a接到电流表标有3的接线柱上,通过开关来试触并观察;
(2)小灯泡正常发光,电流表指针偏转角度很小,说明电流表选择的量程过大,故C正确;
(3)通电线圈受力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关,磁场方向不变,当反接时,电流方向改变,磁场对通电线圈的作用力方向改变,带动指针反偏,故小郑的分析有道理。
故答案为:(1)3;(2)C;(3)有。
【点评】本题考查了电流表的使用、故障分析以及磁场对通电线圈的作用等知识,是一道电学综合题,但难度不大。
16.(2024•绥化)如图甲是“探究并联电路的电流规律”实验装置。
实验次数
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
L1、L2两端电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
(1)连接电路时应 断开 开关。
(2)如图甲,电流表测量的是灯泡 L1 的电流,实验中L1和L2应该选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的灯泡。
(3)完成实验后,利用已有器材又找来电压表“探究串联电路的电压规律”,设计了图乙所示电路。闭合开关,发现灯L1和L2均不亮,电压表示数接近电源电压,故障原因可能是 灯L1断路 。(写出一种即可)
(4)排除故障后,选择合适的器材多次实验并记录数据,如上表所示。由此可得出串联电路的电压规律: U=U1+U2 。(用U、U1、U2写表达式即可)
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关;
(2)根据电流表与待测电路串联分析;用归纳法得出普遍性的结论,一要选用的样本有代表性,二要数量足够多;
(3)闭合开关,发现灯L1和L2均不亮,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(4)根据表中数据分析得出结论。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关;
(2)由图甲可知,电流表与灯L1串联,故电流表测量的是灯泡L1的电流;为使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格不同的灯泡;
(3)闭合开关,发现灯L1和L2均不亮,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障原因可能是灯L1断路;
(4)由表中数据可知,忽略误差不计,L1、L2两端电压U等于L1两端电压U1与L2两端电压U2之和,即U=U1+U2。
故答案为:(1)断开;(2)L1;不同;(3)灯L1断路;(4)U=U1+U2。
【点评】本题探究并联电路的电流规律实验,考查了注意事项、电流表的使用、电路故障和分析数据得出实验结论的能力。
17.(2023•四川)如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 C (选“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)小覃同学要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线 a (选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 0.3 A。
(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,由此他得出结论:
IA/A
IB/A
IC/A
0.2
0.2
0.4
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。
【分析】(1)根据电流表与待测电路串联分析;电流表测量干路还是支路;
(2)测量通过L2的电流时,电流表就要与L2串联;根据电流表的量程和分度值读数;
(3)并联分流,要探究并联电路的电流的特点,应选不同电阻的用电器研究。
【解答】解:(1)由图乙可知,电流表测量干路电流,所以测量的是C处电流;
(2)测量通过L2的电流时,电流表就要与L2串联,只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上,此时电流表就和L2串联;根据此时电流表选用的小量程,所以分度值为0.02A,示数为0.3A;
(4)要得到并联电路中电流的规律,应选用不同规格的小灯泡进行实验;
故答案为:(1)C;(2)a;0.3;(4)不相同。
【点评】本题探究并联电路中电流的规律,考查电流表使用、反常现象的分析和对实验方案的改进。
18.(2023•南充)小红同学利用图甲所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知R1=20Ω、R2=10Ω、R3=8Ω、R4=4Ω,电源电压可调。
( 1)请根据图甲所示电路图用笔画线,代替导线将图乙所示实物图补充完整(此时电源电压为3V)。
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表有示数、电流表无示数;小红同学又将电压表并联在R2两端,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数。则电路中可能存在的故障是 A (选填字母)。
A.R1处断路
B.R2处短路
C.电流表处短路
(3)排除故障后,继续实验。实验中,小红同学调节了电源电压,换用了不同的电阻,分别将电压表并联在AB、BC、AC两端,收集的数据如表.表格中第2次实验空格处的数据为 0.2A 。在误差范围内,探究串联电路中总电压与各部分电压关系时,分析表中数据可得到结论是 串联电路,总电压等于各部分电路两端电压之和 ;探究串联电路中电压与电阻关系时,分析表中数据可得到结论是 在串联电路中,电压与电阻成正比 。
I/A
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
R1与R2串联
0.1
2
1
3
2
R2与R3串联
2
1.6
3.6
3
R3与R4串联
0.4
3.2
1.6
4.8
4
R1与R4串联
0.3
6
1.2
7.2
【分析】(1)电流表要串联接入电路,且电流要从“+”接线柱流入,“﹣”接线柱流出。
(2)当电流表无示数而电压表有示数时,表明是与电压表并联的这部分电路发生了断路。
(3)分析表格时,要多组数据分析,以防出现片面的认知。
【解答】解:(1)已知电源电压为3V,当R1、R2串联接入电路时,则此时电路中的电流I====0.1A<0.6A,所以电流表选用的量程为0~0.6A。电流表要串联接入电路,且电流要从“+”接线柱流入,“﹣”接线柱流出,如图所示:
