内容正文:
专题09 实验探究专题
考点一 比较不同物质的吸热能力
1.(23-24九年级上·四川广安·期末)学校的物理实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置,进行探究“沙子和水的温度变化与吸收热量的关系”的实验,实验操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水;
(2)用相同的酒精灯火焰对两烧杯进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制出温度与时间的关系图像,如图乙所示;
(3)实验中,是通过比较 (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热量的;
(4)分析图乙可知,水的比热容大,判断依据是 。
【答案】 质量 加热的时间 见详解
【详解】(1)[1]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水。
(3)[2]实验中,两个加热器完全相同,相同时间产生的热量相同,通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量,加热时间越长,物体吸收的热量越多,用到转换法。
(4)[3]分析图乙可知:升高相同的温度,水加热的时间长,吸收的热量多,所以水的吸热本领强,比热容大。
2.(23-24九年级上·四川眉山·期末)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如表。
物质
质量/g
初温
加热时间/min
末温
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,此时水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得出:不同的物质,在 相等,升高的温度相同时,吸收的热量不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
(4)在此实验中主要用到了如下研究方法中的 和 (填序号)
A.控制变量法 B.等效法 C.转换法
D.建立物理模型 E.类比法
【答案】(1)升高的温度或温度升高的多少等
(2)大于
(3) 质量 比热容
(4) A C
【详解】(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(3)[1][2]由实验数据中,质量相等的不同物质吸热能力不同,此实验中,水的吸热能力强于是食用油的吸热能力,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
(4)[1][2]比较水和食用油的吸热能力的关系时,保持了物体质量、吸收热量相同,比较升高温度的多少,采用的是“控制变量法”;通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力,用到了转换法。
3.(22-23九年级上·四川泸州·期末)为了探究不同物质的吸热能力,张宇在两个相同的烧杯中分别装入质量和初温都相同的不同液体a、b,用相同的酒精灯分别对它们加热,如图甲所示;图乙是他根据实验收集的数据描绘出的温度—时间关系的图像,请完成以下问题:
(1)结合题意和图乙分析,为完成该探究实验,除了天平和温度计以外,他还需要选择的测量工具是 ;
(2)实验中选择相同的酒精灯分别对它们加热,可以认为在相同时间内它们吸收的热量相同,然后比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)的方法来判断物质的吸热能力的强弱;
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 (选填“a”或“b”)作为供暖物质,其效果更佳。
【答案】 秒表 升高的温度 b
【详解】(1)[1]实验时需要测量加热时间,所以还需要的测量仪器是秒表。
(2)[2]实验中选择相同的酒精灯分别对它们加热,可以认为在相同时间内它们吸收的热量相同,然后比较升高的温度的方法来判断物质的吸热能力的强弱,采用了转换法。
(3)[3]由图可知,加热相同的时间,即吸收相同的热量,b液体温度变化量更小,说明b液体吸热能力更强,同理,降低相同的热量,b液体放出的热量也会更多,所以更适合用作暖手袋的供暖物质。
4.(22-23九年级上·四川宜宾·期末)为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,实验如下:
在4个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。如表是他们的实验记录,请根据实验记录的数据分析总结有关实验结论。
烧杯号
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
300
20
30
12.0
2
水
150
20
30
6.0
3
水
300
20
25
6.0
4
煤油
20
30
6.0
(1)该实验用同样的电加热器加热,可以根据 来判断物质吸收热量的多少(选填“升高的温度”“加热时间”)。
(2)若要探究物质吸热能力的大小与物质种类的关系,4号烧杯中应装 g煤油,这种研究物理问题的方法叫 。
(3)比较1号烧杯和2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质 相同时, 越大,吸热越多。
(4)不计热损失的情况下,试验中3号烧杯中的水吸收的热量是 J,通过计算煤油比热容为 J/(kg•℃)。(c水=4.2×103J/(kg•℃))
【答案】 加热时间 300 控制变量法 升高温度 质量 6300 2.1×103
【详解】(1)[1]本实验采用同样的加热器加热,水和煤油相同时间内吸热相同,称为转换法。
(2)[2][3]若要探究物质吸热能力的大小与物质种类的关系,需要控制物质的质量相同,所以4号烧杯中应装300g煤油。这种方法称为控制变量法。
(3)[4][5]比较1号烧杯和8号烧杯的实验记录数据可知,水升高的温度相同,1号烧杯中水的质量更大,加热时间更长,吸收的热量更多。
(4)[6]根据可知,试验中3号烧杯中水吸收的热量为
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×300×10﹣3kg×(25℃﹣20℃)=6300J
[7]比较1号烧杯和4号烧杯的实验记录数据可知,水和煤油的质量相同,升高温度相同,水的加热时间是煤油加热时间的2倍,即水吸收的热量是煤油的两倍,根据,煤油比热容为
5.(23-24九年级上·四川宜宾·期末)如图甲、乙所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。请回答下列问题:
(1)该实验是通过 来反映烧杯中液体吸收热量的多少的,这里用到的实验方法是转换法,故选择如图 (选填“甲”或“乙”)所示的实验装置更好;
(2)除了图中的实验器材外还需要用到的实验器材有:秒表和 ;
(3)实验中应选用相同的加热装置分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的水、煤油两种液体进行加热,并记录实验数据;
(4)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图丙所示)。由图丙可知,煤油的比热容 (选填“大于”“等于”或“小于”)水的比热容;
(5)为了进一步探究,给一定质量的冰加热,利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图像如图丁所示,分析图像可知,物质吸收热量的能力还与该物质的 有关。
【答案】 加热时间 乙 托盘天平 质量 小于 状态
【详解】(1)[1][2] 实验中运用转换法,使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,图甲装置酒精灯火焰大小不容易控制,图乙中电加热器的规格相同,相同时间内液体吸收的热量相同容易控制,该实验选择如图乙所示的装置更好。
(2)[3] 根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故要用到托盘天平测量质量。
(3)[4] 根据控制变量法,实验中应选用相同的加热装置分别给初温相同且质量相等的水和煤油加热,并记录实验数据。
(4)[5] 由图丙可知,质量相同的水和煤油同样升温30℃,煤油需要加热4min,水需要加热8min,水吸收的热量更多,所以水的吸热能力更强,比热容更大,即煤油的比热容小于水的比热容。
(5)[6] 如图丁所示,相同时间内吸热相同,水升温要比冰升温要慢,故物质吸热能力还与物质的状态有关。
6.(23-24九年级上·四川巴中·期末)在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图甲、乙所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
30
34
38
42
46
煤油的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取质量 (选填“相等”或“不相等”)的煤油、水两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格相同的酒精灯加热。实验中通过比较两种液体 来比较吸收热量的多少(选填“升高的温度”或“加热时间”);
(2)实验数据如上表所示, 的吸热能力强。如果要在两种液体中选择一种液体作为液体温度计的测温物质,你认为 较为合理;
(3)从表格中数据可得,煤油的比热容为 ;
(4)若图丙中①是煤油加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的煤油质量增加到原来的2倍,用相同的加热器加热,不考虑热损失,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的第 条(填“①”“②”或“③”);
(5)若图丙中①②③分别为三种质量相同的不同液体,用相同的加热器加热,不考虑热损失,绘制出温度随时间变化的图线,则这三种物质的比热容之比为 (整数比)。
【答案】 相等 加热时间 水 煤油 ③ 1∶3∶2
【详解】(1)[1]根据控制变量法,实验中应取质量相等的煤油、水两种液体。
[2]使用规格相同的酒精灯加热,燃烧时间相同放出热量相同,物质吸收热量就相同,燃烧时间越长放出热量越多,物质吸收热量就越多,故实验中通过比较两种液体加热时间长短来比较吸收热量的多少。
(2)[3]由表中数据可得,加热相同时间,物质吸收热量相同,水的温度变化量小,故水的吸热能力强。
[4]温度计的工作原理是液体的热胀冷缩,煤油的吸热能力弱,比热容小,吸收相同热量温度变化量大,故应选煤油作为测温物质。
(3)[5]加热相同时间,吸收热量相同,由实验数据可知,都加热4分钟,吸收的热量为
煤油的比热容为
(4)[6]将初温相同的煤油质量增加,吸收相同热量温度升高的少,故应是③。
(5)[7]由公式可知,质量和吸收热量相同时比热容之比等于温度变化量的倒数比,都加热2分钟时,①②③的温度变化量分别为16℃、24℃、8℃,故比热容之比为1∶3∶2。
7.(23-24九年级上·四川成都·期末)为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)由图像可知,升高相同的温度,液体 (选填“A”或“B”)的加热时间更长,说明它的吸热能力更强。
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 (选填“A”或“B”) 作为供暖物质,其效果更佳。
【答案】 加热时间 A A
【详解】(1)[1]实验中选用相同规格的酒精灯对A和B加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,因此实验中用加热时间的长短表示A和B吸收热量的多少。
(2)[2]由图乙可知,当质量相等的A和B都从10℃加热至30℃时,A需要加热5min,B需要加热2.5min,这说明A吸收的热量比B吸收的热量多,说明它的吸热能力更强。
(3)[3]根据可知,在质量相等,降低相同温度时,A放热更多,应选液体A作为供暖物质。
8.(23-24九年级上·四川泸州·期末)某实验小组用规格相同的实验器材,对初温相同的 100g 水、200g 水、100g 煤油进行加热,如图所示(已知水的比热容大于煤油的比热容)。
(1)若要探究不同物质的吸热能力,应选择 两图所示装置进行对比实验,该实验除用了控制变量法以外,还用到了 的思想;
(2)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁,分析可知 100g水对应的图像是 (选填“b”或“c”)
【答案】 甲丙 转换 b
【详解】[1]若要探究不同物质的吸热差异,根据控制变量法,应保持液体的质量相同,种类不同,故应选择甲、丙两图进行对比实验。
[2]加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的,用到了转化法。
[3]水的比热容大于煤油的比热容,在质量相同时,吸收相同的热,煤油的温度上升的更快,则a为200g水的图像,则b为100g水的图像,c为100g煤油对应的图像。
9.(23-24九年级上·四川泸州·期末)小明和小强利用如图甲所示的装置“比较甲、乙两种液体的比热容”,不计热量损失,小明进行了如下操作:
(1)电路中接入相同的电阻丝Ra和Rb,两相同的烧瓶a、b内分别装入甲、乙两种不同的液体,而且m甲=m乙。
(2)请帮小明设计实验数据记录表格(画在答题卡上适当位置)
(3)接通电源,开始进行记录数据,并画出两种液体温度随时间变化图像如图乙所示。
(4)分析数据可知,比热容较大的液体是
(5)小强在进行操作时,直接在两烧瓶装入了体积相同的甲、乙两种液体,经称量,发现m甲>m乙。经实验,得到的图像如图丙所示,此时小强能否得到两种液体的比热容大小关系? ,判断依据是 。
(6)完成实验后,他们还想利用这个装置继续探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,则他们需要控制相同的实验条件有: 相同的同种液体。
【答案】
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲液体温度/℃
乙液体温度/℃
乙 能 根据,Q相同,甲液体的mΔt较大,故甲液体的比热容较小 质量
【详解】(1)[1]“比较甲、乙两种液体的比热容”,需要记录数据为时间和温度,故表格如下
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲液体温度/℃
乙液体温度/℃
(2)[2]分析数据可知,加热相同时间,吸收相同热量,甲升温快,根据,Q、m相同,甲液体的Δt较大,故甲液体的比热容较小,乙液体的比热容较大。
(3)[3][4]加热相同时间,吸收相同热量,甲升温快,根据,Q相同,甲液体的mΔt较大,故甲液体的比热容较小,乙液体的比热容较大。
(4)[5]要比较不同电阻丝产生热量的多少,应控制电流与通电时间相等,控制两瓶中液体的质量与初始温度相同。
10.(23-24九年级上·四川达州·期末)小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时:
(1)请完成以下实验要求:
a.实验原理是 ;
b.实验中要控制的变量是:液体的质量和 。
c.实验中,怎样操作才能使烧杯在单位时间内吸收的热量都相等? ;
(2)根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像,如图甲,分析图像可知,加热15min,水吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量,通过图像乙可知食用油的比容热为 J/(kg℃);
(3)实验完成之后,小明又用电加热器给另外的A、B两杯液体加热,由测得的数据画出温度—时间图像如图乙;如果A、B液体的质量相同,则 液体的吸热能力较强;如果A、B液体是同种液体,则 液体的质量较大。
【答案】 液体吸收的热量 用相同的电加热器(酒精灯)加热 等于 2.1×103 B B
【详解】(1)[1]物质的比热容可以通过计算得出,因此该实验原理为。
[2]实验时需控制液体的质量和液体吸收的热量相等。
[3]可以使用同一热源,调整铁架台上放烧杯的铁圈高度,使酒精灯火焰与烧杯底部的距离相等,保证单位时间内放出相同的热量,才能使烧杯在单位时间内吸收的热量都相等。
(2)[4]根据转换法,用加热时间反应液体吸收热量多少,都加热15min,水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
[5]由图甲知,食用油和水升高
水加热用时20min,食用油用时10min,由转换法,食用油吸热是水的,根据,在质量和升高的温度相同时,吸热多少与比热容成正比,故食用油的比容热为
食用油的比容热为。
(3)[6][7]从图中可以看出在相同的条件下A温度升高的快,变化大,所以如果A、B两种液体的质量相同,则B液体的吸热能力较强;如果A、B为同种液体,则升温快的质量小,升温慢的质量大,即B液体的质量较大。
考点二 比较不同燃料热值
11.(23-24九年级上·四川南充·期末)为了比较两种液体燃料的热值,小明和小红均采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,酒精灯中燃料的质量相同,不计热量散失。回答下列问题:
(1)小明在实验中将燃料燃尽,他根据 可以比较两种燃料热值的大小;
(2)实验结束后,小明根据温度计和电子秤示数,绘制了烧杯中水温和剩余燃料的质量的关系图像,如图乙,则可初步判断燃料 (选填“A”或“B”)的热值大;
(3)小红在实验中将两杯水均加热至,她根据 也可以比较两种燃料热值的大小。
【答案】 水升高的温度 A 燃料燃烧的质量
【详解】(1)[1]实验中应控制燃料的质量相同,根据燃料燃尽时温度计升高的温度,即水升高的温度,比较燃料燃烧放出热量的多少。
(2)[2]根据题意知道,消耗相同质量的燃料,水升高的温度越高,说明燃料释放的热量越多,即燃料的热值大。由图知道,A燃料的热值大。
(3)[3]小红在实验中将初温和质量相同两杯水均加热至,则说明水吸收的热量相同,由知道,燃烧质量小的燃料的热值大。
12.(23-24九年级上·四川绵阳)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的读数,分别为、、,且有。
(1)在实验中,三个烧杯中液体a、b的 必须相同。
(2)要比较a、b两种液体的比热容,应选择 两图进行实验。液体a的比热容与液体b的比热容相比, (填“>”“=”或“<”)。
(3)要比较1、2两种燃料的热值,应选择 两图进行实验。燃料1的热值与燃料2的热值相比, (填“>”“=”或“<”)。
(4)在图甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度,再结合酒精的质量这一数据,计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比 (填“偏大”或“偏小”),理由是 。
【答案】 质量 甲、丙 < 甲、乙 > 偏小 酒精燃烧所放出的热量不会完全被水吸收
【详解】(1)[1]根据控制变量法的要求,在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须相同。
(2)[2]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲丙两图进行实验。
[3]甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同,则燃料燃烧释放的热量相等,即Q甲=Q丙,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则Qa=Qb,甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T丙,则,即,因为Qa=Qb,m相等,,,所以由可知,ca<cb。
(3)[4]为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲乙两图进行实验。
[5]由题意可知,甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T乙,则,由图甲、乙所示实验可知,两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等,由热量公式可知,Q甲>Q乙,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则燃料释放的热量Q1>Q2,由于甲乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同,由Q=mq可知,q1>q2。
(4)[6][7]因为燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全,存在热散失,所以测得的热值会偏小。
13.(21-22九年级上·四川德阳·期末)某科技小组利用图一所示的实验装置研究不同燃料燃烧时的放热本领,请根据实验装置回答下列问题:
(1)实验中,必须控制甲、乙两装置中水的初温和 相等;
(2)为了便于比较,该科技小组取质量相同的不同燃料完全燃烧,通过观察 来比较不同燃料的放热本领;
(3)某时刻甲图中水的温度如图二所示,为 ℃;
(4)实验后,聪明的小明利用公式算出了甲图中水吸收的热量,再根据Q吸=Q放这一关系式,又算出了酒精的热值,结果他发现算出的热值比书上给出的酒精热值要 (选填“大”或“小”)很多。
【答案】 质量 水上升的温度 42 小
【详解】(1)[1]研究不同燃料燃烧时的放热本领时,需将放出的热量转换为液体吸收热量的多少,因此实验中必须控制甲、乙两图中水的质量和初温一定。
(2)[2]为了便于比较,课堂上我们是取质量相同的不同燃料完全燃烧,通过水上升的温度来比较不同燃料的放热本领。
(3)[3]温度计的分度值是1℃,由图乙可知温度计的示数为42℃,则此时烧杯中水的温度是42℃。
(4)[4]由于酒精完全燃烧放出的热量大部分不能被水完全吸收,所以测出的酒精热值要小于书上给出的酒精的热值。
14.(21-22九年级上·四川广安·期末)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时通过观察 来比较两种燃料的热值大小;
(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适的装置加热相同一段时间后,液体a升温多,由此可知,质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量;
(3)若甲图烧杯中装有50mL的水,燃料1为10g酒精,完全燃烧后,温度计的示数升高了20℃。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•C)]则:
①水吸收的热量为 J;
②若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值为 J/kg;
③由上述方法计算出的酒精热值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样”)。
【答案】 甲、乙 温度计示数的变化量 小于 4.2×103 4.2×105 偏小
【详解】(1)[1][2]比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同;故应选择甲、乙两图进行实验;实验时采用转换法,通过观察温度计示数的变化量来比较两种燃料的热值大小。
(2)[3]比较不同物质的比热容,应控制物质的质量、燃料相同和加热时间相同而吸热的物质种类不同,故应甲、丙两图进行实验;实验中通过加热时间反映吸收热量的多少;加热相同一段时间后,液体a升温多,则液体a的吸热能力较弱,由此可知,质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。
(3)①[4]根据密度公式知50mL水的质量为
温度计示数升高了20℃水吸收的热量
②[5]若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值为
③[6]实际情况下,由于酒精未完全燃烧及热量散失,即放出来的热量偏小,所以算出的热值比标准值偏小。
15.(23-24九年级上·四川南昌)小王学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小;
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 (由下而上/由上而下),调节横杆高低的目的是 ;
(2)实验数据记录如下表
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽时水温水温/℃
燃料的热值/J•kg﹣1
酒精
15
45
2.4×106
碎纸片
15
25
小王根据表中数据,计算出了酒精的热值,则碎纸片的热值是 J•kg﹣1;
(3)以上计算出燃料的热值与实际相比会偏 (选填“大”或“小”),理由是 。
【答案】 由下而上 使温度计的玻璃泡与被测物体充分接触且不要碰到烧杯壁和烧杯底 0.8×106 小 存在热损失且燃料没有完全燃烧
【详解】(1)[1][2]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,并且温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体且不要碰到烧杯壁和烧杯底,通过调节横杆的高低来调节温度计的高度;所以应按照由下往上的顺序组装器材。
(2)[3]相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高30℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,可见酒精的热值是碎纸片的3倍,所以碎纸片的热值为
(3)[4][5]因为烧杯、空气也吸收热量,并且燃料不可能完全燃烧,所以测得的热值会偏小。
16.(22-23九年级上·四川达州·期末)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。他自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果如表。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)取质量 (选填“相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯。为了保证实验结论的可靠,小明在实验中应控制水的初温和 相同;
