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实验题(2)电学实验
2025年中考物理二轮复习题型
1.在“探究电流与电压关系”的实验中,如图所示是某实验小组设计的电路,电源电压3V保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,在甲图中完成电路连接,要求滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小;(导线不能交叉)
(2)连接电路时开关应 (选填“断开”或“闭合”)
(3)闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻 。(选填“短路”或“断路”)
表1
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0. 5
1
1. 5
2
2. 5
电流I/A
0. 1
0. 2
0. 3
0. 4
0. 5
(4)请根据表1的数据在图乙中绘制出定值电阻R的I—U关系图像 ;由图像可得实检结论: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 比;
(5)进一步分析I—U图像,结合实验器材规格可知:当电压表示数为3V时,滑动变阻器的滑片P位于 端(填“A”或“B”)端,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路的电阻为 Ω。
2.小萌探究不同物质的吸热能力(装置图甲)。在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装入质量相等的a、b两种液体
(1)实验中,液体吸热能力是通过 (选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”)来反映的。为了使两种液体吸收相同的热量,应选用两根阻值 (选填“相同”或“不同”)的电阻丝。
(2)某时刻A瓶温度计(示数如图乙)为 ℃,a、b两种液体温度随时间变化的图像如图丙所示。
(3)为了节约时间,使两种液体的温度升高得更快,请写出一种方法: 。
(4)若同时停止加热,a放出的热量与降低的温度之比 b放出的热量与降低的温度之比(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
3.小明和小华通过实验复习“探究电流与电压、电阻的关系”。
(1)小明采用了如下电路进行实验,其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、最大阻值为10Ω和30Ω的滑动变阻器各一只;
①当他准备闭合开关时,小华拦住了他,说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”,并用笔画一根正确连接的导线;( )
②正确连接电路后进行“探究电流与电压的关系”的实验,实验中滑动变阻器的主要作用:一是保护电路;二是 ;
③实验数据记录如表一:
表—
U/V
3.0
2.0
l.0
I/A
0.60
0.40
实验时发现无论如何调节滑动变阻器,电压表都不能达到1.0V,说明他选用的滑动变阻器的最大阻值是 (选填“10Ω”或“30Ω”)。换用另一只滑动变阻器后完成了实验,表一中没有记录的数据是 ;
(2)小华利用小明的实验电路继续实验,在“探究电流与电阻的关系”时,分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路,记录数据如表二:
表二
R/Ω
5
10
20
I/A
0.40
0.20
0.10
①当他用5Ω的电阻进行实验后,再换10Ω的电阻接入电路,应向 方向移动滑片(选填“A”或“B”),直到电压表示数达到 V;
②分析表二中数据,得出该实验的结论是: 。
4.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
①本实验是研究电流的 效应,从能量转化的角度分析,是电能转化为 能;
②连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下, 越大,产生的热量越多;
③图中U形管 (选填“是”或“不是”)连通器,乙图中R3与R2并联,此时通过R1的电流比通过R2的电流 ;
④某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好,请你分析实验现象不同的原因: 。
5.小明学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣利用如图所示装置,探究电磁感应现象。
(1)他应在a、b之间接入 ;
(2)闭合开关,让导体棒AB从图示位置左右运动时,电路中 (选填“有”或“没有”)感应电流产生;
(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显,请提出一条改进措施: ;
(4)从能量的角度分析,产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程,请你举出一例生活中利用电磁感应原理的实例: 。
6.科学探究:苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系。在苹果中插入铜片和锌片就能成为一个苹果电池,铜片是电池的正电极,锌片是负电极。那么苹果电池的电压大小与电极插入苹果的深度有怎样的关系呢?某实验小组用如图所示的实验器材对该问题进行探究。
(1)请用笔画线代替导线完成如图甲的实物连接(苹果电池的电压小于1V) ;
(2)实验时,应保持其它条件不变,只改变 ;
(3)小组同学测得的实验数据如下表,当深度为5cm时,电压表示数如图乙所示,请将电压值填入下表空格中 ;
两电极插入的深度h/cm
1
2
3
4
5
6
苹果电池电压U/N
0.12
0.18
0.22
0.27
0.34
(4)分析表格中的数据,你能得到的实验结论是 ;
(5)科学猜想:苹果电池的电压大小还可能与 有关;
(6)小明用苹果电池点亮发光二极管,该过程是将 能转化为电能。
7.同学们利用如图甲所示的电路图来测未知电阻Rx(阻值约为5Ω左右)的阻值,电源电压为3V。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于最 端;
(2)检查电路无误后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,出现这一现象的原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙所示,则Rx的值为 Ω;接下来同学们移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流的数值,这样做的目的是 ;
(4)在实验过程中爱思考的同学们想:如果只有电压表而没有电流表是否能测出Rx的值呢?经过讨论同学们设计了如图所示的电路图,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且保持不变,测量步骤如下:
①当开关接1时,电压表的示数为U1;
②当开关接2时,电压表测的是 的电压,其示数为U2;
③待测电阻Rx= (用已知量和测量出来的量的符号表示)。