(2)电路连接完成后,电压表测R1两端电压,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数,说明电路中存在断路;将电压表并联在R2两端,电压表测R2两端电压,闭合开关S,发现电压表有示数、电流表无示数,说明电压表所在电路是通路,与电压表并联的这部分电路存在断路;
(3)当R2、R3串联接入电路时,通过它们的电流相等,I2====0.2A;
探究串联电路中电压的关系时,分析表中数据可以发现:UAC=UAB+UBC,则可得出结论:串联电路,总电压等于各部分电路两端电压之和;
在串联电路中,通过电路的电流为I==,将表格中数据代入上式子后,可以确认关系成立,故可得出结论:在串联电路中,电压与电阻成正比。
故答案为:(1)如上图所示;(2)A;(3)0.2A;串联电路,总电压等于各部分电路两端电压之和;在串联电路中,各部分电路两端电压之比等于各电路的电阻之比。
【点评】(1)本题中,我们还可以通过表格中电流的大小判断出电流表所用的量程。
(2)在没有明确说明的情况下,用文字说明或用关系式表达物理量之间的关系都是正确的。
19.(2022•桂林)小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线。
(2)在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是L2 断 路。
(3)排除故障后,用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,记录如下表,第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置,其读数应为 0.24 A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
实验次数
1
2
3
电流表A1的示数/A
0.18
0.2
电流表A2的示数/A
0.18
0.2
电流表A的示数/A
0.36
0.4
(4)本实验要进行多次实验的目的是 寻找普遍规律 。
【分析】(1)根据电路图连接实物图;
(2)分析电路图,两电灯并联,根据并联电路中的特点分析故障;
(3)根据电流表的量程和分度值读数;
用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(4)多次测量找普遍规律。
【解答】解:(1)根据实物图可知,该电路为并联电路,电流表A2与L2先串联,再并联在L1和电流表A1的两端,见下图:
;
(2)由电路图知灯泡L1和L2并联,在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,所以电路可能出现的故障是L2断路,若L2短路时,L1也会同时被短路,不会发光;
(3)(4)由图丙知电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.24A;
为了寻找普遍规律,应该换用不同规格的器材多次实验;之所以得出:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等,是因为选两个规格相同的小灯泡,该结论不具有普遍性。
故答案为:(1)见解答图;(2)断;(3)0.24;不同;(4)寻找普遍规律。
【点评】本题探究“探究并联电路中电流的规律”的实验,考查电路的连接、故障分析、电流的读数和归纳法的运用,属于常考命题点。
20.(2023•贵州)小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。
(1)接线时,开关应处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查电路时发现 电池 (选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误。
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接 A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断 灯L1 发生了断(开)路。
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电压表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说明理由: 小红的结论更具普遍性,小红选用规格不相同的灯泡进行了多次实验 。
小明实验记录:
实验次数
UAB/V
UCD/V
UEF/V
1
0.7
0.7
1.4
2
1.4
1.4
2.9
3
2.1
2.1
4.3
小红实验记录:
实验次数
UAB/V
UCD/V
UAD/V
4
1.8
0.9
2.7
5
1.4
1.4
2.8
6
1.1
1.7
2.8
(4)对比两表,从小明的第 2 次实验记录发现,两人使用的电池数量相同,测得的电源电压却不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压? DF、EA (用图中字母表示)。
【分析】(1)在连接电路过程中,为保护电路,开关应处于断开状态;电池不能正极对正极;
(2)实验中若发现电压表指针偏转情况如图乙所示,电压表指针已经满偏,与电源电压相等;
(3)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(4)每节新干电池为1.5V;串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压,实际情况下导线电阻较小但不为0,导线两端也有一部分电压。
【解答】解:(1)在连接电路过程中,为保护电路,开关应处于断开状态;
电池不能正极对正极,电池安装错误;
(2)实验中若发现电压表指针偏转情况如图乙所示,电压表指针已经满偏为3V,与电源电压相等,说明电压表与电源两极连通,电压表所测部分灯L1断路;
(3)小红的结论更具普遍性,小红选用规格不相同的灯泡进行了多次实验;
(4)每节新干电池为1.5V,结合表格发现小红实验中电源电压与2节新干电池电压接近,小明的第2次实验中电压2.9V与2节新干电池电压接近;
串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压,实际情况下导线电阻较小但不为0,导线两端也有一部分电压,由表中信息可知小明将电压表接在E、F两接线柱间测电源电压,而小红将电压表接在A、D两接线柱间测电源电压,结合甲图可知,两人所测电源电压的差值对应电路中导线DF、EA两端的电压。
故答案为:(1)断开;电池;(2)灯L1;(3)小红的结论更具普遍性,小红选用规格不相同的灯泡进行了多次实验;(4)2;DF、EA。
【点评】本题考查串联电路电压的规律实验过程中故障分析、数据分析与结论总结等知识。
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。