(2)在安装、调整甲图中实验器材时,应当 (选填“点燃”或“不点燃”)煤油灯;按 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材;
(3)实验中通过比较 来比较煤油和菜籽油燃烧放出的热量不同;
(4)通过表格中记录的数据,你认为煤油和菜籽油中,热值较大的是 ;
(5)小明利用水的比热容及实验中所测的数据 (选填“能”或“不能”)准确算出煤油和菜籽油的热值大小,原因是 ;
(6)另一名同学用同样的装置进行实验,但在两种燃料燃尽之前水都沸腾了,小明认为这样无法比较出两种燃料的热值。为避免这种情况的出现,请你对该同学提出,一条改进建议: 。
【答案】 相等 质量 点燃 自下而上 温度计示数的变化 煤油 不能 加热时有热损失 应增加水的质量或减少燃料的质量
【详解】(1)[1][2]为比较煤油和菜籽油热值的大小,实验过程中应采用控制变量法,需要控制煤油和菜籽油的质量相同,被加热的水的质量和初温相同。
(2)[3][4]实验中需要点燃煤油灯,为保证用火焰的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,所以先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离,故按自下而上的顺序组装器材。
(3)[5]实验中通过温度计示数的变化来比较煤油和菜籽油燃烧放出的热量的多少,采用的是转换法。
(4)[6]由表格数据可知,在其它条件相同时,煤油加热的水的温度升的高,吸收的热量多,所以煤油的热值大。
(5)[7][8]由于给水加热时有热损失,因此根据Q吸=cm(t﹣t0)计算出水吸收的热量要比煤油完全燃烧放出的热量小,利用这个热量计算出煤油的热值,要比课本中给出的煤油热值偏小,故不能准确的算出煤油和菜籽油的热值大小。
(6)[9]因为水沸腾后吸热,但温度保持不变,则无法比较两燃料燃烧放出热量的多少,所以在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了,将不能比较两种燃料的热值;为避免出现在实验中水沸腾的现象,应增加水的质量或减少燃料的质量。
17.(22-23八年级上·四川眉山·期末)某固态物质加热时,其温度随时间的变化关系如图乙所示,请分析并回答下列问题:
(1)这是 (选填“晶体”或“非晶体”)的熔化图象;
(2)第10min时,该物质处于 态(选填:“固”、“液”或“气”);
(3)该物质的熔点是 ℃;凝固点是 ℃;
(4)在组装图甲的实验器材时,应该 (选填“从上往下”或“从下往上”)组装;
(5)灯内酒精用完一半后,剩下一半的酒精的热值将 (选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 晶体 液 80 80 从下往上 不变
【详解】(1)[1]由图象可知,第3min时这种物质开始熔化,在第9min熔化结束,该过程中温度保持在80℃不变,所以这是晶体的熔化过程。
(2)[2]由图象可知,在第9min熔化结束,第10min时该物质处于液态。
(3)[3][4]由图像可知,熔化过程中温度保持在80℃不变,该物质的熔点是80℃,同种物质的熔化和凝固点相同,该物质的凝固点是80℃。
(4)[5]安装实验器材时需要先固定下面的位置,能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,然后再调整上面的位置,使温度计的玻璃泡完全接触该物质,并且不要碰到烧杯壁和烧杯底,故从下往上安装。
(5)[6]热值是燃料本身的一种特性,不随物质质量的变化而变化,所以灯内酒精用完一半后,剩下一半的酒精的热值不变。
考点三 探究串并联电压电流规律
18.(23-24九年级上·四川广安·期末)某班级同学要“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,所用实验器材有:电源(电压恒定)、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω的电阻各一个,开关、导线若干。
(1)如图甲所示是某同学设计的电路图。正确连接电路后闭合开关S,发现电压表示数为零,将电压表接到R2两端,发现电压表有示数且接近电源电压,若确定故障仅有一处且发生在电阻R1或R2上,则故障可能是 。
(2)排除故障后进行实验,得到表中的实验数据,根据实验数据可以得到结论: 。
实验次数
R1两端电压/V
R2两端电压/V
电源电压/V
1
1.9
3.9
5.8
2
2.4
3.6
6
3
1.4
4.5
5.9
(3)同组的同学对照图甲的实验设计后认为:用一块电压表分别测量R1两端的电压和R2两端的电压时,需要对电路进行拆接,为了不反复拆接电压表,他加了一个电压表并设计了如图乙所示的电路,他的思路是:闭合开关S和S1,电压表测R1两端的电压;闭合开关S和S2,电压表测R2两端的电压;电压表V1测量电源两端电压。这种设计思路是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
【答案】(1)电阻R2断路
(2)串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和
(3) 错误 切换开关S1和S2测量两个定值电阻两端的电压时,电压表的正、负接线柱在测量时可能会接反,无法测量电压
【详解】(1)如图甲,两电阻串联,电压表测的电压,某同学正确连接后闭合开关,发现电压表示数为零,短路,也可整个电路断路,则故障可能是短路或断路;将电压表并联在两端,若是短路,电压表测电源电压,若断路,电压表与电源连通也测电源电压,电压表都有示数,因此故障可能是短路或断路。
(2)根据表格数据知,串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
(3)闭合开关S和,电压表测两端的电压;电压表下负上正,闭合开关S和,电压表测两端的电压;电压表下正上负,两次中必有一次正负接线柱接反了,故不可能测出电压。
19.(22-23九年级上·四川德阳·期末)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图所示的电路;
(1)小明连接电路时,刚接好最后一根导线,就发现小灯泡发光了,产生这一现象的原因是 ;
(2)实验时,应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡进行实验;
(3)小明完成了实验,并把数据记录在表中,
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.6
1.2
2.8
分析实验数据,小明得出实验结论:串联电路两端的电压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)各部分电路两端电压之和,小明同学实验设计方案的不足之处是: 。
【答案】 连接电路时,开关没有断开 不同 等于 没有多次测量找普遍规律
【详解】(1)[1] 连接电路时,刚接好最后一根线,就发现小灯泡发光了,产生这一现象的原因是连接电路时,开关没有断开。
(2)[2] 为了得出普遍规律,实验中选择两个规格不相同的灯泡。
(3)[3] 根据实验数据有
分析实验数据可以得出:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和;
[4] 实验中没有多次测量找普遍规律,为了使实验结论具有普遍性应换用不同规格的灯泡,进行多次测量。
20.(23-24九年级上·四川雅安·期末)小明所在兴趣小组利用图甲所示电路探究“串联电路的电压规律”,实验中电源电压保持不变。
(1)实验时,应选择多只规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡进行多次实验,这样做的目的主要是 (填符号);
A.避免偶然性,寻找普遍规律 B.取平均值,减小实验误差
(2)某次实验时,闭合开关后发现电压表的指针如图乙所示,出现这种情况的原因可能是电压表的量程 ;
(3)实验中,在正确测量两端的电压后,小明认为电压表右边的接线不动,只需将电压表左边与M点的接线断开改接到N点即可测出灯的电压,小明的方法是 (选填“可行”或“不可行”)的;
(4)实验中测得的数据如下表所示,分析表中数据可得出结论:在串联电路中, (可用U、、表示)。
次数
1
3.2
1.3
4.5
2
2.0
2.5
4.5
3
1.5
3.0
4.5
(5)小明将图甲电路中的N点处断开再接入灯泡,测得两端的电压为1V,两端的电压为2V,则两端的电压为 V。
【答案】 不同 A 偏小 不可行 1.5
【详解】(1)[1][2]实验时,应选择多只规格不同的小灯泡进行多次实验,不能选择相同规格的灯泡,具有偶然性,这样做的目的主要是避免偶然性,寻找普遍规律,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(2)[3]某次实验时,闭合开关后发现电压表的指针如图乙所示,指针指到最大刻度之外,出现这种情况的原因可能是电压表的量程偏小。
(3)[4]实验中,在正确测量L1两端的电压后,小明认为电压表右边的接线不动,只需将电压表左边与M点的接线断开改接到N点即可测出灯L2的电压,小明的方法是不可行的,因为这样会使电压表的正负接线柱接反。
(4)[5]分析表中数据
2.2V+1.3V=4.5V
2.0V+2.5V=4.5V
1.5V+3.0V=4.5V
可得出结论:在串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,即U=U1+U2。
(5)[6]小明将图甲电路中的N点处断开再接入灯泡L3,测得L1两端的电压为1V,L2两端的电压为2V,则L3两端的电压为
U3=U-U1-U2=4.5V-1V-2V=1.5V
21.(23-24九年级上·四川成都·期末)在“探究串联电路电压”实验中,小新同学设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)在连接电路时,小新觉得一定要按照从正极到负极的方向连接导线,才符合电路连接的安全要求,你认为他的想法正确吗? (选填“正确”或“不正确”);
(2)小新把电压表连接在AB之间,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来小新应该:断开开关, ;
(3)小新继续进行实验,其中有三组数据如下表所示:
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
1.325
1.475
2.8
小新根据测量数据得到了结论:串联电路两端的电压等于串联电路中各部分两端的电压之和。但细心的小兵发现,小新的实验数据中有一组是有误的,数据有误的是第 次实验。
【答案】 不正确 换接电压表小量程 3
【详解】(1)[1]在连接电路时,按一定的顺序连接电路即可,不一定从正极到负极的方向连接导线,所以他的想法不正确。
(2)[2]小新把电压表连接在AB之间,电压表示数如图乙所示,选择大量程,分度值为0.5V,示数为2V,由于2V小于小量程的最大示数,指针偏转角度过小,为了使实验结果更准确,接下来小新应该:断开开关,换接电压表小量程,让指针偏转角度大一些。
(3)[3]电压表小量程分度值为0.1V,而第3次测量的电压有3位小数,所以第3次实验数据是错误的。
22.(23-24九年级上·四川成都·期末)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图所示的电路。
(1)小明用电压表测量L1两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法是先用0~15V的量程进行 ;
(2)实验过程中,小明发现,电压表示数为零,两灯都不亮,假设只有一处故障,则故障可能是 。
(3)纠正错误后,进行实验,分析实验数据,发现,你认为下列解释合理的一项是 。
A.实验有误差,应继续换不同规格的灯泡多次实验
B.应反复断开、闭合开关,测出各次电压值
C.电压表不准确,应该换一个电压表继续实验
D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压
【答案】 试触 L2断路 D
【详解】
(1)[1]根据电压表的使用可知,在不知道实际电压值的情况下,要选择大量程试触。
(2)[2]根据题意可知,电压表示数为零,两灯都不亮,说明电路中出现断路且电压表不能测量到电源电压,则故障可能是L2断路。
(3)[3]根据题意可知,因为实际的导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压,在实验中会分走一小部分,所以实验结论出现
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
23.(23-24九年级上·四川成都·期末)我校某学习小组的同学在“探究串联电路中电压的特点”活动中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.6
1.8
4.4
(1)实验前,所选灯L1和灯L2的规格应 (选填“相同”或“不同”),连接电路时开关应 。(选填“断开”或“闭合”)
(2)小雨和小明按照图连接好电路后,分别正确测出AB、BC、AC间的电压并记录在上表中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请你指出他们实验中的不足之处 。
(3)实验结束各组同学开始热烈的讨论,互相分享经验和发现,小芳同学发现,在按照图甲测量了L1两端的电压后,保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上再次测量电压值,她 得到L2两端的电压(选填“能”或“不能”)。
【答案】 不同 断开 只凭一组数据得出结论,不具有普遍性 不能
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应断开。实验时,为得出普遍性的结论,灯和灯的规格应不相同。
(2)[3] 实验中只凭一组数据得出结论,不具有普遍性,更换不同规格的小灯泡多次实验。
(3)[4]当电压表B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出两端的电压。
24.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图甲是“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
实验次数
UAB/V
UBC/V
U电源/V
1
0.5
2.4
3.0
2
1.0
1.9
3.0
3
1.3
1.6
3.0
(1)连接电路时,开关应该 ;
(2)把电压表接在AB之间,闭合开关,发现电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来应进行的实验操作是: ;
(3)闭合开关,发现其中一个小灯泡发光微弱。三位同学对造成这种现象最可能的原因展开了如图的讨论,你赞成 的观点;
(4)分析表中数据,发现UAB+UBC<U电源,下列解释合理的一项是 。
A.应反复断开、闭合开关,测出各电压值
B.电压表不准确,应换一个电压表继续实验
C.实验有误差,应继续换不同规格的小灯泡多次实验
D.导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压
【答案】 断开 断开开关,电压表改接0~3V的小量程 小强 D
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应该断开。
(2)[2]把电压表接在AB之间,闭合开关,发现电压表指针偏转过小,原因是电压表连接的是0~15V的大量程,量程过大,故为了使实验结果更准确,接下来应进行的实验操作是:断开开关,电压表改接0~3V的小量程。
(3)[3]灯泡被短路,灯泡不能发光,故小华的观点不符合题意;两灯泡串联,根据串联电路电流处处相等可知,小明的观点不符合题意;灯泡的规格不同会导致灯泡的亮度不同,故小强的观点符合题意,故赞成小强的观点。
(4)[4]导线、开关、电源等元件也有电阻,电阻较小,则也会有较小电压,故分析表中数据,会发现
UAB+UBC<U电源
在误差允许的范围内,实验结论
UAB+UBC=U电源
是成立的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
25.(22-23九年级上·四川眉山·期末)小明和小华在“探究串联电路电压的规律”时,都设计了如图甲所示的电路:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.6
3.0
(1)闭合开关后,小华发现电压表的指针如图乙所示,此时L1的电压为 v。她接下来应该对电压表进行的操作是 ;
(2)小明连接好电路后闭合开关S,发现L1、L2两只灯泡都不亮,他用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手后两灯又都不亮,则故障可能是 ;
A.L1与灯座接触不良 B.L2与灯座接触不良 C.L2灯丝断开了
(3)排除故障后,小明正确操作完成了实验,并把数据记录在下表中,分析实验数据得出实验结论:在串联电路中,电源电压等于 ;
(4)实验结束后,小明和小华互相交流,小华指出小明在实验过程中还存在一个不足之处,你认为小明实验中的主要不足之处是 ,改正方法是 。
【答案】 1 改接0~3V的量程 B 各部分电路两端电压之和 实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性 应改变灯泡的规格进行多次实验
【详解】(1)[1][2]连接电路后,电压表测量L1两端电压,小明发现电压表指针如图乙,量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为1V,此时指针偏转所示的示数小,所以我们要改接0 ~3V的量程。
(2)[3]小明连接好电路后闭合开关S,发现L1、L2两只灯泡都不亮,说明电路中可能存在断路现象,他用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,说明L2与灯座接触不良。
故选B。
(3)[4]由实验数据可知
即串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和。
(4)[5][6]实验数据中只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应改变灯泡的规格进行多次实验。
26.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图是简阳市科创兴趣小组探究“串联和并联电路电流规律”的实验电路图。
(1)在连接或拆开电路时,开关S必须 。使用电流表时,若不能预先估计被测电流的大小,则应先用电流表 (选填“较大”或“较小”)的量程进行试触;
(2)下表是小明按如图甲所示的电路进行实验时测得的三组数据。分析表中的数据,可得出的结论是:串联电路中电流处处 。本实验测得多组数据的主要目的是 (选填“寻找普遍规律”或“减小误差”);
实验序号
电流表的位置
a
b
c
1
电流
0.3
0.3
0.3
2
电流
0.4
0.4
0.4
3
电流
0.2
0.2
0.2
(3)接着小明用如图乙所示的电路继续探究并联电路电流规律,得出了下表数据,则他下一步最合理的操作是 ;
A点电流
B点电流
C点电流
0.16A
0.16A
0.32A
A.分析数据,得出结论
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
C.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【答案】 断开 较大 相等 寻找普遍规律 B
【详解】(1)[1][2]在连接或拆开电路时,开关S必须断开,为了保护电路;使用电流表时,若不能预先估计被测电流的大小,则应先用电流表大量程试触,避免烧坏电流表。
(2)[3][4]分析表格中的数据可知,串联电路中电流处处相等;本实验测得多组数据的主要目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
(3)[5]分析表格中的数据可知,只有一组实验数据,偶然性较大,实验中,需要更换不同规格的灯泡重复多次,以便寻找普遍规律,故B符合题意;AC不符合题意。
故选B。
27.(23-24九年级上·四川成都·期末)在图“探究并联电路的电流特点”实验中,小莉同学选用两个不同规格的小灯泡按图甲连接电路,然后用一个电流表分别接在a,b,c三处去测量电流。
(1)闭合开关,电流表接在a处时,其指针指示位置如图乙所示,则所测电流值为 A;
(2)她测量了a,b,c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如表,在分析数据时,发现Ia+Ib≠Ic,造成这种结果的原因是 ;
Ia/(A)
Ib/(A)
Ic/(A)
0.24
0.30
0.52
(3)在某次测量电流的实验中,小莉同学发现图丙电路中两电流表示数相同且不为零,利用并联电路的电流特点,她分析出现这种情况的故障原因可能是 。
【答案】 0.22 测量过程中总是存在误差的 R2所在支路断路
【详解】(1)[1]由图乙可知,该电流表接的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,其读数为0.22A。
(2)[2]由表中数据可知
Ia+Ib=0.24A+0.30A=0.54A
0.54A与0.52A相差不大,在误差允许的情况下,实验结论是成立的,故原因是测量过程中总是存在误差的。
(3)[3]图丙电路中两电流表示数相同且不为零,说明两电流表在同一条电路中,则R2所在支路没有电流,即R2所在支路断路。
28.(23-24九年级上·四川成都·期末)小海和小明一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
A处电流
B处电流
C处电流
0.32
0.22
0.54
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 的电流;
(2)闭合开关后,他们发现两灯都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,请你帮他们想出一种简单可行的判断方法 ;
(3)实验中,测出A、B、C三处电流如上表所示,由此初步得出A、B、C三处电流的关系是: (用字母写出关系表达式);
(4)小海认为:为了让实验结论更具有普遍性,应该使用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡多次进行实验。
【答案】 L2 取下其中一盏灯泡 不同
【详解】
(1)[1]由图乙得,电流表与L2串联,此时电流表测量的是L2的电流。
(2)[2]并联电路中,两灯泡互不影响;串联电路中,两灯泡相互影响,无法确定灯泡的连接方式时,可以先取下一盏灯泡,看另外一盏灯的发光状态,若另一盏灯发光,则两灯并联;若另一盏灯不发光,则两灯串联。
(3)[3]由表格中数据得
由此初步得出A、B、C三处电流的关系是
(4)[4]小海认为:为了让实验结论更具有普遍性,应该使用规格不同的灯泡多次进行实验。
29.(23-24九年级上·四川成都·期末)同学们利用如图所示电路做“探究并联电路中电流的规律”的实验,所用器材包括电源、开关、电流表各1个及导线若干,另有规格不同的小灯泡。
(1)图(a)是他们设计的电路图,图(b)是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)连接电路,闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,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)同学们按照图(b)做实验时,闭合开关后,两灯均发光;再将灯泡拧下,则电流表的示数将 (选填“变大”“不变”“变小”)。
(4)为了验证结论的普遍性,下列做法可行的是 。
A.将灯泡更换位置多次实验
B.换不同量程的电表多次试验
C.换用不同的电源多次试验
D.用相同的小灯泡进行实验
【答案】 C L2开路 变小 C
【详解】(1)[1]由图乙可知,经过L1、L2的电流均经过电流表后再回到电源的负极,对照甲图可知,电流表测的是干路C点电流。
(2)[2]连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡L2不亮、L1亮,则L1支路和电源是连通的,则产生这种现象的原因可能是L2断路。
(3)[3]同学们按照图(b)做实验时,电流表测干路的电流,将灯泡L1拧下,则只有将灯泡L2工作,电流表只测L2的电流,则电流表的示数变小。
(4)[4]为了使实验结论具有普遍性,应选不同规格的灯泡多次实验或者换用不同的电源多次试验,故C符合题意。
故选C。
30.(23-24九年级上·四川成都·期末)图甲为小嘉研究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在图甲中的 (选填“A”“B”或“C”)处;
(2)小嘉将电流表连入电路中的A处,闭合开关,发现指针如图乙所示,其原因是 ;
(3)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如表所示。由此小嘉得出结论: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。小诚认为小嘉这个结论是错误的。为了验证这个结论是否正确,他们应该 。
位置
A
B
C
电流(A)
0.18
0.18
0.36
【答案】 C 见解析 见解析
【详解】(1)[1]测量干路电流时,电流表应该串联在干路中,由图可知,电流表串联在A点,测量通过L1的电流,电流表串联在B点,测量通过L2的电流,电流表串联在C点,测量通过L1和L2的电流,所以要测量干路电流,电流表应串联在图甲中的C处。
(2)[2]闭合开关前,电流表反偏,说明电流表没有调零;闭合开关后,发现电流表反偏,说明电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,即电流表的正负接线柱接反了。
(3)[3]各支路的电流相等是因为选用灯泡的规格相同,结论有偶然性,所以实验结论是错误的,应采用不同规格的实验器材进行多次实验,得出普遍结论。
31.(23-24九年级上·四川成都·期末)在探究“串联电路中电流规律”的实验中,小李同学选用两个不同规格的灯泡、组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
0.24
0.24
0.24
(1)小李同学在连接电路的过程中,开关S应处于 状态;
(2)连接好电路后,闭合开关S,小李同学发现灯泡、都不亮,她用手按紧灯泡,灯泡、,仍然都不亮;她再按紧灯泡,灯泡、都亮,松开手灯泡、又不亮,则故障可能是 ;
A.灯丝断了 B.灯丝断了 C.短路 D.与灯座接触不良