8.在探究电流与电阻关系的实验中,所用器材如下:两节新干电池、电流表、电压表、定值电阻(10Ω、20Ω、40Ω各一只)、开关、滑动电阻器、导线若干。
(1)请根据图甲,用笔画线将实物图乙连接完整。 ( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 。闭合开关后,发现电压表示数很大,电流表无示数,其原因可能是 。
实验次数
1
2
3
电阻/Ω
10
20
40
电流/A
0.2
0.1
0.05
(3)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入上表中,实验过程中应保持电压表示数为 V不变。
(4)根据表格中数据可得出实验结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与其电阻成 (选填“正比”或“反比”)。
9.利用如图甲电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为且保持不变,实验用到阻值分别为的定值电阻。
(1)根据图甲的电路图将图乙实物图连接完整(要求将滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大);
(2)小明把的电阻接入电路后,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数,若电路故障只出现在和上,则电路故障是 。排除电路故障后,小明利用的电阻完成实验后,接下来的操作是:断开开关,将的电阻替换成的电阻,再闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 V,记下电流表的示数.当小明把换为的电阻接入电路时,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,是因为 ;
(3)完成全部实验后,根据数据得到如图丙图象,由实验图象可得出结论: 。
10.实验小组在做“探究通过导体的电流跟电压、电阻的关系”实验中,实验器材有:两节干电池、电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器R2(20Ω;1A)、开关、导线若干,电路如图。
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
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移动到最 (选填“左”或“右”)端,保护电路安全;在“探究电流跟电压关系”实验过程中,滑动变阻器的作用是 ;
(2)实验开始时,用开关试触,发现电压表指针偏转到表盘右侧满刻度处,电流表指针几乎不动,故障原因可能是定值电阻发生了 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,组内小雪探究“电流跟电压的关系”实验时,将5Ω的电阻连入电路,测得的数据如上表所示,老师检查数据时指出有一组数据不是实际测得的,你认为应该是第 (填实验序号)组,理由是 ;
(4)小明在探究“电流跟电阻的关系”实验过程中,先将5Ω的电阻连入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,并记下电流值,接着断开开关,将5Ω电阻更换成10Ω电阻,闭合开关后,发现电压表示数变 (选填“大”或“小”),应向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片才能达到实验要求;得出的结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
11.小明在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时,电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)如图甲所示,小明已经连甲接好部分导线,请用笔画线代替导线帮她连接完整 ;(要求:滑片向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是 ;
A.滑动变阻器短路 B.电流表开路
C.电阻R短路 D.电阻R开路
(3)排除故障后,小明继续探究电流与电阻的关系。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图乙所示图像。由图像可得结论:电压一定时, ;
(4)为完成整个实验,小明应选取的滑动变阻器的规格为 。
A.10Ω; 1.0A B.30Ω; 1.0A C.50Ω; 0.6A
12.如图甲是“探究并联电路的电流规律”实验装置。
实验次数
两端
电压
两端
电压
、两端
总电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.2
2.8
3
1.1
1.1
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,实验中和应该选择规格 (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,如图丙所示,由此可得出串联电路的电压规律: 。(用U、、写表达式即可)
13.小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,用了如下实验器材:旧干电池2节(电压未知),滑动变阻器、电流表、电压表、开关各1个,导线若干,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻3个.
(1)小明连接了如图甲所示的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线.
( )
(2)重新连接后,小明将10Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到 (选填“a”或“b” ),再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一值.接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,把它换成 Ω的定值电阻,闭合开关,向左调节滑动变阻器,控制电压表示数不变,读取相应的电流表示数.再换用余下的一个电阻,重复刚才的步骤,并将实验数据整理后记录在下表中(未按先后次序排列):
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
由表中数据可得结论:电压一定时,电流与导体电阻成反比.
(3)小华想用该电路测量额定电压为2. 5 V的小灯泡的额定功率,将待测小灯泡替换掉原定阻电阻,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数不为零,电压表示数为零,则故障可能是由于小灯泡 引起的.排除故障后,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W. 在实际测量中,电压表有示数时内部有微弱的电流通过,如果考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率偏 .