(3)排除灯泡故障后,小李同学闭合开关S后还发现电流表的指针位置如图乙所示,出现此现象的原因是 ;
(4)排除所有故障后,小李同学分别测量出a、b、c三处的电流,实验的测量数据如上表所示,由此小李同学立即得出结论:串联电路中各处的电流相等。该结论的得出存在不完善的地方,改进方法是 。
【答案】 断开 D 电流表的正负接线柱接反了 更换不同灯泡多次实验
【详解】(1)[1]为了保护电路,在连接电路的过程中,需要断开开关。
(2)[2] A.若灯泡L1灯丝断了,她再按紧灯泡,则灯泡、都不亮,故A不符合题意;
B.若灯泡L2灯丝断了,她再按紧灯泡,则灯泡、都不亮,故B不符合题意;
C.若短路,则灯泡L2会发光,故C不符合题意;
D.若与灯座接触不良,则闭合开关后,都不亮,她用手按紧灯泡,灯泡、,仍然都不亮;她再按紧灯泡,灯泡、都亮,松开手灯泡、又不亮,故D符合题意。
故选D。
(3)[3]如图乙所示,电流表的指针反偏,原因是电流表的正负接线接反了。
(4)[4]小李同学仅做了一次实验就得出实验结论,具有偶然性,不具普遍性,改进的方法是更换不同灯泡多次实验。
32.(22-23九年级上·四川成都·期末)在“探究并联电路中的电流规律”的实验中,所用电路如图所示。
(1)实物连线时,开关应处于 状态;
(2)在实验中发现电流表指针反偏,这是因为 ;
A.电流表正负接线柱接反了
B.电流表量程太小,指针反弹了
(3)若测得A、B、C三处的电流分别为IA=0.5A、IB=0.2A、IC=0.3A,接下来的实验步骤应该是 ;
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
(4)实验后发现并联电路中的电流规律为:干路电流等于 。
【答案】 断开 A C 各个支路的电流之和
【详解】(1)[1]实物连线时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)[2]在实验中发现电流表指针反偏,这是因为电流表的正负接线柱接反了,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(3)[3]若测得A、B、C三处的电流分别为IA=0.5A、IB=0.2A、IC=0.3A,接下来的实验步骤应该换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[4]并联电路中的电流规律为:干路电流等于各个支路的电流之和。
33.(22-23九年级上·四川成都·期末)用如图甲所示电路“探究并联电路中电流的特点”。
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是 的;
(2)实验中需用电流表分别测出图甲电路中三个位置的电流来寻找规律,你想选择的三个位置是 (填写字母);
(3)当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,你的改进措施是 ;
(4)排除故障后,某次实验时电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
【答案】 不同 BDF 将电流表的正负接线柱的接线对调 0.24
【详解】(1)[1]为了使结论更具普遍性,应使用不同规格的灯泡进行实验。
(2)[2]探究并联电路中电流的特点时,要用电流表分别测量各支路的电流和干路的电流,所以选择BDF、ACE等均可。
(3)[3]根据图乙可知,电流表指针反偏,可将电流表的正负接线柱的接线对调。
(4)[4]根据图丙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。
34.(23-24九年级上·四川巴中·期末)小余和小乐探究并联电路中电流的规律,他们设计的电路如图甲所示:
(1)在连接电路的过程中,开关应该 ;
(2)在实验中,小余试触开关时,电流表的指针偏转情况如图乙所示,可能原因是 ;
(3)在实验过程中,他们连接了如图丙所示的电路,闭合开关后,观察到L2 (填“发光”或“不发光”);
(4)请在图丙所示电路中只改动一根导线,要求满足L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测通过灯L2的电流,开关控制所有用电器;
(5)他们连好电路后把电流表分别接入电路中的A、B、C处,测得三处的电流,如表所示:他们下一步应该做的是: ;
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
A.整理器材,结束实验;
B.改变电流表的量程或换电流表再测几次;
C.换用不同规格的小灯泡,再测几组电流值;
通过对数据的分析,可以得出并联电路中电流的规律是: 。
【答案】 断开 电流表正、负接线柱接反了 不发光 C 并联电路中干路电流等于各支路电流之和
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时开关要断开。
(2)[2]试触时电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,如图乙所示,说明电流表的正负接线柱接反了。
(3)[3]图丙中接错的地方有:电流表A2正负接线柱接反了,且A2、L2被短路,故灯L2不发光。
(4)[4]只允许改其中一条导线,因此将A1、L2之间的连线改接到灯L1右接线柱或开关的右接线柱即可;如图所示:
(5)[5]测量完一次电流值后应该换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,得出普遍规律,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
[6]由实验数据
0.10A+0.12A=0.22A
可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
考点四 探究影响电阻大小的因素
35.(23-24九年级上·四川绵阳·期末)完成以下的探究实验。在“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)小明根据图连接好电路,闭合开关,电压表示数如图所示,为了使实验结果更准确,接下来他应 ;
(3)测出L2两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确?答: ;
(4)测量完成后,进行小组交流讨论,下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理,请说明理由。答: ;
实验小组
L2两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.4
3.1
4.5
2
3.0
1.3
4.4
3
1.1
1.7
2.8
4
1.8
1.2
3.0
(5)在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积、长度、温度有关。(2)实验时,同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路中A、B两点之问,探究情况如下表:
序号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
a
铜丝
1
1
较亮
b
镍铬合金丝
1
0.5
最暗
c
铜丝
1
0.5
较暗
d
铜丝
0.5
1
最亮
选用 两根金属丝,可探究导体电阻跟导体横截面积的关系,实验中是利用 来判断电阻的大小;
(6)如图乙所示的实验,可探究导体电阻与 的关系。
【答案】(1)不相同
(2)电压表应改用小量程
(3)错误
(4)见解析
(5) a和c 灯泡的亮度
(6)温度
【详解】(1)为了避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论,应选择规格不同的小灯泡进行实验。
(2)由图示知,电压表选用大量程,指针的偏转较小,则是所用的电压表的量程过大了,应改接小量程。
(3)测量L1两端电压时,A端接电压表的负接线柱,只将A点相连的导线改接到C点,则电压表的正负接线柱接反,无法测量L2的电压。所以小聪的办法是错误的。
(4)由表格数据知,每组数据都满足串联电路的电压规律,即在误差允许范围内,串联电路的总电压等于各串联部分电压之和,所以这些数据合理。
(5)[1]要探究导体电阻跟导体横截面积的关系,需要保持导体的材料、长度不变,改变横截面积,所以选用a、c两根金属丝可达到探究目的。
[2]接入电路的导体的电阻不同,灯泡的亮暗程度也不同,所以可利用灯泡的亮暗来判断电阻的大小。
(6)图乙实验中,给电阻丝加热,则电阻丝的温度变化,其它因素不变,探究导体电阻与温度的关系。
36.(23-24九年级上·四川成都·期末)在探究“影响导体电阻大小的因素”时,小慧做出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。实验室提供了四根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
小慧按照如图所示的“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路,在M、N之间分别接入不同的电阻丝,通过观察 来比较导体电阻大小更为恰当。为了验证上述猜想③,应该选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
【答案】 电流表示数的大小 A、D
【详解】[1]在M、N之间分别接上不同的导体,当导体的电阻相差较小时,灯泡的亮度变化不明显,不能通过灯泡亮度,比较电阻的大小;电流表示数会有变化,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小更为恰当。
[2]要验证猜想③导体的材料有关,应控制导体的横截面积、长度相同,导体的材料不同,由表中数据可知,应选编号为A、D的两根电阻进行实验,通过比较电流表示数的大小,判断出电阻的大小与材料的关系。
37.(22-23九年级上·四川乐山·期末)某实验小组在“探究影响电阻大小的因素”时,选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,电阻丝的参数如下表。
编号
材料
长度/m
横截面积mm2
a
镍铬合金丝
1.0
0.2
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铬合金丝
0.5
0.1
小组成员做出了如下猜想:
猜想1:电阻大小与导体的长度有关。
猜想2:电阻大小与导体的材料有关。
猜想3:电阻大小与导体的横截面积有关。
设计了如图所示电路,请回答下列问题:
(1)实验通过比较 的大小,来比较电阻丝电阻的大小;
(2)若要验证猜想1,则应该选用 两根电阻丝(填编号)进行对比实验;
(3)选用c、d两根电阻丝进行对比实验,目的是为了验证猜想 ;
(4)实验中如果将电流表更换成小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻的大小;
(5)实验过程中主要用到的方法是 。(填“控制变量法”或“模型法”)
【答案】 电流表示数 b、c 2 小灯泡亮度 控制变量法
【详解】(1)[1]实验中采用了转换法比较电阻大小,即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小。
(2)[2]若要验证猜想1导体的电阻与导体的长度有关时,应控制导体的材料和横截面积不变,改变导体的长度,则编号b、c的电阻丝符合。
(3)[3]选用c、d两根电阻丝可知,两者的横截面积和长度相同、材料不同,是验证导体的电阻与导体的材料是否有关,即验证了猜想2。
(4)[4]实验中,可通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小,但是当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分。
(5)[5]影响电阻大小的因素有多个,在实验过程中,主要用到的方法是控制变量法。
38.(22-23九年级上·四川巴中·期末)在做“探究——影响电阻大小的因素”的实验时,需要在相同的电压下,利用电流表测量通过不同电阻丝的电流来探究影响电阻大小的因素,表中为实验中所用电阻丝的参数。
电阻丝代号
长度(m)
横截面积(mm2)
材料
A
1.0
1.2
锰铜
B
1.5
1.2
镍铬
C
1.0
0.8
锰铜
D
1.5
1.2
锰铜
E
0.5
1.2
镍铬
(1)为探究电阻与材料有关,应在表中选用电阻丝B与 ;
(2)若选用导线A与D,则可探究电阻与 的关系;
(3)若选用导线A与 则可探究得到,在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越 ;
(4)实验中采用的实验方法有转换法和 ;
(5)实验过程中若把电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻的大小。
【答案】 D 长度 C 小 控制变量法 灯泡的亮度
【详解】(1)[1]要研究电阻与导体材料是否有关,应选用和电阻丝B长度、横截面积都相同,材料不同的导线,表格中只有D符合这一要求。
(2)[2]若选用导线A与D,两根导线的材料、横截面积相同,长度不同;根据控制变量法可知探究的是电阻与导体的长度的关系。
(3)[3][4]探究电阻和横截面积的关系,材料和长度相同,横截面积不同,导线A和C符合题意,可以得到在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
(4)[5]电阻大小与导体的材料、程度和横截面积有关,采用控制变量法。
(5)[6]实验过程中若把电流表更换为小灯泡,通过观察灯泡的亮度也可以判断导体电阻的大小,灯泡越亮,说明导体的电阻越小。
39.(22-23九年级上·四川眉山·期末)在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
小明、小红和小亮在做实验时,作出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点;
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填:“A”、“B”、“C”、“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是 ;
(4)小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证;
(5)以上研究方法为控制变量法。在“探究电流与电压的关系”实验中 (选填:“没有”或“也”)用到此方法。
【答案】 小亮 A、C 长度 在材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大 三 也
【详解】(1)[1]在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,故小亮的观点正确。
(2)[2] 要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验;
(3)[3][4]分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A、B的材料与横截面积相同而长度不同,可以探究导体的电阻可能与导体的长度有关;实验中电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大。
(4)[5] 要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
(5)[6]本实验用到控制变量法,在“探究电流与电压的关系”实验中,需要控制电阻不变,也用到控制变量法。
40.(21-22九年级上·四川攀枝花·期末)在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积、 、 有关。
(2)实验时,同学们用图甲所示的实验装置分别把四根金属丝接入电路中两点之间,探究情况如下表:
序号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
1
铜丝
1
1
较亮
2
镍铬合金丝
1
0.5
最暗
3
铜丝
1
0.5
较暗
4
铜丝
0.5
1
最亮
选用 两根金属丝(填序号),可探究导体电阻跟导体横截面积的关系,得到的结论是: 。
(3)如图乙所示的实验,可探究导体电阻与 的关系。
【答案】 长度 温度 ①和③ 见详解 温度
【详解】(1)[1][2]导体材料、横截面积、长度,温度都会影响导体电阻的大小。
(2)[3][4]探究导体电阻跟导体横截面积的关系,需要控制两种导体的材料,长度相同,仅横截面积不同,故选①和③;由表格数据可知,横截面积越大的,灯泡越亮,说明当导体的长度、材料、温度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
(3)[5]图乙中用酒精灯给电阻丝加热,是为了改变电阻丝的温度,研究导体电阻与温度关系。
考点五 探究电流与电压、电阻的关系
41.(23-24九年级上·四川广安·期末)小静同学探究“电流与电阻的关系”时,可用实验器材有:三节新的干电池串联(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)开关一个、导线若干。小静同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)实验过程中,小静同学将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,使电压表示数为3V并读取电流表的示数。接着断开开关S,将5Ω的定值电阻更换成10Ω的定值电阻,不移动滑片的位置,直接闭合开关,接下来应做的正确操作是 ,直至电压表示数为 V,并记下此时电流表的示数;
(2)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是______(填字母序号);
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.在电路中串联一个10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(3)根据图乙我们可以得到实验结论: 。
【答案】(1) 向右移动滑动变阻器的滑片P 3
(2)BC
(3)电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1][2]探究电流与电阻的关系实验中,要保持定值电阻两端的电压3V不变,将5欧姆的定值电阻更换成10欧姆的定值电阻后,定值电阻两端的电压变大,由串联分压的特点可知,接下来的正确操作是:向右移动滑动变阻器的滑片P,增大滑动变阻器连入电路的阻值,直到电压表示数回到3V。
(2)根据串联电路处处相等得
即
解得,大于滑动变阻器的最大值。
A.调高电源电压,定值电阻分压不变时,滑动变阻器两端的分压将变大,由串联分压的特点可知,滑动变阻器连入电路的阻值将变大,故A不符合题意;
B.由前面分析来看,当定值电阻为50Ω时,滑动变阻器连入电路的阻值为25Ω,所以更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以使电压表示数恢复到3V,故B符合题意;
C.在电路中串联一个10Ω的电阻,则此时滑动变阻器连入电路的阻值为15Ω,小于滑动变阻器的最大阻值,故C符合题意;
D.将电压表改接到滑动变阻器两端,根据上式可知这样也无法调节滑动变阻器电压为1.5V,定值电阻的电压为3V,故D不符合题意。
故选BC。
(3)从图乙可知,电流与电阻的乘积是一个定值,即定值电阻两端电压一定,电阻变为原来的几倍,电流就为原来的几分之一,故可得:电压一定时,电流与电阻成反比。
42.(22-23九年级上·四川宜宾·期末)某小组利用如图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,电源电压保持7.5V不变。
(1)如图甲所示的实验电路有一根导线未连接,开关右边接线柱应当与滑动变阻器的 接线柱相连(要求:连线不交叉,滑片P向A端移动时电流变大);
(2)组内的小杨连接好电路试触开关时,发现电流表如图乙所示的情景,原因是电流表 ;再闭合开关,发现电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压,无论怎样移动滑片P两表示数都不变,此故障的原因可能是R (选填“短路”或“断路”);
(3)组内小杨在探究“电流与电压的关系”时,根据实验数据绘制的图像如图丁所示,根据图像可知,使用定值电阻的阻值为 Ω,分析图像可得出的结论是:当电阻一定时,通过该电阻的电流与电压成 ;
(4)同组的小米同学在此基础上继续探究“电流跟电阻”的关系,她又增加了四个阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,其余器材不变。先把5Ω的电阻接入电路,使电压表示数如图丙所示,然后断开开关,将10Ω的电阻替换5Ω,再闭合开关,接下来应将滑片P向 (填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注视着 (填“电流表”或“电压表”),为顺利完成这5次实验,所用滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
【答案】 A 正负接线柱接反了 断路 10 正比 B 电压表 50
【详解】(1)[1]由图可知,如滑片P向A端移动时电流变大,则滑动变阻器阻值变小,说明滑动变阻器A接线柱接入电路。
(2)[2]若在连接好电路之后闭合开关,看到如图乙所示的情景即指针反偏,说明电流表正负接线柱接反了。
[3]闭合开关,电流表无示数,说明电路可能是断路;电压表有示数且接近电源电压,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,即故障原因是定值电阻R断路。
(3)[4][5]结合图丁可得出
为一定值,由此也可得出实验结论:当电阻一定时,通过该电阻的电流与电压成正比。
(4)[6][7]在探究电流跟电阻的关系时,应保持电阻两端电压不变,根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,其分得的电压增大,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,将滑片向B端移动,同时眼睛注视着电压表示数。
[8]由图丙知电压表选用0~3V的量程,分度值为0.1V,示数为2.5V;则定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端电压
U滑=U-UV=7.5V-2.5V=5V
变阻器分得电压为电压表示数为的2倍,当定值电阻为25Ω时,滑动变阻器接入电路的最小阻值
R滑=2×25Ω=50Ω
因此所用滑动变阻器的最大阻值至少是50Ω。
43.(23-24九年级上·四川广元·期末)某学习小组探究“通过导体的电流与电压关系”的实验如图所示;
(1)用笔画线代替导线将图中实物图连接完整(要求:滑片往右移动时,电流表示数变小);( )
(2)在探究过程中,滑动变阻器除了有保护电路的作用,还有 的作用;
(3)实验数据记录如下表,小明发现有一组读数错误,错误数据是实验次数中的第 次;
(4)实验数据改正后,根据表格数据可得出实验结论: 。
实验次数
1
2
3
4
5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
2.5
电压/V
0.5
1
1.5
2
2.5
【答案】 改变电阻两端电压 5 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)[1]滑动变阻器应与定值电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,滑片往右移动时,电流表示数变小,即滑片右移时,连入阻值变大,如下图所示:
(2)[2]实验中,通过调节滑动变阻器改变定值电阻两端电压大小,得到多组电压与电流的数据,所以滑动变阻器还起调节电压的作用。
(3)[3]第5次电压与电流的比值与前4次数据中电压与电流的比值不同,故第5次数据错误。
(4)[4]由数据可知,电压成倍增加,电流也成倍的增加,电压与电流的比值始终不变,故结论为:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
44.(23-24九年级上·四川泸州·期末)小宇同学在家庭实验室中探究导体中的电流与导体两端电压的关系,连接了如图甲所示的电路(电源电压为恒定 )。
(1)小宇检查完电路连接,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,发生该现象的原因可能是 ;
(2)排除故障后,小宇在MN之间接入某个定值电阻,闭合开关,移动滑片P,记录电流表和电压表的示数。进行多次实验后,用小灯泡替换该定值电阻重复上述操作。根据收集的数据,在图乙中分别绘制了定值电阻和小灯泡的I−U图像,图像中 (填图像中的字母)能反映出定值电阻的电流与电压关系;由图线a 可得出结论是: ;
(3)完成以上实验后,小宇想继续探究电流与电阻的关系,他只将电阻箱换接在MN接线柱之间,应控制 不变,在实验过程中,当把电阻箱示数由15Ω调整为10Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻应 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 定值电阻R处开路 a 电阻一定,电流与它两端的电压成正比 电压 减小
【详解】(1)[1]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路中的故障类型可能是断路,电压表有示数,说明与电压表串联的部分有电流通过,所以电路中的故障可能是定值电阻R断路。
(2)[2]根据欧姆定律可知,电压与电流的比值等于电阻,则电流与电压的比值等于电阻的倒数,电阻是定值,则电阻的倒数也是定值,所以定值电阻的I−U图像是一条倾斜直线,所以a是定值电阻的电流与电压关系。
[3]由图线a可知,定值电阻的电流与电压成正比,所以可以得出结论,电阻一定时,电流与它两端的电压成正比。
(3)[4]探究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,所以将电阻箱换接在MN接线柱之间,然后控制电阻箱两端电压不变。
[5]当把电阻箱示数由15Ω调整为10Ω时,电阻箱两端电压减小,则滑动变阻器两端电压增大,要保持电阻箱两端电压不变,应该减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路中的阻值。
45.(23-24九年级上·四川德阳·期末)探究电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)【问题】电流与电压有怎样的关系?
(2)【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大;
(3)【设计实验】如图是该实验的电路图,图中的滑动变阻器在本实验中的作用是:限制电流,保护电路;通过调节接入电路的 大小,来改变R两端的 ;
(4)【进行实验】按电路图连接电路,闭合开关,保持电阻不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示;
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(5)【分析与论证】请把上表中的实验数据在坐标系中描点,并绘出图像 ;
(6)【结论】在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【答案】 电阻 电压 在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(3)[1][2]如图,滑动变阻器在本实验中的作用是:限制电流,保护电路;通过调节接入电路的电阻大小,改变电路中电流的大小,从而来改变R两端的电压。
(5)[3]在坐标中依次描出个点,用平滑的线连接起来,得到图像如图
(6)[4]根据表中数据可知:电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
46.(23-24九年级上·四川泸州·期末)小明在探究“电流与电阻的关系”时,采用了如图甲所示的电路,实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A”、“B”);
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针几乎无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 ;(填字母)
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
(3)排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点并连线,则图中阴影部分面积表示的物理量是 ,其数值为 ;
(4)当小明接入30Ω定值电阻时,发现无论如何移动滑动变阻器无法完成实验,原因是 ,利用已给器材,你解决问题办法是 ;
(5)在此实验的基础上,小明得到了电流与电阻的关系: 。
【答案】 B C 电压 2V 滑动变阻器的最大阻值太小 在电路中再串联一个10Ω的电阻,重新实验 电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即B端。
(2)[2] AB.若开关断路或滑片接触不良,则整个电路断路,两表都没有示数,故AB不符合题意;
C.若电阻断路,电流表指针无偏转,电压表串联在电路中测电源电压,电压表指针满偏,故C符合题意;
D.若电流表短路,电流表没有示数,电路为通路,电压表测电阻两端的电压,因电源电压为4.5V,根据串联电路电压的规律,移动变阻器的滑片,电压表示数应小于4.5V且发生变化,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3][4]排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积为IR,根据可知,阴影部分表示电阻两端的电压,其数值为
(4)[5]根据图乙分析可知,电阻两端的电压控制为2V不变,由于电源电压为4.5V,则滑动变阻器两端分到的电压应为2.5V,当接入30Ω定值电阻,滑动变阻器最大阻值30Ω也全部接入电路时,根据串联电阻的分压特点可知
所以电压表示数最小为
所以原因是滑动变阻器的最大阻值太小。
[6]要使电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为定值电阻两端电压的1.25倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
故此时给30Ω的滑动变阻器串联上一个10Ω的电阻就能完成实验。
(5)[7]由图象知道,电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
47.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图甲是某实验小组探究“电流与电阻的关系”的电路图,电源电压6V恒定不变,定值电阻5个(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“c”或“d”)端;
(2)他们先将的电阻接在图甲中a、b间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;保持滑片不动,用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片P向 (选填“c”或“d”)端移动,才能保持a、b间的电压仍为不变;
(3)再依次更换a、b间电阻为15Ω、20Ω继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:该实验中控制a、b间电压的值为 V;于是他们得出结论:当a、b间电压一定时,通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 比;
(4)当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为继续完成此次探究,同学们一起设计了如下方案,其中不正确的一项是 。
A.将滑动变阻器更换为“5Ω,1A”的滑动变阻器,其余不变
B.将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源,其余不变
C.所有器材都不更换,只调节滑动变阻器,使被控制的电压为2.5V,重新实验
【答案】 d d 2 反 A
【详解】(1)[1] 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即d端。
(2)[2] 探究电流与电阻的关系实验中,要控制电阻的电压不变。保持滑片不动,用10Ω的电阻替换a、b间的5Ω电阻后,根据串联分压原理可知,电阻两端的电压增大,所以为了控制电阻a、b间电压不变,应该增大变阻器的阻值,即将滑动变阻器的滑片P向d端移动。
(3)[3][4] 由乙图可知,该实验中控制a、b间电压的值为
对应电流与电阻的乘积为定值,所以可得出结论:当a、b间电压一定时,通过a、b间导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[5]A.由实验可知,电阻的电压为2V不变,则根据串联分压原理,用25Ω的电阻替换a、b间的电阻后,则有
解得此时需要变阻器的阻值为,“5Ω,1A”的滑动变阻器规格太小,故A错误,符合题意;
B.将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源,则根据串联分压原理,用25Ω的电阻替换a、b间的电阻后,则有
解得此时需要变阻器的阻值为,原变阻器满足要求,故B正确,不符合题意。
C.所有器材都不更换,只调节滑动变阻器,使被控制的电压为2.5V,则根据串联分压原理,用25Ω的电阻替换a、b间的电阻后,则有
解得此时需要变阻器的阻值为,原变阻器满足要求,故C正确,不符合题意。
故选A。
48.(23-24九年级上·四川成都·期末)三个实验小组用图所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验,准备了以下器材:电压恒为6V的电源,标有“20Ω 2A”的滑动变阻器,5Ω、10Ω、18Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个、电流表有0~0.6A、0~3A两个量程可选;电压表有0~3V、0~15V两个量程可选。
(1)小聪同学认为,连接电路必须沿着从电源正极到负极的方向进行。他的观点是 的;
(2)在连接好电路后,移动滑动变阻器滑片进行实验探究时,眼睛应该观察 ;
(3)在进行“断开开关,将5Ω电阻更换成10Ω电阻继续实验”这一环节时,甲小组认为,更换成10Ω电阻需要将滑动变阻器阻值调到最大,才能闭合开关进行实验;而乙小组认为,更换成10Ω电阻后总电阻增大,而总电流在减小,所以不需要将滑动变阻器阻值调到最大,可直接闭合开关进行实验。老师听了他们各自的意见后说乙组的观点是错误的,老师的理由是乙组的操作可能会导致 ;
(4)经过几次实验,丙组得到了下表所示的实验数据:
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
18
30
50
电流I/A
0.6
0.3
0.16667
0.1
0.06
请你分析表中实验数据,指出丙小组实验探究中存在的问题并进行评价: 。
【答案】 错误 电压表示数 电压表示数变大 见解析
【详解】(1)[1]在连接电路时,可沿着从电源正极到负极的方向进行,也可以沿着从电源负极到正极的方向进行,故他的观点是错误的。
(2)[2]在“探究电流与电阻的关系”实验中,应控制电阻两端的电压保持不变,所以在实验中眼睛应该观察电压表示数。
(3)[3]将5Ω电阻更换成10Ω电阻,如果滑片不动,总电阻增大,而总电流在减小,根据U=IR可得,滑动变阻器两端的电压减小;电源电压不变,根据串联电路电压特点可知,定值电阻两端的电压会变大,所以乙组的操作可能会导致电压表示数变大,不能保证电压表示数不变。
(4)[4]电流表接的是0.6A量程,分度值为0.02A,不可能读出0.16667A的电流;另外,通过表格中数据可知,定值电阻两端控制的电压为
U定=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=3V
电源电压为6V,所以滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U定=6V-3V=3V
滑动变阻器最大电阻为20Ω,所以定值电阻的最大值为
代入数据得
解得R定=20Ω,所以30Ω、50Ω的定值电阻接入电路不能完成实验,可见30Ω、50Ω对应的电流是编造的。
49.(23-24九年级上·四川成都·期末)小夏用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压保持不变,滑动变阻器上木有“”字样,R为电阻箱。
(1)将电阻箱接入电路,依次将电阻箱的电阻调为,每次增大电阻箱电阻后均调节滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,读取相应的电流表示数,绘制了如图乙所示的图像。根据图像可知,电压表示数为 V。
(2)实验过程中,突然电流表示数变成零,电压表示数变大,若电路中只有一处故障,则该故障可能是
(3)老师看了图像后说有个数据不是实际测量得到的,当电阻箱电阻调到 时,无法完成实验。
【答案】 3 电阻箱R断路 30
【详解】(1)[1]由图像可知,每次实验中保持电压表示数为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
(2)[2]实验过程中,突然电流表示数变成零,表示电路发生断路,电压表示数变大,电压表有示数,表明与电压表并联的电阻箱R断路。
(3)[3]每次实验中电压表示数为3V,则滑动变阻器两端电压为
4.5V-3V=1.5V
当变阻箱电阻调到30Ω时,滑动变阻器接入电路电阻为
滑动变阻器的最大电阻是10Ω,无法完成实验,通过计算可知,变阻箱电阻调到其他阻值时,可以完成实验。
50.(23-24九年级上·四川广元·期末)某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,连接了如图甲所示电路(电源电压保持不变)。
(1)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R (选填“短路”或“断路”);
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的阻值由更换为时,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动,使电压表示数保持原来不变,若实验中R的阻值分别为、、,则滑动变阻器的阻值至少是 。
【答案】 断路 3 左 7.5
【详解】(1)[1]若定值电阻短路,电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意;若定值电阻R断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,符合题意,所以闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R断路。
(2)[2]由图像可知,R两端的电压
[3]本实验要采用控制变量法,当R的阻值由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,定值电阻两端的电压会变大,为使R两端的电压保持不变,应增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,将滑片向左端滑动。
[4]电源电压保持4.5V不变,定值电阻两端的电压为3V不变,则滑动变阻器两端的电压为
即滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半;根据串联电路的特点,电压之比等于电阻之比,则滑动变阻器的最小阻值应为定值电阻最大阻值的一半,即7.5Ω。
51.(22-23九年级上·四川眉山·期末)探究电流与电压的关系
(1)【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢;
【猜想与假设】依据 是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大;
(2)【设计实验】如图是该实验的电路图,图中的滑动变阻器在本实验中的作用是通过调节自身 大小,来改变R两端的 ;
(3)【进行实验】按电路图连接电路,闭合开关,电流表针位置如图所示,此时电流表的示数为 A。保持电阻R=5Ω不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示;
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)【分析与论证】请在下图的坐标轴上制定标度:把上表中的实验数据在坐标系中描点,并绘出U-I图像;
(5)【结论】在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【答案】 电压 阻值 电压 0.06 正比
【详解】(1)[1]电源提供电压,电压是形成电流的原因。
(2)[2][3]滑动变阻器在本实验中的作用:通过调节接入电路中的电阻丝的长度来调节接入电路中的电阻的大小,来改变R两端的电压,实现多次测量。
(3)[4]由图可知,电流表接小量程,分度值为0.02A,其读数为0.06A。
(4)[5]把上表中的实验数据在坐标系中描点,并绘出U-I图像,如下图所示:
。
(5)[6]由图像可知,U-I图像是一条过原点的倾斜直线,故得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
52.(22-23九年级上·四川泸州·期末)小翔用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器甲“15Ω 1A”、滑动变阻器乙“50Ω 1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。
(1)为了能全部完成本实验他应选用滑动变阻器 ;(选填“甲”、“乙”)
(2)将5Ω定值电阻接入电路后,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为 ;
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了使电压表的示数保持 (变大、变小、不变),应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”、“B”)移动,记录此时各表的示数;
(4)实验记录的部分多组数据如表所示,分析数据可得出结论: 。
实验次数
定值电阻的阻值
电流表示数
1
5Ω
2
10Ω
0.18A
3
20Ω
0.09A
【答案】 乙 0.36 不变 A 电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
【详解】(1)[1]根据表中数据可知,电阻两端的电压始终保持
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,他应该用滑动变阻器乙来完成实验。
(2)[2]如图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.36A,此时电路中的电流为0.36A。
(3)[3][4]探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻的电压不变,根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;为保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,即增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,记录此时各表的示数。
(4)[5]由实验记录的多组数据知,电阻两端的电压始终为一定值,电阻增大为原来的几倍,电流减小为原来的几分之一,故分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比。
考点六 电阻的测量
53.(23-24九年级上·四川眉山·期末)物理的魅力在于探究的乐趣。某同学用伏安法测电阻,拟出下列实验报告:
[实验目的]学习运用电压表、电流表测量电阻。
[实验步骤]
①根据实验目的画好电路图
②按照电路图连接好电路,调节滑动变阻器,使电路中电阻最大
③接通开关,读出电压表、电流表的示数,并记于下表。
电压(V)
电流(A)
电阻(Ω)
3.5
0.5
7.0
④断开开关,计算出Rx=7Ω。试回答下列问题:
(1)请按照电路图用笔划线代替导线,将实物图补充完整。
(2)本实验报告不完整,请补充实验原理 ;
(3)从“实验步骤”看,实验数据不科学,主要缺陷是 ;
(4)滑动变阻器在实验中所起的作用是(写出一点即可) ;
(5)这种方法测出的电阻值较真实值 。(选填偏大,偏小或不变)
【答案】(1)
(2)
(3)没有多次测量取平均值,误差较大
(4)保护电路
(5)偏小
【详解】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在待测电阻两端,且由实验数据可知,电压表量程应选择0~15V,滑动变阻器按照“一上一下”的方式连接,如图所示:
(2)伏安法测小灯泡电阻的原理是欧姆定律的变形公式。
(3)实验中只测了一次数据就得了结论,这样操作实验误差太大,应多次测量求平均值。
(4)滑动变阻器在电路中可以保护电阻;通过移动滑片,改变滑动变阻器接入电路的阻值,可以改变电路电流,从而改变电阻两端的电压。
(5)由于电压表分流,导致所测电流值偏大,由可知,这种方法测出的电阻值较真实值偏小。
54.(23-24九年级上·四川广元·期末)小华在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“3V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为6Ω,电源电压为6V,滑动变阻器的规格满足实验要求。
(1)将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,发现灯不亮,请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现电压表的示数为2.0V,为了使小灯泡正常发光 (选填“A”或“B”)端滑动。若小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(3)上述实验结束后,同组的小张同学又取来R=10Ω的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光,此时电路的总功率为 W。
【答案】(1)
(2) B 7.5
(3) 0.3 4.2
【详解】(1)由图甲可知,电压表串联在电路中,这是错误的,灯泡不亮,电压表应与灯泡并联,则正确连线为:
(2)[1]正确连接电路后,闭合开关发现电压表的示数为2.0V,为了使小灯泡正常发光,灯泡两端电压会变大,滑动变阻器两端电压会变小,由串联分压原理可知,滑动变阻器的阻值会变小,故滑片应向B端移动。
[2]小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙,分度值为0.02A,读数为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(3)[1]如图丙,小灯泡与R并联后再与滑动变阻器串联,当小灯泡正常发光时,由并联电路的电压规律可知
根据欧姆定律可得,此时电流表的示数为
[2]灯泡正常发光时电流为0.4A,由并联电路的电流规律可知
则此时电路的总功率为
55.(22-23九年级上·四川泸州·期末)小明用如图甲所示的电路测量定值电阻RX的阻值,用两节新干电池串联组成电源。
(1)该实验的原理是 ;
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关后,电压表示数如图乙所示,小明接下来应该 ;
(4)正确操作后进行实验,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻RX的电流为 A,定值电阻为RX= Ω;
(5)如果没有电压表,电源电压未知但不变,可以用最大阻值为R0的滑动变阻器,利用图丁所示电路,来测量电阻RX的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片置于最左端时,电流表示数为I1;滑动变阻器滑片置于最右端时,电流表示数为I2,则电阻RX= 。(用题中所给物理量的字母表示)
【答案】 a 断开开关,导线由“15”接线柱改接到“3”接线柱 0.2 12
【详解】(1)[1]“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律表达式的变形式 。
(2)[2]闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即a端。
(3)[3]如图可看到电压表指针偏转角度太小,小于3V,所以量程选大了,需要换用小量程,故断开开关,导线由“15”接线 柱改接到“3”接线柱。
(4)[4][5]由图丙可知,电流表用的小量程,故I=0.2A,定值电阻为
(5)[6]闭合开关后,滑动变阻器滑片置于最左端时,电流表示数为I1,R0与Rx串联,电路中总电阻为
R=R0+Rx
由欧姆 定律电源电压
U=I1R=I1 ( R0+Rx)
滑动变阻器滑片置于最右端时,电流表示数为I2,只有Rx接入电路,由欧姆定律电源电压U=I2R0;电源电压不变
I1( R0+Rx) =I2Rx
解得:。
56.(23-24九年级上·四川成都·期末)在测量未知电阻R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态;
(2)如图甲是小明接好的实物图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 (填序号)条;
(3)改正错误后再进行实验,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 端;
(4)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 A,未知电阻R= Ω。
【答案】 断开 2 左 0.3 8
【详解】(1)[1] 连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)[2]原电路中,电阻R和电压表被导线4短路,没有连入电路中,电阻R应与电流表串联,电压表与电阻R并联,故连接错误的导线是第2条,正确连接方式是把2从未知电阻R的左端改接到右端。
(3)[3]改正错误后进行实验,为了保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片Р移到阻值最大处,即最左端。
(4)[4][5]闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4 V时,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,未知电阻
57.(23-24九年级上·四川乐山·期末)某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,电源电压为6V,可供选用的滑动变阻器有R1(20Ω 1A)和R2(50Ω 0.2A)。
(1)为了能完成实验,应该选用的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”);
(2)闭合开关后,某次测量时电压表的示数为2.6V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端滑动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图丙所示。在这个图像中,横轴应该表示的是 (选填“电压”或“电流”);根据图像反映的信息,在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系;
(4)该同学又取来R=10Ω的定值电阻,设计了如图丁所示的电路图,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光。
【答案】 R1 B 9.5 电流 不能 0.38
【详解】(1)[1]已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,由欧姆定律得到灯的额定电流约为
根据串联电路电压的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻为
故选R1。
(2)[2]某次测量时电压表的示数为2.6V,小灯泡的额定电压是3.8V,为使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,减小滑动变阻器两端的电压,由串联分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,即将滑片向B端移动,使灯泡电压等于额定电压。
[3]由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.40A,小灯泡正常发光时的电阻为
(3)[4]根据图像丙可知,电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而增大,不是一个定值;灯丝的电阻随温度升高而增大,故电压增大量大于电流的增大量,所以在这个图像中,横轴应该表示的是电流。
[5]探究电流与电压关系,应控制电阻不变,但是灯丝的电阻随温度升高而增大,不是一个定值,因此仅利用本实验的器材不能探究电流与电压关系。
(4)[6]图丁中,灯泡和电阻并联,由并联电路电压的规律可知,灯泡和电阻两端的电压相等,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为
小灯泡正常发光。
58.(23-24九年级上·四川泸州·期末)实验小组用伏安法测量额定电压为 2.5V 的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压恒定。
(1)本实验的原理是 ;
(2)组内成员小樱按照图甲正确连接好电路后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数如图乙,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片 P 向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)小樱移动滑动变阻器的滑片 P,测量出了 4 组实验数据,描点并绘制出了通过小灯泡的电流 I 随其两端电压 U 变化的图像如图丙所示,由此可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留1位小数);
(4)同组的小华通过计算指出曲线上所标出的五个点中, 点可能不是实验直接测得的数据,你认为她的理由是 ;
(5)在保证电路安全的条件下,小樱缓慢移动滑动变阻器的滑片 P 到另一位置,电流表示数如图丁所示,此时小灯泡的亮度比正常时 。
【答案】 R= A 10.0 a 小灯泡的电阻随温度的升高而增大(a点的电阻应该小于10Ω) 亮
【详解】(1)[1]伏安法测量小灯泡的电阻的原理是。
(2)[2]闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数如图乙,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,为测量小灯泡正常发光时电阻,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故应将滑片向A端移动。
(3)[3]当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时,小灯泡正常发光。电压表测小灯泡两端电压,由图乙可知,当电压表示数为2.5V时,通过小灯泡两端电流为IL=0.25A,根据可得,小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[4][5]由图丙知,a点灯泡的电阻为
b点灯泡的电阻为
c点灯泡的电阻为
d点灯泡的电阻为
由b、c、d点可得,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,而a点灯泡的电阻为10Ω不符合规律,所以a点可能不是实验直接测得的数据。
(5)[6]由(2)知,小灯泡正常发光时,通过小灯泡两端电流为IL=0.25A,如图丁所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表示数为0.28A,大于小灯泡的额定电流,所以小灯泡的亮度比正常时要亮。
59.(23-24九年级上·四川广安·期末)小明利用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器的铭牌上标有“”字样,的阻值约为。
(1)闭合开关S,两电表均无示数;将电压表改接在滑动变阻器两端时,两电表也均无示数;将电压表改接在开关两端时,电压表有示数,电流表无示数。则电路故障是 。
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数为,电流表的示数如图乙所示,则未知电阻 ,小聪认为小明测得的数据误差可能比较大,若想减小误差,你的做法是 。
(3)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开开关,读出电压表的示数为;
②闭合开关,读出电压表的示数为;
③待测电阻的阻值 (用已知量和测得量的字母表示)。
【答案】 开关S断路 9 多次测量求平均值减小误差
【详解】(1)[1]闭合开关S,电流表无示数说明电路发生断路;电压表无示数说明Rx之外断路,将电压表改接在滑动变阻器两端时,电压表无示数,说明滑动变阻器之外断路;将电压表改接在开关S两端时,电压表有示数,说明开关S之外没有发生断路,则说明开关S断路。
(2)[2]由图可知,电流表选择小量程,示数为0.3A,由得,未知电阻
[3]为了减小误差,应多次测量求平均值减小误差。
(3)[4]①闭合开关S1,断开开关S2,与电压表串联,电压表的示数U1为电源电压;
②闭合开关S1、S2,与串联,电压表测两端电压,电压表的示数为U2为两端电压;
③电路中的电流,即的电流,待测电阻的阻值
考点七 测量电功率
60.(23-24九年级上·四川眉山·期末)图甲是小明3节新干电池“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。
(1)①将甲图中的滑动变阻器阻值调到最大,试触开关时,会看到的现象是电压表: ,电流表: ;
②图甲中有一根导线接错了,请在错误处画“×”,并在图上改正 ;
(2)改正错误后,测量了几组电压和电流的值如下表:
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
分析数据得出的结论是: 。小明所使用的定值电阻是 欧。他使用的研究方法是 法;
(3)用这个电路还可以测小灯泡的电阻,将定值电阻换成一只标有“2.5V”的小灯泡,闭合开关后当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光的电阻是 Ω,额定功率是 W。(电阻保留小数点后一位数值)图丙是小灯泡的U-I图象,请你说明为什么电流与电压不成正比? 。
【答案】(1) d指针超出量程 无示数
(2) 导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 10 控制变量
(3) 10.4 0.6 小灯泡电阻随温度变化而变化
【详解】(1)[1][2]如图,电压表串联在电路中了,相当于电路短路,所以电流表无示数,电源是三节干电池串联,所以电压表指针会超过量程。
[3]将电流表与定值电阻之间的导线拆除,然后将定值电阻右接线柱与电压表负接线柱相连,即可实现电流表串联在电路中测量定值电阻的电流,电压表与定值电阻并联,测定值电阻两端的电压,如图所示:
(2)[1]由表中数据可知,电阻一定时,电流与电压之比保持不变,故可得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]从表中任取一组数据可计算出定值电阻的阻值为
[3]影响电流大小的因素有电压和电阻,本实验控制电阻一定,探究电流与电压的关系,运用了控制变量法。
(3)[1]如图乙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由指针位置可知,电流表的示数为0.24A,故小灯泡正常发光的电阻为
[2]小灯泡的额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W
[3]小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,所以通过灯泡的电流和两端的电压不成正比,其U-I图象不是过原点的倾斜的直线,而是一条曲线。
61.(21-22九年级上·四川乐山·期末)小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况,连接了如图所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 端(选填“左”或“右”);
(2)小阳的实验记录如表所示,小灯泡两端电压U=1.3V时的电功率P = W;
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
(3)由上表的实验记录你还能得到的结论: (写出一条即可);
(4)利用本图所示实验电路还可以进行的实验有: (写出一个即可)。
【答案】(1)右
(2)0.26
(3)小灯泡的发光程度与实际功率有关
(4)测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大处,即最右端。
(2)如表所示,小灯泡两端电压U=1.3V时,电流为0.2A,则电动率为
(3)由表可知,小灯泡的发光程度与实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮。
(4)利用本图所示实验电路还可以进行的实验有:测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。
62.(23-24九年级上·四川绵阳·期末)在测量标有额定电压为2.5V的某小灯泡的电功率实验中,选用的电源电压为4.5V,灯丝的电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,完成实物图连接;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数如图丙所示时,其示数为 A;
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由表可知,随着电压的增大,小灯泡消耗的功率 (选填“增大”“不变”或“减小”)。当小灯泡正常工作时,其功率为 W,其电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(5)根据表中数据,诗在图中画出U—I关系图象;
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
熄灭
熄灭
微光
较暗
不很亮
较亮
明亮
电压U/V
0.1
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.10
0.32
0.38
0.42
0.48
0.52
0.56
(6)根据表中的数据,画出的图象是 (选填“直线”或“曲线”),原因是在不同的电压下,灯丝的电阻随温度的升高而 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】(1)
(2)A
(3)0.12
(4) 增大 1.4 4.5
(5)
(6) 曲线 增大
【详解】(1)要测量小灯泡的电功率,电流表串联在电路中测通过小灯泡的电流,小灯泡正常发光时,通过的电流约为
电流表选用小量程,作图如下:
(2)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的A端。
(3)电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.12A.