(4)在实验过程中电压表不慎损坏了.小明仅利用上述器材中的旧干电池、开关、导线、电流表和滑动变阻器(最大阻值为R0)测出未知电阻的阻值(设电流表示数不超量程且能准确读数).请你将小明设计的电路图在虚线框中画出来,并写出操作步骤及所需测量的物理量:
( )
① ;
② ;
③求未知电阻的表达式为:= (用及所测得的物理量表示)
14.小明用如图甲所示的电路,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
(1)闭合开关后,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数。小明用电压表进行电路检查。他把电压表负接线柱接在a接线柱上,将电压表正接线柱接先后接b接线柱和c接线柱上时电压表示数均为3V。当把电压表正接线柱接d接线柱时,电压表数为零,则 段电路出现了故障(选填“bc”或“cd”),其故障是 (选填“短路”或“开路”);
(2)排除电路故障后团闭合开关,滑动变阻器滑片P位于图甲所示的位置时,电压表示数如图乙所示,为使灯泡正常发光,滑动变阻器滑片P应向 端适当滑动(选填“A”或“B”);
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,为 A,小灯泡的额定功率是 W,此时小灯泡电阻为 Ω。
15.现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。(要求连线不得交叉) ;
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论: ;
(3)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为2V时,读出电流表示数;
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.50Ω,1.0A B.30Ω,1.0A C.20Ω,1.0A
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 断开 短路 正 A 10
【详解】(1)[1]因为电源电压是3V,所以电压表选用的是小量程与定值电阻并联。当滑片P向B端滑动时,电流表示数变小,根据欧姆定律可知电路总电阻变大,即滑动变阻器电阻变大,故滑动变阻器左下接线柱接入,具体如图所示:
(2)[2]为了保护电路,连接电路时开关应断开。
(3)[3]闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明电压表被短路,则可能是定值电阻短路。
(4)[4][5]根据表1的数据可作出如下图像:
绘制出的图像是一条过原点的直线,所以可得结论: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。
(5)[6]电压表测电阻R的电压,当电压表的示数是3V时,又因为电源电压也为3V,所以滑动变阻器分到的电压为零,即滑动变阻器未接入电路,所以滑片P应位于A端。
(5)[7]由表1中数据可得,当电压表示数是1V时,电路电流是0.2A,再根据串联电路各用电器电压之和等于电源电压可计算出滑动变阻器分到的电压是
所以滑动变阻器连入的电阻为
2.(1) 温度计示数的变化量 相同
(2)36
(3)向右移动滑动变阻器滑片
(4)大于
【详解】(1)[1]根据转换法可知,实验中通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱。
[2]图1中两电阻丝串联,通过的电流相同,通电时间相同,为控制吸热相同,根据可知,实验中选用的两根电阻丝的阻值应相同。
(2)根据图乙可知,温度计的分度值为1°C,液面在0°C以上,示数为36°C。
(3)为了节约时间,使两种液体的温度升高得更快,可以向右移动滑动变阻器来减小电阻,由知电路的电流更大,根据知在电阻一定时,在相同时间内产生的热量更多,使两种液体的温度升高得更快,节约时间。
(4)相同质量的a和b吸收相同的热量,a的温度变化小,则a的吸热能力强。同时停止加热,在相同质量的a和b温度降低的过程中,放出相同的热量,a降低的温度要小于b降低的温度,a放出的热量与降低的温度之比大于b放出的热量与降低的温度之比。
3. 改变电路中的电流和定值电阻两端的电压 10Ω 0.20 A 2 电压一定时,导体中电流与电阻成反比
【详解】(1)①[1]由图可知,此时电路中电流表并联在定值电阻两端,电压表串联在电路中,电流表和电压表接错,应该将电压表并联在电路中,电流表串联在电路中,如图所示:
②[2]探究电流与电压的关系时,需要控制定值电阻的阻值不变,多次实验,得出普遍规律,所以滑动变阻器在电路中的作用是保护电路,改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,得到多组数据。
③[3]由表中数据可知,定值电阻的阻值为
电源电压为4.5V,当定值电阻两端的电压为1.0V时,电路中的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U总-U'=4.5V-1.0V=3.5V
则此时滑动变阻器接入电路的阻值
所以滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
[4]当定值电阻两端的电压为1.0V时,电路中的电流为0.20A。
(2)①[5]用10Ω的电阻更换5Ω的电阻后,定值电阻两端的电压增大,探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压不变,所以此时应减小定值电阻两端的电压,根据串联电路分压原理和欧姆定律可知,需要增大滑动变阻器的阻值,即将滑动变阻器的滑片向A端移动。
[6]由表中数据可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.40A,此时定值电阻两端的电压为
U=IR=0.40A×5Ω=2V
所以更换电阻后,要控制定值电阻两端的电压为2V。
②[7]由表中数据可知,电阻和电流的乘积
IR=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=0.10A×20Ω=2
所以可以得到的结论是电压一定时,导体中电流与电阻成反比。
4. 热 内 电阻 不是 大 电阻R3断路
【详解】①[1][2]实验探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关,是研究电流的热效应,是电能转化为内能。
②[3]甲图中两电阻串联,电流和通电时间相同,闭合开关通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,说明右侧电阻大产生的热量多,故可以得出在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