(4)[1]由表格数据知,随着电压增大,电流也在增大,则电压与电流的乘积增大,据P=UI知,小灯泡消耗的功率增大。
[2]当电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.56A,则正常工作时的功率
[3]正常工作时的电阻
(5)将表格中的数据对应的点描出,再用线将各点相连。作图如下:
(6)[1]由画出的U-I图像知,画出的图像是曲线。
[2]小灯泡的U-I图像是曲线,是因为在不同的电压下,灯丝的温度不同,则电阻的阻值不同,电压越高,灯丝的温度越高,且随着电压升高,曲线的倾斜度变大,说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。
63.(23-24九年级上·四川眉山·期末)用如图所示的器材测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1W的小灯泡的功率。试按要求完成下列各题。
(1)如图是某同学连接的电路,存在三处错误,请找出:① ;② ;③ ;
(2)纠正以上错误后,试触开关时发现,电流表有示数,电压表无示数,灯泡不亮。经检查,电压表完好且连接正确,灯泡也完好,则出现这种故障的原因可能是 。
【答案】(1) 电流表量程太大 滑动变阻器连接错误 电压表正负接线柱接反了
(2)灯泡短路
【详解】(1)[1][2][3]灯泡额定电压是2.5V,电功率不大于1W,由P=UI可知灯泡正常发光时的电流不大于
电流表应选0~0.6A量程,由电路图可知,电流表选0~3A量程,电流表量程选择错误;由电路图可知,电压表正接线柱接靠近电源负极端,负接线柱接靠近电源正极端,电压表正负接线柱接反了;由电路图知,滑动变阻器同时接下面两个接线柱,滑动变阻器连接错误。
(2)试触开关时发现,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,灯泡不亮,可能灯泡短路。
64.(23-24九年级上·四川眉山·期末)在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡额定电流为0.2A,电阻小于。
(1)连接电路时开关应处于 状态;
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 ;
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 选填“A”或“B”)端;
(4)实验电路连接完毕后,闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数,产生此现象的可能原因是 ;
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(6)用上述电路测量了的额定功率后,再测定一个额定电流为“0.4A”的灯泡的额定功率,的电阻略小于,需更改 表的量程,且更换成后应该将滑动变阻器的滑片从原来的位置往 (选填“A”或“B”)移动使正常发光。
(7)在同学们已做过的物理实验中,有不少涉及到物理量的测量。其中有一类物理量可以直接用仪器进行测量,而另一类物理量只能间接浏测量,“小灯泡电功率”的测量是属于 (选填“直接”或“间接”)测量。
【答案】(1)断开
(2)
(3)A
(4)小灯泡断路
(5)0.3
(6) 电压 B
(7)间接
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关应断开。
(2)灯泡额定电压约为
电压表应选0~3V量程,把电压表并联在灯泡两端,如图:
(3)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值,由图1可知,滑动变阻器的滑片P应位A端。
(4)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,产生此现象的可能原因是与电压表并联的小灯泡断路。
(5)由图2可知,灯泡额定电流0.2A对应的电压是1.5V,则灯泡额定功率
(6)[1]更换灯泡后,灯泡额定电压约为
0.4A×10Ω=4V>3V
应更换电压表量程,灯泡额定电压变大。
[2]由电路图1可知,应向B端移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值减小,将滑片向B端滑动,使灯泡两端电压增大,当灯泡电压增大到额定电压时,灯泡正常发光。
(7)测量电功率时,要用电压表测出测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,然后求出电功率,属于间接测量。
65.(23-24九年级上·四川德阳·期末)某实验小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中,设计了如图甲所示的电路图,并进行实验。(小灯泡的额定电压为2.5V)
(1)该小组的同学所依据的实验原理是 。
(2)连接电路时开关应该 。
(3)图乙是该小组的一位同学连接的电路,其他同学指出电路中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路改接正确。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,改变小灯泡两端的电压进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在下表中
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
不亮
2
1.7
0.24
0.41
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
(5)小灯泡的额定功率为 W,小灯泡的亮度取决于其 (选填“实际”或“额定”)功率
【答案】 断开 0.7 实际
【详解】(1)[1]根据电功率公式,测得灯泡两端电压和通过灯泡的电流即可计算得出灯泡电功率。
(2)[2]为保护电路,确保安全,连接电路时开关应该断开。
(3)[3]从电源正极出发,标出电路中的电流路径,发现灯泡与电流表之间的导线是错误的,灯泡与滑动变阻器串联,电压表与灯泡并联,因此需将灯泡右侧接线柱与滑动变阻器、电压表之间的导线连接,正确连线如下图
(5)[4]灯泡的额定功率是指灯泡两端电压为额定电压时的功率,由表可知,灯泡的额定功率为
[5]由表格分析可知,灯泡的实际功率越大,灯泡的亮度越大,故小灯泡的亮度取决于其实际功率。
66.(22-23九年级上·四川泸州·期末)在测量小灯泡的电功率的实验中,小华连接好了如图甲所示的实验电路,已知小灯泡的额定电压为2.5V,用两节新干电池串联组成电源。
(1)图甲中,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,小华接下来应进行的操作是 (请填选项前面的字母);
A.检查灯泡是否断路 B.检查滑动变阻器是否接触不良
C.检查开关是否接触良好 D.移动滑动变阻器的滑片
(2)问题解决后,从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据,多次实验,描绘出小灯泡的I-U图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(3)分析图乙可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 (选填“减小”“增大”或“不变”);
(4)有同学认为利用图甲中器材还可以探究“导体中的电流和导体两端电压”的关系,你认为这种说法 (选填“合理”或“不合理”),理由是 ;
(5)小华经过思考,设计了如图丙所示电路,测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定电功率,图中R2是旋盘式电阻箱,R1是滑动变阻器,具体操作是:按图丙连接好测量电路,将R1置于最右端,S2与a接线柱连接,闭合开关S1,调节R1,使电压表的示数为U额;保持R1的滑片位置不变,将S2与b接线柱连接, ,读出此时电阻箱连入电路的电阻为R0,则小灯泡额定功率的表达式为P额= (用题中所给字母表示)。
【答案】 D 0.625 增大 不合理 灯丝的电阻随温度的变化而变化 调节变阻箱的阻值,使电压表的示数为U额
【详解】(1)[1]电路正确连接后,电流表和电压表均有示数,说明电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路的电流过小,故接下来首先进行的操作是移动滑动变阻器的滑片,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)[2]灯泡的额定电压2.5V,由图像知,此时通过灯泡的电流为0.25A,所以灯泡的额定功率为
(3)[3]由图像知,通过灯泡的电流随其两端电压增大而增大,由P=UI知,其实际功率变大,所以小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。
(4)[4][5]探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不能用小灯泡做此实验,因此这种说法不合理。
(5)[6][7]按图丙连接好测量电路,将R1置于最右端,S2与a接线柱连接,闭合开关S1,调节R1,使电压表的示数为U额;保持R1的滑片位置不变,将S2与b接线柱连接,调节变阻箱的阻值,使电压表的示数为U额;读出此时电阻箱连入电路的电阻为R0,则小灯泡的电阻为R0,额定功率的表达式为
67.(22-23九年级上·四川德阳·期末)小刚在“测小灯泡额定功率”的实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干;
(1)在图甲中请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整;( )
(2)小刚连接好电路,闭合开关后,发现电压表的指针如图乙所示,产生这一现象的原因是 ;
(3)在改正(2)的错误后,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到甲图所示的最 (填“左”或“右”)端;
(4)小刚滑动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了如图丙所示的U﹣I图像,根据图像提供的信息,小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 电压表正负接线柱接反了 左 0.5
【详解】(1)[1] 小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端;灯泡与电流表串联在电路中,如下图所示
(2)[2] 小刚连接好电路,闭合开关后,发现电压表的指针如图乙所示,电压表指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了。
(3)[3] 为了保护电路,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到阻值最大处,即甲图所示的最左端。
(4)[4] 由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A,则小灯泡额定功率为
68.(23-24九年级上·四川宜宾·期末)小西在“探究电流与电压的关系”的实验中,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,定值电阻R的阻值为5。
(1)滑动变阻器在该实验中的作用是保护电路和 ;
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻R (选填“断路”“通路”或“短路”);
(3)排除故障后,进行多次实验,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,为 A;
(4)将多次实验测得的数据记录在表格中,分析数据可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
实验序号
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.1
0.3
0.4
0.5
(5)以下实验中,与此实验中进行多次实验的目的相同的是 (填字母序号);
A.“伏安法”测量定值电阻的阻值
B.“伏安法”测量小灯泡的电功率
(6)该实验用到的主要实验方法是 ;
(7)完成此实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10、.15、20、25的定值电阻各一个。实验中保持定值电阻R两端电压为1.5V不变。实验中,将5的定值电阻换成10的定值电阻后,不移动滑动变阻器的滑片,直接闭合开关,为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于 。
【答案】 改变定值电阻R的电压和电流 断路 0.2 正比 B 控制变量法 A 25
【详解】(1)[1] 在探究电流与电压的关系的实验中,要调节滑动变阻器改变定值电阻R的电压和电流,从而多次实验。
(2)[2] 电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表有示数且等于电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即可能是定值电阻R出现了断路故障。
(3)[3] 如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(4)[4] 分析数据可得,对应电压与电流的比值一定,所以可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[5] 本实验属于探究类实验,进行多次实验的目的是寻求普遍规律。伏安法测量定值电阻的阻值属于测量类实验,进行多次实验的目的是求平均值以减小误差,伏安法测量小灯泡的电功率也属于探究类实验,进行多次实验的目的是寻求普遍规律。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(6)[6] 探究电流与电压的关系,要控制电阻相同,所以该实验用到的主要实验方法是控制变量法。
(7)[7] 探究电流与电阻的关系,要控制电阻两端电压不变,所以将5的定值电阻换成10的定值电阻后,电阻两端电压变大,所以根据串联分压原理,要增大变阻器的电压,即增大变阻器阻值,将滑动变阻器的滑片P向A端移动。
[8] 电源电压恒为3V,电压表的示数为1.5V不变,所以变阻器分得的电压也为1.5V,根据串联分压原理,则有
电阻最大为,则滑动变阻器的最大阻值不得小于。
69.(23-24九年级上·四川雅安·期末)在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压保持3V不变。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向B端滑动时,电流表的示数变大;
(2)连接电路时,开关要 。正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近3V,移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 ;
(3)排除故障后,实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图象如图乙所示。由图象可得,该实验结论为 ;
(4)完成上述实验后,小明继续利用该定值电阻R,设计了如图丙所示的电路来测量标有“1.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下:
①闭合开关,将开关置于位置2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为 V;
②保持滑动变阻器位置不动,将开关置于位置1,小明读出电压表的示数恰为2V;
③根据实验数据,可求得小灯泡额定功率为 W。
【答案】 断开 定值电阻断路 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比 1.5 0.15
【详解】(1)[1]由图甲可知滑动变阻器下端和开关右端没有连线,因要求滑动变阻器的滑片向B端移动时,电流表示数变大,说明滑片向B端移时电路中电流变大,电阻变小,所以下接线柱必须接D端,如图所示:
(2)[2][3]连接电路时,为保证安全,开关应断开;如图串联电路,闭合开关,电流表无示数,移动滑片P,两电表示数均无变化,极有可能是断路,电压表示数接近电源电压,断路的是与电压表并联的定值电阻。
(3)[4]由图像可知,这是一条过原点的倾斜的直线,即正比例图像,所以可得出在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(4)[5]由图丙可知,闭合S1,S2置于位置2时,电路为串联电路,电压表测灯两端的电压,要测额定功率,小灯泡两端电压应该等于额定电压1.5V,所以需要移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为1.5V;
[6]由图乙可知当定值电阻两端电压为2V时,通过它的电流为0.4A,求出定值电阻R的阻值为
当S2置于位置1时,电压表测量灯与电阻R的电压之和,即
此时定值电阻的电压
因为串联,通过灯的电流等于R的电流,即
小灯泡的额定功率
70.(23-24九年级上·四川德阳·期末)利用甲图所示的电路图测量小灯泡的额定电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为3V。
(1)连接电路时,开关必须先断开,见乙图,滑动变阻器的滑片应移至 端(选填“A”或“B”);
(2)在正确连接电路且操作正确的情况下,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,她接下来的操作最合理的是 (填字母);
A.更换小灯泡 B.更换电压表 C.更换电流表 D.移动滑动变阻器的滑片
(3)移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如丙图所示的图像,根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(4)丙图中的图像不是直线,主要原因是 。
【答案】 B D 0.5 灯丝电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时开关要断开,且滑动变阻器的阻值要调至最大,即滑动变阻器的滑片应移至B端。
(2)[2]闭合开关,小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,是因为通过电路的电流太小,接下来应调节滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器的电阻,观察灯泡是否发光,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[3]由图丙可知,当灯泡电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,小灯泡的额定功率是
(4)[4]由于灯丝电阻随温度的变化而变化,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,所以该图像不是直线。
71.(23-24九年级上·四川成都·期末)小汪组的同学在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用器材如图所示。电源电压为3V且保持不变,小灯泡的额定电压为2.2V(电阻约为10Ω)。
(1)判断小灯泡正常发光的方法是:当 时,小灯泡正常发光;
(2)为了顺利完成实验, 实验所选用的滑动变阻器的规格是 ;
A. 2Ω1.0A B. 5Ω0.5A C. 10Ω0.2A
(3)小汪组的同学实验完成后交流讨论,认为若不更换实验器材,该实验电路不能做“探究电流跟电压的关系”实验, 你认为理由是: 。
【答案】 电压表示数为2.2V B 灯泡的电阻随温度改变而改变
【详解】由电路图得,灯泡L与变阻器串联,电压表测量L电压,电流表测量电路电流。
(1)[1]判断小灯泡正常发光的方法是:当电压表示数为2.2V 时,小灯泡的实际电压为额定电压,灯泡正常发光。
(2)[2]灯泡正常发光时,电路的电流约为
变阻器的电压为
由欧姆定律得,变阻器接入电路中电阻为
故实验所选用的滑动变阻器的规格是“5Ω0.5A”即可,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]“探究电流跟电压的关系”要控制电阻不变,而灯泡的电阻随温度改变而改变,故不更换实验器材,该实验电路无法完成。
72.(23-24九年级上·四川广元·期末)小红用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”,小灯泡的额定电压为 2.5V;
(1)如图乙所示,是根据实验数据绘出的小灯泡工作时的I—U 图像,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)接下来小明用如图丙所示电路,测未知电阻 Rx的阻值,步骤如下:
①只闭合开关S0、S1,移动滑片,使电压表示数为 1.2V,电流表示数为0.2A;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S0、S2电压表示数为 2.6V;
③Rx的阻值为 Ω。
【答案】 10 变大 7
【详解】(1)[1]根据绘制成的小灯泡的I—U 图像知,灯在额定电压2.5V下的电流为0.25A,由欧姆定律可得,灯泡正常发光时的电阻
[2]当小灯泡两端电压增大时,通过灯的电流变大,灯丝的温度升高,由于灯丝电阻随温度升高而增大,所以小灯泡的电阻将变大。
(2)③[3]只闭合开关S0、S1,灯L与电阻Rx串联,电压表测灯L两端的电压,移动滑片,使电压表示数为1.2V,电流表示数为0.2A;保持滑片位置不变,只闭合开关S0、S2,灯L与电阻Rx串联,电流表示数仍为0.2A,电压表此时测的是灯L与电阻Rx两端的总电压,电压表示数为2.6V,所以Rx两端的电压
Ux=U总-UL=2.6V-1.2V=1.4V
所以Rx的阻值
73.(23-24九年级上·四川巴中·期末)小聪在测量未知阻值R的电阻实验中,设计了实验电路并进行了部分连接,如图甲所示。
(1)图甲电路,有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线;
(2)改正错误后进行实验,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,则电路故障可能是 ;(选填“R短路”或“R断路”)
(3)纠正错误,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示是 A,则未知电阻 ;
(4)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为定值电阻,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整;
①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为;
② ,用电压表测出电源的电压U;
③请写出未知电阻阻值表达式: 。(用U、和表示)
(5)小聪继续用改正后的图甲实物图探究电流与电阻的关系,若所选滑动变阻器最大阻值为30Ω;
①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为,记录电流表示数;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向 移动(选填“左”或“右”),直到电压表示数回到 V;
③更换定值电阻为15Ω重复实验;
④当小聪用20Ω的定值电阻进行实验时,他发现电压表示数始终不能调为,为完成四次探究,小聪设计了如下三个调整方案,你认为可行的是 。
A.如果只调整,则应控制的范围为1.2V-3V
B.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值不小于35Ω
C.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是1V-3.5V
【答案】 R断路 0.3 8 再闭合开关S1 左 1 A
【详解】(1)[1]连接电路时,开关应处于断开状态,原电路中,电阻和电压表没有连入电路中,电 阻应与电流表串联,电压表与电阻并联,如下所示
(2)[2]小聪闭合开关S,发现电流表无示数,电路可能断路,电压表的示数较大,电压表与电源连通,则电路故障可能是R断路。
(3)[3][4]纠正错误,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙 所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流 为0.3A,由欧姆定律,则未知电阻
(4)实验步骤:①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②[5]再闭合开关S1,用电压表测出电源的电压U;
③[6]在①中,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压;在②中,定值电阻短路,电压表测电源电压,由串联电路电压的规律,在①中,定值电阻的电压为
U0=U-U1
由分压原理
则未知电阻Rx阻值表达式
(5)②[7][8]保持滑动变阻器滑片位置不变将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,此时电压表示数变大,为保持电压表示数为1V,应将滑动变阻器的滑片向左移动。
④[9]A.如果只调整U0,根据串联电路的分压特点可知
即
解得U0的最小值为U0=1.2V,因电源电压3V,电压表的路程0~3V,所以要使电压表示数能调为U0,则应控制U0的范围为1.2V-3V,故A正确;
B.如果只更换滑动变阻器,根据串联电路的分压特点可知,要使电压表示数能调为U0,则更换的滑动变阻器最大阻值不小于
即
解得RP=40Ω,故B错误;
C.如果只更换电源,根据串联电路的分压特点可知,要使电压表示数能调为U0,则更换的电源电压最小值为
即
解得U=2.5V,故C错误。
故选A。
74.(23-24九年级上·四川成都·期末)在“伏安法测电阻”的实验中,小红选用电源(电压未知且不变)、待测定值电阻Rx(约10Ώ)和符合要求的滑动变阻器(最大阻值R0已知)等器材,连接了图甲的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求:滑片向右移时电流表示数变小);
(2)小红在连接电路过程中,应该将滑动变阻器滑片移至 端(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关,移动滑片P,电流表示数有变化,电压表指针不动。为找出故障,小红断开开关,将滑片P移到最大阻值处,然后拆下电压表,分别换用电压表的不同量程在电源两端试触,电压表均无示数。此故障原因是 。(选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”);
(4)小红发现,不补充器材,利用(2)中已连好的实物电路也能测出R阻值,并设计了对应的电路图乙,请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关,将滑片P移到最大阻值处,记录此时电流表示数为I1;
② 记录此时电流表示数为I2;
③则Rx= (用字母I1、I2和R0表示)。
【答案】 B 电压表内部断路 调节滑片P至变阻器阻值最小处
【详解】(1)[1]分析电路图知,当滑片向右移时电流表示数变小,说明电路中的总电阻变大,滑动变阻器接入电路的电阻变大,滑动变阻器应接左下接线柱,如图所示
(2)[2]连接电路前,开关应断开,滑动变阻器的滑片处于阻值最大处,应该将滑动变阻器滑片移至B端。
(3)[3]电流表示数有变化,说明电路时通路,且滑动变阻器连接正确;电压表测量定值电阻两端的电压,电压表指针不动,且分别换用电压表的不同量程在电源两端试触,电压表均无示数,综合分析可能是电压表损坏断路。
(4)[4][5]检查电路无误后,闭合开关,将滑片P移到最大阻值处,记录此时电流表示数为I1,由欧姆定律得
再调节滑片P至变阻器阻值最小处,此时,只有Rx接入电路,由欧姆定律可得Rx阻值为
化简得
75.(23-24九年级上·四川广安·期末)小丽同学手里有一个标有“”字样小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是从学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。
(1)小丽测量小灯泡电阻的实验原理是 ;
(2)连好电路闭合开关后,小丽发现电流表和电压表均有示数,但灯泡不亮,为了确定灯泡不亮的原因,下一步她应当进行的操作是 ;
(3)排除电路的问题后,小丽调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 ;
(4)小丽又想测某未知电阻的阻值,设计了如图丙所示电路(为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请根据实验步骤写出的表达式。实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路;
B.断开开关S,并记录电压表示数为;
C.闭合开关S,并记录电压表示数为。
表达式: (用已知和测量的物理量的符号表示)。
【答案】 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的亮度 10
【详解】(1)[1]要测小灯泡的电阻,需要用电压表测小灯泡两端的电压,根据,计算小灯泡的电阻,故小丽测小灯泡电阻的实验原理是。
(2)[2]由题意知,闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数,则电路为通路,但灯泡不亮,说明电路中的电流过小,故原因可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大,此时可以通过移动滑动变阻器滑片,改变其接入电路的阻值,观察灯泡的变化情况。
(3)[3]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.38A;其中根据题意可知,灯泡正常发光时的电压为3.8V,则由欧姆定律可知,小灯泡正常工作时的电阻为
(4)[4]由图丙所示,当开关S断开时,两电阻串联,电压表测量Rx两端电压,电压表示数为Ux;当闭合开关S后,定值电阻被短路,此时只有Rx接入电路,电压表测量电源电压,示数为U,由串联电路电压的规律,当开关S断开时,定值电阻两端的电压为
由可得,通过定值电阻的电流为
根据串联电路电流特点可知,此时通过待测电阻的电流为
则Rx的电阻为
76.(23-24九年级上·四川成都·期末)在一次测量电阻Rx的实验中,小茗同学可以使用的实验器材为:
A.待测定值电阻Rx:(Rx阻值在20~25Ω之间):
B.电流表A1(量程0~300mA);
C.电流表A2(量程0~0.6A);
D.电压表V1(量程0~3V);
E.电压表V2(量程0~15V);
F.定值电阻R01=5Ω;
G.定值电阻R02=30Ω;
H.电源(电压U=15V恒定);
I.滑动变阻器R(0~100Ω);
J.开关一个,导线若干。
为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值,需要使两电表的读数均不得小于其量程的三分之一,而且两电表的测量值范围要尽可能大一些。为此,小茗同学设计了如图甲所示电路(其中部分电路未画出),滑片P开始置于滑动变阻器右端B,闭合开关S,电压表示数为UB,电流表示数为IB.然后移动滑片P,小茗测量了多组数据,当P移到左端A位置时,电流表指针刚好指到满偏刻度的位置,此时电压表示数为UA,电流表示数为IA.处理实验数据后,得到了如图乙所示的U-I关系图像。
(1)根据实验要求,电流表选用 。(填器材前面的序号字母);
(2)请在虚线方框内画出小茗设计的电路图 (其中部分电路已画出);
(3)对实验数据及图像经过分析论证,以下说法合理的是 ;
A.该实验不需要定值电阻。
B.该实验应选用规格为R01=5Ω的定值电阻
C.该实验应选用规格为R02=30Ω的定值电阻
(4)根据小茗的实验可以得到待测电阻的阻值Rx= Ω。
【答案】 B C 20
【详解】(1)[1]为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值,需要使两电表的读数均不得小于其量程的三分之一,若使用0~0.6A的电流表时,电路中的电流不能小于
滑片P置于滑动变阻器右端B,电流表示数为IB> 0.2A,滑动变阻器两端的电压最少为
U滑= IBR滑最大=0.2A×100Ω= 20V>15V
不符合题意;所以电流表只能选用0~300mA= 0.3A的量程,即电流表选用B。
(2)[2]电源电压为15V,故电压表选用0~15V量程,若将电压表并联在待测电阻两端,滑片P开始置于滑动变阻器右端B,待测电阻的最大电压
由于电压表的读数小于电压表量程的三分之一,不满足实验要求,故电压表不能并联在待测电阻的两端;而定值电阻和待测电阻两端的最大电压
所以应将电压表并联在定值电阻和待测电阻两端,才能满足两电表的读数均大于其量程的三分之一。将定值电阻、待测电阻、滑动变阻器、电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻和待测电阻两端,如图所示:
(3)[3] A.当P移到左端A位置时,滑动变阻器的电阻为0,此时电流表指针刚好指到满偏刻度的位置,根据欧姆定律,此时电路的总电阻为
所以该实验需要串联定值电阻来分压,来保护电路,故A错误;
BC.因为电路的总电阻最小为50Ω,所以需要将定值电阻R02= 30Ω串联,故C正确,B错误。
故选C。
(4)[4]因为串联电路的总电阻等于各电阻之和,所以待测电阻的阻值为
Rx=R总-R02=50Ω-30Ω=20Ω
77.(22-23九年级上·四川内江·期末)如图甲所示,是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路图,已知电源电压为4.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整;
(2)正确连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数。分析故障原因可能是灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,分别记录电压表、电流表的示数,并描绘出小灯泡的I-U图像,如图乙所示。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电流表的示数如图丙所示,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;由图乙可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(4)由图乙可知,小灯泡的电阻是逐渐变大的,滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的,分析可知小灯泡电阻的变化量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动变阻器接入电路的电阻的变化量。
【答案】 断路 右 10 小于
【详解】(1)[1]测小灯泡的电阻时,电压表应并联在灯泡两端,因灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表选择0~3V的量程,电路图如图所示:
(2)[2]正确连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源相通,因此故障可能是灯泡断路了。
(3)[3]由图丙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A,由图乙可知,当电流为0.16A时,灯泡两端的电压小于2.5V,因此要使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,减小滑动变阻器两端电压,由串联电路分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应该向右移动滑片。
[4]由图乙可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,电路中电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[5]减小滑动变阻器接入电路的电阻,由串联电路分压原理可知,滑动变阻器两端的电压减小,由串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流变大,灯泡的电阻随着温度的升高而增大,因此灯泡的电阻增大。电源电压不变,由可知,电路中总电阻减小,由串联电路电阻规律可知
若电路中总电阻不变,则
但是电路中总电阻减小,因此。
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专题09 实验探究专题
考点一 比较不同物质的吸热能力
1.(23-24九年级上·四川广安·期末)学校的物理实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置,进行探究“沙子和水的温度变化与吸收热量的关系”的实验,实验操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水;
(2)用相同的酒精灯火焰对两烧杯进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制出温度与时间的关系图像,如图乙所示;
(3)实验中,是通过比较 (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热量的;
(4)分析图乙可知,水的比热容大,判断依据是 。
2.(23-24九年级上·四川眉山·期末)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如表。
物质
质量/g
初温
加热时间/min
末温
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,此时水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得出:不同的物质,在 相等,升高的温度相同时,吸收的热量不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
(4)在此实验中主要用到了如下研究方法中的 和 (填序号)
A.控制变量法 B.等效法 C.转换法
D.建立物理模型 E.类比法
3.(22-23九年级上·四川泸州·期末)为了探究不同物质的吸热能力,张宇在两个相同的烧杯中分别装入质量和初温都相同的不同液体a、b,用相同的酒精灯分别对它们加热,如图甲所示;图乙是他根据实验收集的数据描绘出的温度—时间关系的图像,请完成以下问题:
(1)结合题意和图乙分析,为完成该探究实验,除了天平和温度计以外,他还需要选择的测量工具是 ;
(2)实验中选择相同的酒精灯分别对它们加热,可以认为在相同时间内它们吸收的热量相同,然后比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)的方法来判断物质的吸热能力的强弱;
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 (选填“a”或“b”)作为供暖物质,其效果更佳。
4.(22-23九年级上·四川宜宾·期末)为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,实验如下:
在4个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。如表是他们的实验记录,请根据实验记录的数据分析总结有关实验结论。
烧杯号
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
300
20
30
12.0
2
水
150
20
30
6.0
3
水
300
20
25
6.0
4
煤油
20
30
6.0
(1)该实验用同样的电加热器加热,可以根据 来判断物质吸收热量的多少(选填“升高的温度”“加热时间”)。
(2)若要探究物质吸热能力的大小与物质种类的关系,4号烧杯中应装 g煤油,这种研究物理问题的方法叫 。
(3)比较1号烧杯和2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质 相同时, 越大,吸热越多。
(4)不计热损失的情况下,试验中3号烧杯中的水吸收的热量是 J,通过计算煤油比热容为 J/(kg•℃)。(c水=4.2×103J/(kg•℃))
5.(23-24九年级上·四川宜宾·期末)如图甲、乙所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。请回答下列问题:
(1)该实验是通过 来反映烧杯中液体吸收热量的多少的,这里用到的实验方法是转换法,故选择如图 (选填“甲”或“乙”)所示的实验装置更好;
(2)除了图中的实验器材外还需要用到的实验器材有:秒表和 ;
(3)实验中应选用相同的加热装置分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的水、煤油两种液体进行加热,并记录实验数据;
(4)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图丙所示)。由图丙可知,煤油的比热容 (选填“大于”“等于”或“小于”)水的比热容;
(5)为了进一步探究,给一定质量的冰加热,利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图像如图丁所示,分析图像可知,物质吸收热量的能力还与该物质的 有关。
6.(23-24九年级上·四川巴中·期末)在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图甲、乙所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
30
34
38
42
46
煤油的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取质量 (选填“相等”或“不相等”)的煤油、水两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格相同的酒精灯加热。实验中通过比较两种液体 来比较吸收热量的多少(选填“升高的温度”或“加热时间”);
(2)实验数据如上表所示, 的吸热能力强。如果要在两种液体中选择一种液体作为液体温度计的测温物质,你认为 较为合理;
(3)从表格中数据可得,煤油的比热容为 ;
(4)若图丙中①是煤油加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的煤油质量增加到原来的2倍,用相同的加热器加热,不考虑热损失,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的第 条(填“①”“②”或“③”);
(5)若图丙中①②③分别为三种质量相同的不同液体,用相同的加热器加热,不考虑热损失,绘制出温度随时间变化的图线,则这三种物质的比热容之比为 (整数比)。
7.(23-24九年级上·四川成都·期末)为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)由图像可知,升高相同的温度,液体 (选填“A”或“B”)的加热时间更长,说明它的吸热能力更强。
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 (选填“A”或“B”) 作为供暖物质,其效果更佳。
8.(23-24九年级上·四川泸州·期末)某实验小组用规格相同的实验器材,对初温相同的 100g 水、200g 水、100g 煤油进行加热,如图所示(已知水的比热容大于煤油的比热容)。
(1)若要探究不同物质的吸热能力,应选择 两图所示装置进行对比实验,该实验除用了控制变量法以外,还用到了 的思想;
(2)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁,分析可知 100g水对应的图像是 (选填“b”或“c”)
9.(23-24九年级上·四川泸州·期末)小明和小强利用如图甲所示的装置“比较甲、乙两种液体的比热容”,不计热量损失,小明进行了如下操作:
(1)电路中接入相同的电阻丝Ra和Rb,两相同的烧瓶a、b内分别装入甲、乙两种不同的液体,而且m甲=m乙。
(2)请帮小明设计实验数据记录表格(画在答题卡上适当位置)
(3)接通电源,开始进行记录数据,并画出两种液体温度随时间变化图像如图乙所示。
(4)分析数据可知,比热容较大的液体是
(5)小强在进行操作时,直接在两烧瓶装入了体积相同的甲、乙两种液体,经称量,发现m甲>m乙。经实验,得到的图像如图丙所示,此时小强能否得到两种液体的比热容大小关系? ,判断依据是 。
(6)完成实验后,他们还想利用这个装置继续探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,则他们需要控制相同的实验条件有: 相同的同种液体。
10.(23-24九年级上·四川达州·期末)小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时:
(1)请完成以下实验要求:
a.实验原理是 ;
b.实验中要控制的变量是:液体的质量和 。
c.实验中,怎样操作才能使烧杯在单位时间内吸收的热量都相等? ;
(2)根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像,如图甲,分析图像可知,加热15min,水吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量,通过图像乙可知食用油的比容热为 J/(kg℃);
(3)实验完成之后,小明又用电加热器给另外的A、B两杯液体加热,由测得的数据画出温度—时间图像如图乙;如果A、B液体的质量相同,则 液体的吸热能力较强;如果A、B液体是同种液体,则 液体的质量较大。
考点二 比较不同燃料热值
11.(23-24九年级上·四川南充·期末)为了比较两种液体燃料的热值,小明和小红均采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,酒精灯中燃料的质量相同,不计热量散失。回答下列问题:
(1)小明在实验中将燃料燃尽,他根据 可以比较两种燃料热值的大小;
(2)实验结束后,小明根据温度计和电子秤示数,绘制了烧杯中水温和剩余燃料的质量的关系图像,如图乙,则可初步判断燃料 (选填“A”或“B”)的热值大;
(3)小红在实验中将两杯水均加热至,她根据 也可以比较两种燃料热值的大小。
12.(23-24九年级上·四川绵阳)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的读数,分别为、、,且有。
(1)在实验中,三个烧杯中液体a、b的 必须相同。
(2)要比较a、b两种液体的比热容,应选择 两图进行实验。液体a的比热容与液体b的比热容相比, (填“>”“=”或“<”)。
(3)要比较1、2两种燃料的热值,应选择 两图进行实验。燃料1的热值与燃料2的热值相比, (填“>”“=”或“<”)。
(4)在图甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度,再结合酒精的质量这一数据,计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比 (填“偏大”或“偏小”),理由是 。
13.(21-22九年级上·四川德阳·期末)某科技小组利用图一所示的实验装置研究不同燃料燃烧时的放热本领,请根据实验装置回答下列问题:
(1)实验中,必须控制甲、乙两装置中水的初温和 相等;
(2)为了便于比较,该科技小组取质量相同的不同燃料完全燃烧,通过观察 来比较不同燃料的放热本领;
(3)某时刻甲图中水的温度如图二所示,为 ℃;
(4)实验后,聪明的小明利用公式算出了甲图中水吸收的热量,再根据Q吸=Q放这一关系式,又算出了酒精的热值,结果他发现算出的热值比书上给出的酒精热值要 (选填“大”或“小”)很多。
14.(21-22九年级上·四川广安·期末)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时通过观察 来比较两种燃料的热值大小;
(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适的装置加热相同一段时间后,液体a升温多,由此可知,质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量;
(3)若甲图烧杯中装有50mL的水,燃料1为10g酒精,完全燃烧后,温度计的示数升高了20℃。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•C)]则:
①水吸收的热量为 J;
②若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值为 J/kg;
③由上述方法计算出的酒精热值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样”)。
15.(23-24九年级上·四川南昌)小王学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小;
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 (由下而上/由上而下),调节横杆高低的目的是 ;
(2)实验数据记录如下表
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽时水温水温/℃
燃料的热值/J•kg﹣1
酒精
15
45
2.4×106
碎纸片
15
25
小王根据表中数据,计算出了酒精的热值,则碎纸片的热值是 J•kg﹣1;
(3)以上计算出燃料的热值与实际相比会偏 (选填“大”或“小”),理由是 。
16.(22-23九年级上·四川达州·期末)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。他自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果如表。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)取质量 (选填“相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯。为了保证实验结论的可靠,小明在实验中应控制水的初温和 相同;
(2)在安装、调整甲图中实验器材时,应当 (选填“点燃”或“不点燃”)煤油灯;按 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材;
(3)实验中通过比较 来比较煤油和菜籽油燃烧放出的热量不同;
(4)通过表格中记录的数据,你认为煤油和菜籽油中,热值较大的是 ;
(5)小明利用水的比热容及实验中所测的数据 (选填“能”或“不能”)准确算出煤油和菜籽油的热值大小,原因是 ;
(6)另一名同学用同样的装置进行实验,但在两种燃料燃尽之前水都沸腾了,小明认为这样无法比较出两种燃料的热值。为避免这种情况的出现,请你对该同学提出,一条改进建议: 。
17.(22-23八年级上·四川眉山·期末)某固态物质加热时,其温度随时间的变化关系如图乙所示,请分析并回答下列问题:
(1)这是 (选填“晶体”或“非晶体”)的熔化图象;
(2)第10min时,该物质处于 态(选填:“固”、“液”或“气”);
(3)该物质的熔点是 ℃;凝固点是 ℃;
(4)在组装图甲的实验器材时,应该 (选填“从上往下”或“从下往上”)组装;
(5)灯内酒精用完一半后,剩下一半的酒精的热值将 (选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
考点三 探究串并联电压电流规律
18.(23-24九年级上·四川广安·期末)某班级同学要“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,所用实验器材有:电源(电压恒定)、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω的电阻各一个,开关、导线若干。
(1)如图甲所示是某同学设计的电路图。正确连接电路后闭合开关S,发现电压表示数为零,将电压表接到R2两端,发现电压表有示数且接近电源电压,若确定故障仅有一处且发生在电阻R1或R2上,则故障可能是 。
(2)排除故障后进行实验,得到表中的实验数据,根据实验数据可以得到结论: 。
实验次数
R1两端电压/V
R2两端电压/V
电源电压/V
1
1.9
3.9
5.8
2
2.4
3.6
6
3
1.4
4.5
5.9
(3)同组的同学对照图甲的实验设计后认为:用一块电压表分别测量R1两端的电压和R2两端的电压时,需要对电路进行拆接,为了不反复拆接电压表,他加了一个电压表并设计了如图乙所示的电路,他的思路是:闭合开关S和S1,电压表测R1两端的电压;闭合开关S和S2,电压表测R2两端的电压;电压表V1测量电源两端电压。这种设计思路是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
19.(22-23九年级上·四川德阳·期末)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图所示的电路;
(1)小明连接电路时,刚接好最后一根导线,就发现小灯泡发光了,产生这一现象的原因是 ;
(2)实验时,应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡进行实验;
(3)小明完成了实验,并把数据记录在表中,
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.6
1.2
2.8
分析实验数据,小明得出实验结论:串联电路两端的电压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)各部分电路两端电压之和,小明同学实验设计方案的不足之处是: 。
20.(23-24九年级上·四川雅安·期末)小明所在兴趣小组利用图甲所示电路探究“串联电路的电压规律”,实验中电源电压保持不变。
(1)实验时,应选择多只规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡进行多次实验,这样做的目的主要是 (填符号);
A.避免偶然性,寻找普遍规律 B.取平均值,减小实验误差
(2)某次实验时,闭合开关后发现电压表的指针如图乙所示,出现这种情况的原因可能是电压表的量程 ;
(3)实验中,在正确测量两端的电压后,小明认为电压表右边的接线不动,只需将电压表左边与M点的接线断开改接到N点即可测出灯的电压,小明的方法是 (选填“可行”或“不可行”)的;
(4)实验中测得的数据如下表所示,分析表中数据可得出结论:在串联电路中, (可用U、、表示)。
次数
1
3.2
1.3
4.5
2
2.0
2.5
4.5
3
1.5
3.0
4.5
(5)小明将图甲电路中的N点处断开再接入灯泡,测得两端的电压为1V,两端的电压为2V,则两端的电压为 V。
21.(23-24九年级上·四川成都·期末)在“探究串联电路电压”实验中,小新同学设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)在连接电路时,小新觉得一定要按照从正极到负极的方向连接导线,才符合电路连接的安全要求,你认为他的想法正确吗? (选填“正确”或“不正确”);
(2)小新把电压表连接在AB之间,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来小新应该:断开开关, ;
(3)小新继续进行实验,其中有三组数据如下表所示:
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
1.325
1.475
2.8
小新根据测量数据得到了结论:串联电路两端的电压等于串联电路中各部分两端的电压之和。但细心的小兵发现,小新的实验数据中有一组是有误的,数据有误的是第 次实验。
22.(23-24九年级上·四川成都·期末)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图所示的电路。
(1)小明用电压表测量L1两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法是先用0~15V的量程进行 ;
(2)实验过程中,小明发现,电压表示数为零,两灯都不亮,假设只有一处故障,则故障可能是 。
(3)纠正错误后,进行实验,分析实验数据,发现,你认为下列解释合理的一项是 。
A.实验有误差,应继续换不同规格的灯泡多次实验
B.应反复断开、闭合开关,测出各次电压值
C.电压表不准确,应该换一个电压表继续实验
D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压
23.(23-24九年级上·四川成都·期末)我校某学习小组的同学在“探究串联电路中电压的特点”活动中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.6
1.8
4.4
(1)实验前,所选灯L1和灯L2的规格应 (选填“相同”或“不同”),连接电路时开关应 。(选填“断开”或“闭合”)
(2)小雨和小明按照图连接好电路后,分别正确测出AB、BC、AC间的电压并记录在上表中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请你指出他们实验中的不足之处 。
(3)实验结束各组同学开始热烈的讨论,互相分享经验和发现,小芳同学发现,在按照图甲测量了L1两端的电压后,保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上再次测量电压值,她 得到L2两端的电压(选填“能”或“不能”)。
24.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图甲是“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
实验次数
UAB/V
UBC/V
U电源/V
1
0.5
2.4
3.0
2
1.0
1.9
3.0
3
1.3
1.6
3.0
(1)连接电路时,开关应该 ;
(2)把电压表接在AB之间,闭合开关,发现电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来应进行的实验操作是: ;
(3)闭合开关,发现其中一个小灯泡发光微弱。三位同学对造成这种现象最可能的原因展开了如图的讨论,你赞成 的观点;
(4)分析表中数据,发现UAB+UBC<U电源,下列解释合理的一项是 。
A.应反复断开、闭合开关,测出各电压值
B.电压表不准确,应换一个电压表继续实验
C.实验有误差,应继续换不同规格的小灯泡多次实验
D.导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压
25.(22-23九年级上·四川眉山·期末)小明和小华在“探究串联电路电压的规律”时,都设计了如图甲所示的电路:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.6
3.0
(1)闭合开关后,小华发现电压表的指针如图乙所示,此时L1的电压为 v。她接下来应该对电压表进行的操作是 ;
(2)小明连接好电路后闭合开关S,发现L1、L2两只灯泡都不亮,他用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手后两灯又都不亮,则故障可能是 ;
A.L1与灯座接触不良 B.L2与灯座接触不良 C.L2灯丝断开了
(3)排除故障后,小明正确操作完成了实验,并把数据记录在下表中,分析实验数据得出实验结论:在串联电路中,电源电压等于 ;
(4)实验结束后,小明和小华互相交流,小华指出小明在实验过程中还存在一个不足之处,你认为小明实验中的主要不足之处是 ,改正方法是 。
26.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图是简阳市科创兴趣小组探究“串联和并联电路电流规律”的实验电路图。
(1)在连接或拆开电路时,开关S必须 。使用电流表时,若不能预先估计被测电流的大小,则应先用电流表 (选填“较大”或“较小”)的量程进行试触;
(2)下表是小明按如图甲所示的电路进行实验时测得的三组数据。分析表中的数据,可得出的结论是:串联电路中电流处处 。本实验测得多组数据的主要目的是 (选填“寻找普遍规律”或“减小误差”);
实验序号
电流表的位置
a
b
c
1
电流
0.3
0.3
0.3
2
电流
0.4
0.4
0.4
3
电流
0.2
0.2
0.2
(3)接着小明用如图乙所示的电路继续探究并联电路电流规律,得出了下表数据,则他下一步最合理的操作是 ;
A点电流
B点电流
C点电流
0.16A
0.16A
0.32A
A.分析数据,得出结论
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
C.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
27.(23-24九年级上·四川成都·期末)在图“探究并联电路的电流特点”实验中,小莉同学选用两个不同规格的小灯泡按图甲连接电路,然后用一个电流表分别接在a,b,c三处去测量电流。
(1)闭合开关,电流表接在a处时,其指针指示位置如图乙所示,则所测电流值为 A;
(2)她测量了a,b,c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如表,在分析数据时,发现Ia+Ib≠Ic,造成这种结果的原因是 ;
Ia/(A)
Ib/(A)
Ic/(A)
0.24
0.30
0.52
(3)在某次测量电流的实验中,小莉同学发现图丙电路中两电流表示数相同且不为零,利用并联电路的电流特点,她分析出现这种情况的故障原因可能是 。
28.(23-24九年级上·四川成都·期末)小海和小明一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
A处电流
B处电流
C处电流
0.32
0.22
0.54
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 的电流;
(2)闭合开关后,他们发现两灯都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,请你帮他们想出一种简单可行的判断方法 ;
(3)实验中,测出A、B、C三处电流如上表所示,由此初步得出A、B、C三处电流的关系是: (用字母写出关系表达式);
(4)小海认为:为了让实验结论更具有普遍性,应该使用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡多次进行实验。
29.(23-24九年级上·四川成都·期末)同学们利用如图所示电路做“探究并联电路中电流的规律”的实验,所用器材包括电源、开关、电流表各1个及导线若干,另有规格不同的小灯泡。
(1)图(a)是他们设计的电路图,图(b)是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)连接电路,闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,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)同学们按照图(b)做实验时,闭合开关后,两灯均发光;再将灯泡拧下,则电流表的示数将 (选填“变大”“不变”“变小”)。
(4)为了验证结论的普遍性,下列做法可行的是 。
A.将灯泡更换位置多次实验
B.换不同量程的电表多次试验
C.换用不同的电源多次试验
D.用相同的小灯泡进行实验
30.(23-24九年级上·四川成都·期末)图甲为小嘉研究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在图甲中的 (选填“A”“B”或“C”)处;
(2)小嘉将电流表连入电路中的A处,闭合开关,发现指针如图乙所示,其原因是 ;
(3)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如表所示。由此小嘉得出结论: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。小诚认为小嘉这个结论是错误的。为了验证这个结论是否正确,他们应该 。
位置
A
B
C
电流(A)
0.18
0.18
0.36
31.(23-24九年级上·四川成都·期末)在探究“串联电路中电流规律”的实验中,小李同学选用两个不同规格的灯泡、组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
0.24
0.24
0.24
(1)小李同学在连接电路的过程中,开关S应处于 状态;
(2)连接好电路后,闭合开关S,小李同学发现灯泡、都不亮,她用手按紧灯泡,灯泡、,仍然都不亮;她再按紧灯泡,灯泡、都亮,松开手灯泡、又不亮,则故障可能是 ;
A.灯丝断了 B.灯丝断了 C.短路 D.与灯座接触不良
(3)排除灯泡故障后,小李同学闭合开关S后还发现电流表的指针位置如图乙所示,出现此现象的原因是 ;
(4)排除所有故障后,小李同学分别测量出a、b、c三处的电流,实验的测量数据如上表所示,由此小李同学立即得出结论:串联电路中各处的电流相等。该结论的得出存在不完善的地方,改进方法是 。
32.(22-23九年级上·四川成都·期末)在“探究并联电路中的电流规律”的实验中,所用电路如图所示。
(1)实物连线时,开关应处于 状态;
(2)在实验中发现电流表指针反偏,这是因为 ;
A.电流表正负接线柱接反了
B.电流表量程太小,指针反弹了
(3)若测得A、B、C三处的电流分别为IA=0.5A、IB=0.2A、IC=0.3A,接下来的实验步骤应该是 ;
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
(4)实验后发现并联电路中的电流规律为:干路电流等于 。
33.(22-23九年级上·四川成都·期末)用如图甲所示电路“探究并联电路中电流的特点”。
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是 的;
(2)实验中需用电流表分别测出图甲电路中三个位置的电流来寻找规律,你想选择的三个位置是 (填写字母);
(3)当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,你的改进措施是 ;
(4)排除故障后,某次实验时电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
34.(23-24九年级上·四川巴中·期末)小余和小乐探究并联电路中电流的规律,他们设计的电路如图甲所示:
(1)在连接电路的过程中,开关应该 ;
(2)在实验中,小余试触开关时,电流表的指针偏转情况如图乙所示,可能原因是 ;
(3)在实验过程中,他们连接了如图丙所示的电路,闭合开关后,观察到L2 (填“发光”或“不发光”);
(4)请在图丙所示电路中只改动一根导线,要求满足L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测通过灯L2的电流,开关控制所有用电器;
(5)他们连好电路后把电流表分别接入电路中的A、B、C处,测得三处的电流,如表所示:他们下一步应该做的是: ;
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
A.整理器材,结束实验;
B.改变电流表的量程或换电流表再测几次;
C.换用不同规格的小灯泡,再测几组电流值;
通过对数据的分析,可以得出并联电路中电流的规律是: 。
考点四 探究影响电阻大小的因素
35.(23-24九年级上·四川绵阳·期末)完成以下的探究实验。在“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)小明根据图连接好电路,闭合开关,电压表示数如图所示,为了使实验结果更准确,接下来他应 ;
(3)测出L2两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确?答: ;
(4)测量完成后,进行小组交流讨论,下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理,请说明理由。答: ;
实验小组
L2两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.4
3.1
4.5
2
3.0
1.3
4.4
3
1.1
1.7
2.8
4
1.8
1.2
3.0
(5)在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积、长度、温度有关。(2)实验时,同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路中A、B两点之问,探究情况如下表:
序号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
a
铜丝
1
1
较亮
b
镍铬合金丝
1
0.5
最暗
c
铜丝
1
0.5
较暗
d
铜丝
0.5
1
最亮
选用 两根金属丝,可探究导体电阻跟导体横截面积的关系,实验中是利用 来判断电阻的大小;
(6)如图乙所示的实验,可探究导体电阻与 的关系。
36.(23-24九年级上·四川成都·期末)在探究“影响导体电阻大小的因素”时,小慧做出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。实验室提供了四根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
小慧按照如图所示的“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路,在M、N之间分别接入不同的电阻丝,通过观察 来比较导体电阻大小更为恰当。为了验证上述猜想③,应该选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
37.(22-23九年级上·四川乐山·期末)某实验小组在“探究影响电阻大小的因素”时,选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,电阻丝的参数如下表。
编号
材料
长度/m
横截面积mm2
a
镍铬合金丝
1.0
0.2
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铬合金丝
0.5
0.1
小组成员做出了如下猜想:
猜想1:电阻大小与导体的长度有关。
猜想2:电阻大小与导体的材料有关。
猜想3:电阻大小与导体的横截面积有关。
设计了如图所示电路,请回答下列问题:
(1)实验通过比较 的大小,来比较电阻丝电阻的大小;
(2)若要验证猜想1,则应该选用 两根电阻丝(填编号)进行对比实验;
(3)选用c、d两根电阻丝进行对比实验,目的是为了验证猜想 ;
(4)实验中如果将电流表更换成小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻的大小;
(5)实验过程中主要用到的方法是 。(填“控制变量法”或“模型法”)
38.(22-23九年级上·四川巴中·期末)在做“探究——影响电阻大小的因素”的实验时,需要在相同的电压下,利用电流表测量通过不同电阻丝的电流来探究影响电阻大小的因素,表中为实验中所用电阻丝的参数。
电阻丝代号
长度(m)
横截面积(mm2)
材料
A
1.0
1.2
锰铜
B
1.5
1.2
镍铬
C
1.0
0.8
锰铜
D
1.5
1.2
锰铜
E
0.5
1.2
镍铬
(1)为探究电阻与材料有关,应在表中选用电阻丝B与 ;
(2)若选用导线A与D,则可探究电阻与 的关系;
(3)若选用导线A与 则可探究得到,在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越 ;
(4)实验中采用的实验方法有转换法和 ;
(5)实验过程中若把电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻的大小。
39.(22-23九年级上·四川眉山·期末)在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
小明、小红和小亮在做实验时,作出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点;
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填:“A”、“B”、“C”、“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是 ;
(4)小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证;
(5)以上研究方法为控制变量法。在“探究电流与电压的关系”实验中 (选填:“没有”或“也”)用到此方法。
40.(21-22九年级上·四川攀枝花·期末)在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积、 、 有关。
(2)实验时,同学们用图甲所示的实验装置分别把四根金属丝接入电路中两点之间,探究情况如下表:
序号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
1
铜丝
1
1
较亮
2
镍铬合金丝
1
0.5
最暗
3
铜丝
1
0.5
较暗
4
铜丝
0.5
1
最亮
选用 两根金属丝(填序号),可探究导体电阻跟导体横截面积的关系,得到的结论是: 。
(3)如图乙所示的实验,可探究导体电阻与 的关系。
考点五 探究电流与电压、电阻的关系
41.(23-24九年级上·四川广安·期末)小静同学探究“电流与电阻的关系”时,可用实验器材有:三节新的干电池串联(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)开关一个、导线若干。小静同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)实验过程中,小静同学将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,使电压表示数为3V并读取电流表的示数。接着断开开关S,将5Ω的定值电阻更换成10Ω的定值电阻,不移动滑片的位置,直接闭合开关,接下来应做的正确操作是 ,直至电压表示数为 V,并记下此时电流表的示数;
(2)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是______(填字母序号);
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.在电路中串联一个10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(3)根据图乙我们可以得到实验结论: 。
42.(22-23九年级上·四川宜宾·期末)某小组利用如图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,电源电压保持7.5V不变。
(1)如图甲所示的实验电路有一根导线未连接,开关右边接线柱应当与滑动变阻器的 接线柱相连(要求:连线不交叉,滑片P向A端移动时电流变大);
(2)组内的小杨连接好电路试触开关时,发现电流表如图乙所示的情景,原因是电流表 ;再闭合开关,发现电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压,无论怎样移动滑片P两表示数都不变,此故障的原因可能是R (选填“短路”或“断路”);
(3)组内小杨在探究“电流与电压的关系”时,根据实验数据绘制的图像如图丁所示,根据图像可知,使用定值电阻的阻值为 Ω,分析图像可得出的结论是:当电阻一定时,通过该电阻的电流与电压成 ;
(4)同组的小米同学在此基础上继续探究“电流跟电阻”的关系,她又增加了四个阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,其余器材不变。先把5Ω的电阻接入电路,使电压表示数如图丙所示,然后断开开关,将10Ω的电阻替换5Ω,再闭合开关,接下来应将滑片P向 (填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注视着 (填“电流表”或“电压表”),为顺利完成这5次实验,所用滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
43.(23-24九年级上·四川广元·期末)某学习小组探究“通过导体的电流与电压关系”的实验如图所示;
(1)用笔画线代替导线将图中实物图连接完整(要求:滑片往右移动时,电流表示数变小);( )
(2)在探究过程中,滑动变阻器除了有保护电路的作用,还有 的作用;
(3)实验数据记录如下表,小明发现有一组读数错误,错误数据是实验次数中的第 次;
(4)实验数据改正后,根据表格数据可得出实验结论: 。
实验次数
1
2
3
4
5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
2.5
电压/V
0.5
1
1.5
2
2.5
44.(23-24九年级上·四川泸州·期末)小宇同学在家庭实验室中探究导体中的电流与导体两端电压的关系,连接了如图甲所示的电路(电源电压为恒定 )。
(1)小宇检查完电路连接,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,发生该现象的原因可能是 ;
(2)排除故障后,小宇在MN之间接入某个定值电阻,闭合开关,移动滑片P,记录电流表和电压表的示数。进行多次实验后,用小灯泡替换该定值电阻重复上述操作。根据收集的数据,在图乙中分别绘制了定值电阻和小灯泡的I−U图像,图像中 (填图像中的字母)能反映出定值电阻的电流与电压关系;由图线a 可得出结论是: ;
(3)完成以上实验后,小宇想继续探究电流与电阻的关系,他只将电阻箱换接在MN接线柱之间,应控制 不变,在实验过程中,当把电阻箱示数由15Ω调整为10Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻应 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
45.(23-24九年级上·四川德阳·期末)探究电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)【问题】电流与电压有怎样的关系?
(2)【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大;
(3)【设计实验】如图是该实验的电路图,图中的滑动变阻器在本实验中的作用是:限制电流,保护电路;通过调节接入电路的 大小,来改变R两端的 ;
(4)【进行实验】按电路图连接电路,闭合开关,保持电阻不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示;
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(5)【分析与论证】请把上表中的实验数据在坐标系中描点,并绘出图像 ;
(6)【结论】在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
46.(23-24九年级上·四川泸州·期末)小明在探究“电流与电阻的关系”时,采用了如图甲所示的电路,实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A”、“B”);
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针几乎无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 ;(填字母)
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
(3)排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点并连线,则图中阴影部分面积表示的物理量是 ,其数值为 ;
(4)当小明接入30Ω定值电阻时,发现无论如何移动滑动变阻器无法完成实验,原因是 ,利用已给器材,你解决问题办法是 ;
(5)在此实验的基础上,小明得到了电流与电阻的关系: 。
47.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图甲是某实验小组探究“电流与电阻的关系”的电路图,电源电压6V恒定不变,定值电阻5个(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“c”或“d”)端;
(2)他们先将的电阻接在图甲中a、b间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;保持滑片不动,用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片P向 (选填“c”或“d”)端移动,才能保持a、b间的电压仍为不变;
(3)再依次更换a、b间电阻为15Ω、20Ω继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:该实验中控制a、b间电压的值为 V;于是他们得出结论:当a、b间电压一定时,通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 比;
(4)当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为继续完成此次探究,同学们一起设计了如下方案,其中不正确的一项是 。
A.将滑动变阻器更换为“5Ω,1A”的滑动变阻器,其余不变
B.将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源,其余不变
C.所有器材都不更换,只调节滑动变阻器,使被控制的电压为2.5V,重新实验
48.(23-24九年级上·四川成都·期末)三个实验小组用图所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验,准备了以下器材:电压恒为6V的电源,标有“20Ω 2A”的滑动变阻器,5Ω、10Ω、18Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个、电流表有0~0.6A、0~3A两个量程可选;电压表有0~3V、0~15V两个量程可选。
(1)小聪同学认为,连接电路必须沿着从电源正极到负极的方向进行。他的观点是 的;
(2)在连接好电路后,移动滑动变阻器滑片进行实验探究时,眼睛应该观察 ;
(3)在进行“断开开关,将5Ω电阻更换成10Ω电阻继续实验”这一环节时,甲小组认为,更换成10Ω电阻需要将滑动变阻器阻值调到最大,才能闭合开关进行实验;而乙小组认为,更换成10Ω电阻后总电阻增大,而总电流在减小,所以不需要将滑动变阻器阻值调到最大,可直接闭合开关进行实验。老师听了他们各自的意见后说乙组的观点是错误的,老师的理由是乙组的操作可能会导致 ;
(4)经过几次实验,丙组得到了下表所示的实验数据:
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
18
30
50
电流I/A
0.6
0.3
0.16667
0.1
0.06
请你分析表中实验数据,指出丙小组实验探究中存在的问题并进行评价: 。
49.(23-24九年级上·四川成都·期末)小夏用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压保持不变,滑动变阻器上木有“”字样,R为电阻箱。
(1)将电阻箱接入电路,依次将电阻箱的电阻调为,每次增大电阻箱电阻后均调节滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,读取相应的电流表示数,绘制了如图乙所示的图像。根据图像可知,电压表示数为 V。
(2)实验过程中,突然电流表示数变成零,电压表示数变大,若电路中只有一处故障,则该故障可能是
(3)老师看了图像后说有个数据不是实际测量得到的,当电阻箱电阻调到 时,无法完成实验。
50.(23-24九年级上·四川广元·期末)某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,连接了如图甲所示电路(电源电压保持不变)。
(1)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R (选填“短路”或“断路”);
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的阻值由更换为时,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动,使电压表示数保持原来不变,若实验中R的阻值分别为、、,则滑动变阻器的阻值至少是 。
51.(22-23九年级上·四川眉山·期末)探究电流与电压的关系
(1)【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢;
【猜想与假设】依据 是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大;
(2)【设计实验】如图是该实验的电路图,图中的滑动变阻器在本实验中的作用是通过调节自身 大小,来改变R两端的 ;
(3)【进行实验】按电路图连接电路,闭合开关,电流表针位置如图所示,此时电流表的示数为 A。保持电阻R=5Ω不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示;
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)【分析与论证】请在下图的坐标轴上制定标度:把上表中的实验数据在坐标系中描点,并绘出U-I图像;
(5)【结论】在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
52.(22-23九年级上·四川泸州·期末)小翔用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器甲“15Ω 1A”、滑动变阻器乙“50Ω 1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。
(1)为了能全部完成本实验他应选用滑动变阻器 ;(选填“甲”、“乙”)
(2)将5Ω定值电阻接入电路后,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为 ;
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了使电压表的示数保持 (变大、变小、不变),应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”、“B”)移动,记录此时各表的示数;
(4)实验记录的部分多组数据如表所示,分析数据可得出结论: 。
实验次数
定值电阻的阻值
电流表示数
1
5Ω
2
10Ω
0.18A
3
20Ω
0.09A
考点六 电阻的测量
53.(23-24九年级上·四川眉山·期末)物理的魅力在于探究的乐趣。某同学用伏安法测电阻,拟出下列实验报告:
[实验目的]学习运用电压表、电流表测量电阻。
[实验步骤]
①根据实验目的画好电路图
②按照电路图连接好电路,调节滑动变阻器,使电路中电阻最大
③接通开关,读出电压表、电流表的示数,并记于下表。
电压(V)
电流(A)
电阻(Ω)
3.5
0.5
7.0
④断开开关,计算出Rx=7Ω。试回答下列问题:
(1)请按照电路图用笔划线代替导线,将实物图补充完整。
(2)本实验报告不完整,请补充实验原理 ;
(3)从“实验步骤”看,实验数据不科学,主要缺陷是 ;
(4)滑动变阻器在实验中所起的作用是(写出一点即可) ;
(5)这种方法测出的电阻值较真实值 。(选填偏大,偏小或不变)
54.(23-24九年级上·四川广元·期末)小华在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“3V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为6Ω,电源电压为6V,滑动变阻器的规格满足实验要求。
(1)将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,发现灯不亮,请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现电压表的示数为2.0V,为了使小灯泡正常发光 (选填“A”或“B”)端滑动。若小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(3)上述实验结束后,同组的小张同学又取来R=10Ω的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光,此时电路的总功率为 W。
55.(22-23九年级上·四川泸州·期末)小明用如图甲所示的电路测量定值电阻RX的阻值,用两节新干电池串联组成电源。
(1)该实验的原理是 ;
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关后,电压表示数如图乙所示,小明接下来应该 ;
(4)正确操作后进行实验,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻RX的电流为 A,定值电阻为RX= Ω;
(5)如果没有电压表,电源电压未知但不变,可以用最大阻值为R0的滑动变阻器,利用图丁所示电路,来测量电阻RX的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片置于最左端时,电流表示数为I1;滑动变阻器滑片置于最右端时,电流表示数为I2,则电阻RX= 。(用题中所给物理量的字母表示)
56.(23-24九年级上·四川成都·期末)在测量未知电阻R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态;
(2)如图甲是小明接好的实物图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 (填序号)条;
(3)改正错误后再进行实验,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 端;
(4)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 A,未知电阻R= Ω。
57.(23-24九年级上·四川乐山·期末)某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,电源电压为6V,可供选用的滑动变阻器有R1(20Ω 1A)和R2(50Ω 0.2A)。
(1)为了能完成实验,应该选用的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”);
(2)闭合开关后,某次测量时电压表的示数为2.6V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端滑动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图丙所示。在这个图像中,横轴应该表示的是 (选填“电压”或“电流”);根据图像反映的信息,在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系;
(4)该同学又取来R=10Ω的定值电阻,设计了如图丁所示的电路图,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光。
58.(23-24九年级上·四川泸州·期末)实验小组用伏安法测量额定电压为 2.5V 的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压恒定。
(1)本实验的原理是 ;
(2)组内成员小樱按照图甲正确连接好电路后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数如图乙,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片 P 向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)小樱移动滑动变阻器的滑片 P,测量出了 4 组实验数据,描点并绘制出了通过小灯泡的电流 I 随其两端电压 U 变化的图像如图丙所示,由此可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留1位小数);
(4)同组的小华通过计算指出曲线上所标出的五个点中, 点可能不是实验直接测得的数据,你认为她的理由是 ;
(5)在保证电路安全的条件下,小樱缓慢移动滑动变阻器的滑片 P 到另一位置,电流表示数如图丁所示,此时小灯泡的亮度比正常时 。
59.(23-24九年级上·四川广安·期末)小明利用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器的铭牌上标有“”字样,的阻值约为。
(1)闭合开关S,两电表均无示数;将电压表改接在滑动变阻器两端时,两电表也均无示数;将电压表改接在开关两端时,电压表有示数,电流表无示数。则电路故障是 。
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数为,电流表的示数如图乙所示,则未知电阻 ,小聪认为小明测得的数据误差可能比较大,若想减小误差,你的做法是 。
(3)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开开关,读出电压表的示数为;
②闭合开关,读出电压表的示数为;
③待测电阻的阻值 (用已知量和测得量的字母表示)。
考点七 测量电功率
60.(23-24九年级上·四川眉山·期末)图甲是小明3节新干电池“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。
(1)①将甲图中的滑动变阻器阻值调到最大,试触开关时,会看到的现象是电压表: ,电流表: ;
②图甲中有一根导线接错了,请在错误处画“×”,并在图上改正 ;
(2)改正错误后,测量了几组电压和电流的值如下表:
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
分析数据得出的结论是: 。小明所使用的定值电阻是 欧。他使用的研究方法是 法;
(3)用这个电路还可以测小灯泡的电阻,将定值电阻换成一只标有“2.5V”的小灯泡,闭合开关后当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光的电阻是 Ω,额定功率是 W。(电阻保留小数点后一位数值)图丙是小灯泡的U-I图象,请你说明为什么电流与电压不成正比? 。
61.(21-22九年级上·四川乐山·期末)小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况,连接了如图所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 端(选填“左”或“右”);
(2)小阳的实验记录如表所示,小灯泡两端电压U=1.3V时的电功率P = W;
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
(3)由上表的实验记录你还能得到的结论: (写出一条即可);
(4)利用本图所示实验电路还可以进行的实验有: (写出一个即可)。
62.(23-24九年级上·四川绵阳·期末)在测量标有额定电压为2.5V的某小灯泡的电功率实验中,选用的电源电压为4.5V,灯丝的电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,完成实物图连接;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数如图丙所示时,其示数为 A;
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由表可知,随着电压的增大,小灯泡消耗的功率 (选填“增大”“不变”或“减小”)。当小灯泡正常工作时,其功率为 W,其电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(5)根据表中数据,诗在图中画出U—I关系图象;
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
熄灭
熄灭
微光
较暗
不很亮
较亮
明亮
电压U/V
0.1
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.10
0.32
0.38
0.42
0.48
0.52
0.56
(6)根据表中的数据,画出的图象是 (选填“直线”或“曲线”),原因是在不同的电压下,灯丝的电阻随温度的升高而 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
63.(23-24九年级上·四川眉山·期末)用如图所示的器材测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1W的小灯泡的功率。试按要求完成下列各题。
(1)如图是某同学连接的电路,存在三处错误,请找出:① ;② ;③ ;
(2)纠正以上错误后,试触开关时发现,电流表有示数,电压表无示数,灯泡不亮。经检查,电压表完好且连接正确,灯泡也完好,则出现这种故障的原因可能是 。
64.(23-24九年级上·四川眉山·期末)在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡额定电流为0.2A,电阻小于。
(1)连接电路时开关应处于 状态;
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 ;
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 选填“A”或“B”)端;
(4)实验电路连接完毕后,闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数,产生此现象的可能原因是 ;
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(6)用上述电路测量了的额定功率后,再测定一个额定电流为“0.4A”的灯泡的额定功率,的电阻略小于,需更改 表的量程,且更换成后应该将滑动变阻器的滑片从原来的位置往 (选填“A”或“B”)移动使正常发光。
(7)在同学们已做过的物理实验中,有不少涉及到物理量的测量。其中有一类物理量可以直接用仪器进行测量,而另一类物理量只能间接浏测量,“小灯泡电功率”的测量是属于 (选填“直接”或“间接”)测量。
65.(23-24九年级上·四川德阳·期末)某实验小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中,设计了如图甲所示的电路图,并进行实验。(小灯泡的额定电压为2.5V)
(1)该小组的同学所依据的实验原理是 。
(2)连接电路时开关应该 。
(3)图乙是该小组的一位同学连接的电路,其他同学指出电路中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路改接正确。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,改变小灯泡两端的电压进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在下表中
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡的亮度
1
0.5
0.16
0.08
不亮
2
1.7
0.24
0.41
较暗
3
2.5
0.28
正常
4
3.0
0.30
0.90
很亮
(5)小灯泡的额定功率为 W,小灯泡的亮度取决于其 (选填“实际”或“额定”)功率
66.(22-23九年级上·四川泸州·期末)在测量小灯泡的电功率的实验中,小华连接好了如图甲所示的实验电路,已知小灯泡的额定电压为2.5V,用两节新干电池串联组成电源。
(1)图甲中,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,小华接下来应进行的操作是 (请填选项前面的字母);
A.检查灯泡是否断路 B.检查滑动变阻器是否接触不良
C.检查开关是否接触良好 D.移动滑动变阻器的滑片
(2)问题解决后,从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据,多次实验,描绘出小灯泡的I-U图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(3)分析图乙可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 (选填“减小”“增大”或“不变”);
(4)有同学认为利用图甲中器材还可以探究“导体中的电流和导体两端电压”的关系,你认为这种说法 (选填“合理”或“不合理”),理由是 ;
(5)小华经过思考,设计了如图丙所示电路,测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定电功率,图中R2是旋盘式电阻箱,R1是滑动变阻器,具体操作是:按图丙连接好测量电路,将R1置于最右端,S2与a接线柱连接,闭合开关S1,调节R1,使电压表的示数为U额;保持R1的滑片位置不变,将S2与b接线柱连接, ,读出此时电阻箱连入电路的电阻为R0,则小灯泡额定功率的表达式为P额= (用题中所给字母表示)。
67.(22-23九年级上·四川德阳·期末)小刚在“测小灯泡额定功率”的实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干;
(1)在图甲中请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整;( )
(2)小刚连接好电路,闭合开关后,发现电压表的指针如图乙所示,产生这一现象的原因是 ;
(3)在改正(2)的错误后,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到甲图所示的最 (填“左”或“右”)端;
(4)小刚滑动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了如图丙所示的U﹣I图像,根据图像提供的信息,小灯泡的额定功率为 W。
68.(23-24九年级上·四川宜宾·期末)小西在“探究电流与电压的关系”的实验中,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,定值电阻R的阻值为5。
(1)滑动变阻器在该实验中的作用是保护电路和 ;
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻R (选填“断路”“通路”或“短路”);
(3)排除故障后,进行多次实验,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,为 A;
(4)将多次实验测得的数据记录在表格中,分析数据可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
实验序号
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.1
0.3
0.4
0.5
(5)以下实验中,与此实验中进行多次实验的目的相同的是 (填字母序号);
A.“伏安法”测量定值电阻的阻值
B.“伏安法”测量小灯泡的电功率
(6)该实验用到的主要实验方法是 ;
(7)完成此实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10、.15、20、25的定值电阻各一个。实验中保持定值电阻R两端电压为1.5V不变。实验中,将5的定值电阻换成10的定值电阻后,不移动滑动变阻器的滑片,直接闭合开关,为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于 。
69.(23-24九年级上·四川雅安·期末)在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压保持3V不变。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向B端滑动时,电流表的示数变大;
(2)连接电路时,开关要 。正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近3V,移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 ;
(3)排除故障后,实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图象如图乙所示。由图象可得,该实验结论为 ;
(4)完成上述实验后,小明继续利用该定值电阻R,设计了如图丙所示的电路来测量标有“1.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下:
①闭合开关,将开关置于位置2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为 V;
②保持滑动变阻器位置不动,将开关置于位置1,小明读出电压表的示数恰为2V;
③根据实验数据,可求得小灯泡额定功率为 W。
70.(23-24九年级上·四川德阳·期末)利用甲图所示的电路图测量小灯泡的额定电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为3V。
(1)连接电路时,开关必须先断开,见乙图,滑动变阻器的滑片应移至 端(选填“A”或“B”);
(2)在正确连接电路且操作正确的情况下,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,她接下来的操作最合理的是 (填字母);
A.更换小灯泡 B.更换电压表 C.更换电流表 D.移动滑动变阻器的滑片
(3)移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如丙图所示的图像,根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(4)丙图中的图像不是直线,主要原因是 。
71.(23-24九年级上·四川成都·期末)小汪组的同学在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用器材如图所示。电源电压为3V且保持不变,小灯泡的额定电压为2.2V(电阻约为10Ω)。
(1)判断小灯泡正常发光的方法是:当 时,小灯泡正常发光;
(2)为了顺利完成实验, 实验所选用的滑动变阻器的规格是 ;
A. 2Ω1.0A B. 5Ω0.5A C. 10Ω0.2A
(3)小汪组的同学实验完成后交流讨论,认为若不更换实验器材,该实验电路不能做“探究电流跟电压的关系”实验, 你认为理由是: 。
72.(23-24九年级上·四川广元·期末)小红用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”,小灯泡的额定电压为 2.5V;
(1)如图乙所示,是根据实验数据绘出的小灯泡工作时的I—U 图像,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)接下来小明用如图丙所示电路,测未知电阻 Rx的阻值,步骤如下:
①只闭合开关S0、S1,移动滑片,使电压表示数为 1.2V,电流表示数为0.2A;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S0、S2电压表示数为 2.6V;
③Rx的阻值为 Ω。
73.(23-24九年级上·四川巴中·期末)小聪在测量未知阻值R的电阻实验中,设计了实验电路并进行了部分连接,如图甲所示。
(1)图甲电路,有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线;
(2)改正错误后进行实验,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,则电路故障可能是 ;(选填“R短路”或“R断路”)
(3)纠正错误,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示是 A,则未知电阻 ;
(4)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为定值电阻,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整;
①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为;
② ,用电压表测出电源的电压U;
③请写出未知电阻阻值表达式: 。(用U、和表示)
(5)小聪继续用改正后的图甲实物图探究电流与电阻的关系,若所选滑动变阻器最大阻值为30Ω;
①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为,记录电流表示数;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向 移动(选填“左”或“右”),直到电压表示数回到 V;
③更换定值电阻为15Ω重复实验;
④当小聪用20Ω的定值电阻进行实验时,他发现电压表示数始终不能调为,为完成四次探究,小聪设计了如下三个调整方案,你认为可行的是 。
A.如果只调整,则应控制的范围为1.2V-3V
B.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值不小于35Ω
C.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是1V-3.5V
74.(23-24九年级上·四川成都·期末)在“伏安法测电阻”的实验中,小红选用电源(电压未知且不变)、待测定值电阻Rx(约10Ώ)和符合要求的滑动变阻器(最大阻值R0已知)等器材,连接了图甲的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求:滑片向右移时电流表示数变小);
(2)小红在连接电路过程中,应该将滑动变阻器滑片移至 端(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关,移动滑片P,电流表示数有变化,电压表指针不动。为找出故障,小红断开开关,将滑片P移到最大阻值处,然后拆下电压表,分别换用电压表的不同量程在电源两端试触,电压表均无示数。此故障原因是 。(选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”);
(4)小红发现,不补充器材,利用(2)中已连好的实物电路也能测出R阻值,并设计了对应的电路图乙,请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关,将滑片P移到最大阻值处,记录此时电流表示数为I1;
② 记录此时电流表示数为I2;
③则Rx= (用字母I1、I2和R0表示)。
75.(23-24九年级上·四川广安·期末)小丽同学手里有一个标有“”字样小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是从学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。
(1)小丽测量小灯泡电阻的实验原理是 ;
(2)连好电路闭合开关后,小丽发现电流表和电压表均有示数,但灯泡不亮,为了确定灯泡不亮的原因,下一步她应当进行的操作是 ;
(3)排除电路的问题后,小丽调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 ;
(4)小丽又想测某未知电阻的阻值,设计了如图丙所示电路(为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请根据实验步骤写出的表达式。实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路;
B.断开开关S,并记录电压表示数为;
C.闭合开关S,并记录电压表示数为。
表达式: (用已知和测量的物理量的符号表示)。
76.(23-24九年级上·四川成都·期末)在一次测量电阻Rx的实验中,小茗同学可以使用的实验器材为:
A.待测定值电阻Rx:(Rx阻值在20~25Ω之间):
B.电流表A1(量程0~300mA);
C.电流表A2(量程0~0.6A);
D.电压表V1(量程0~3V);
E.电压表V2(量程0~15V);
F.定值电阻R01=5Ω;
G.定值电阻R02=30Ω;
H.电源(电压U=15V恒定);
I.滑动变阻器R(0~100Ω);
J.开关一个,导线若干。
为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值,需要使两电表的读数均不得小于其量程的三分之一,而且两电表的测量值范围要尽可能大一些。为此,小茗同学设计了如图甲所示电路(其中部分电路未画出),滑片P开始置于滑动变阻器右端B,闭合开关S,电压表示数为UB,电流表示数为IB.然后移动滑片P,小茗测量了多组数据,当P移到左端A位置时,电流表指针刚好指到满偏刻度的位置,此时电压表示数为UA,电流表示数为IA.处理实验数据后,得到了如图乙所示的U-I关系图像。
(1)根据实验要求,电流表选用 。(填器材前面的序号字母);
(2)请在虚线方框内画出小茗设计的电路图 (其中部分电路已画出);
(3)对实验数据及图像经过分析论证,以下说法合理的是 ;
A.该实验不需要定值电阻。
B.该实验应选用规格为R01=5Ω的定值电阻
C.该实验应选用规格为R02=30Ω的定值电阻
(4)根据小茗的实验可以得到待测电阻的阻值Rx= Ω。
77.(22-23九年级上·四川内江·期末)如图甲所示,是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路图,已知电源电压为4.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整;
(2)正确连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数。分析故障原因可能是灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,分别记录电压表、电流表的示数,并描绘出小灯泡的I-U图像,如图乙所示。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电流表的示数如图丙所示,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;由图乙可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(4)由图乙可知,小灯泡的电阻是逐渐变大的,滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的,分析可知小灯泡电阻的变化量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动变阻器接入电路的电阻的变化量。
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