③[4] 连通器是指下端连通,上端开口的容器,图中U形管其中一端不开口,不是连通器。
[5]乙图中透明容器中电阻相等,是研究电流通过导体产生的热量和电流的关系,所以应该改变电流,乙图中R3与R2并联,R1相当于接在电路的干路上,R2相当于接在电路的支路上,干路的电流大于支路的电流,故此时通过R1的电流比通过R2的电流大。
④[6] 某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,说明左右两侧产生的热量相同,因为R1 = R2,且R1和R2产生的热量相同,说明R3中没有电流,故可能电阻R3断路了。
5. 灵敏电流计 有 加快导体棒AB切割磁感线的速度 发电机
【详解】(1)[1]实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流,故应在a、b之间接入灵敏电流计。
(2)[2]闭合开关,让导体棒AB从图示位置左右运动时,导体棒AB切割磁感线,则电路中有感应电流产生。
(3)[3]当在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显,说明产生的电流较小,为了得到明显的实验现象,可以加快导体棒AB切割磁感线的速度。
(4)[4]根据电磁感应的原理可知,动圈式话筒、发电机是利用电磁感应原理。
6.(1)
(2)电极插入苹果的深度h
(3)0.3
(4)见解析
(5)见解析
(6)化学
【详解】(1)因为苹果电池的电压小于1V,所以电压表选择0~3V的量程,电压表经开关接在水果电池两端,测水果电池的电压,电流从正接线柱流入,负接线柱流出,如图所示:
(2)探究苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系,应保持其他条件不变,只改变电极插入苹果的深度h。
(3)由电路图知,电压表量程是3V,由图示电压表知,电压表分度值是0.1V,电压表示数是0.3V。
(4)由表中实验数据可知,随电极插入深度的增加,电池电压增加。
(5)苹果电池的电压大小还可能与苹果的种类(或苹果大小、两电极间的距离、电极面积大小、电极材料等)有关。
(6)用苹果电池点亮发光二极管,该过程中苹果电池将化学能转化为电能,消耗化学能,产生电能。
7. 左 电阻Rx断路 5.5 减小误差 电源
【详解】(1)[1]为了保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即最左端。
(2)[2]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,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,即出现这一现象的原因可能是电阻Rx断路。
(3)[3]电源电压为3V,故电压表选用小量程;排除故障后,闭合开关,电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙所示,电压表分度值0.1V,其示数为2.2V,则Rx的值为
[4]此实验为测量未知电阻的实验,所以为了减小误差,应移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流的数值。
(4)[5][6]根据实验设计,首先当开关接1时,电压表测定值电阻的电压,电压表的示数为U1;当开关接2时,电压表测的是电源的电压,其示数为U2;根据串联电路电压的特点,待测电阻Rx两端的电压
Ux=U2-U1
根据串联电路分压原理
故待测电阻Rx的阻值为
8. 最右端 定值电阻断路 2 反比
【详解】(1)[1]图甲中,变阻器左下接线柱连入电路中,据此连接实物图如下
(2)[2]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即最右端。
[3]闭合开关后,发现电压表示数很大,电流表无示数,其原因可能是定值电阻断路。
(3)[4]排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入上表中,由欧姆定律,实验过程中应保持电压表示数为
UV =IR=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=0.05A×40Ω=2V
实验过程中应保持电压表示数为2V不变。
(4)[5]由于电阻的电压为一定值,故根据表格中数据知道,实验结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
9. 定值电阻R短路 左 2.5V 滑动变阻器的最大阻值太小 电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]将电压表与电阻并联,滑动变阻器与电阻串联,如甲图所示,要使滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,如图所示:
(2)[2]小明把5Ω的电阻R接入电路后,闭合开关S,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的地方出现短路,则电路故障是定值电阻R短路。
[3][4]由图丙可知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.5A×5Ω=……=0.1A×25Ω=2.5V
为一定值,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;探究电流与电阻的实验中应控制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,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2.5V。
[5]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,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的
当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑1=1.4×20Ω=28Ω
故把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,可能是滑动变阻器的最大电阻太小。
(3)[6]分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
10. 左 改变电阻R两端电压 断路 1 变阻器的最大电阻过小 大 左 反比
【详解】
(1)[1]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片移动到阻值最大的最左端。
[2]在“探究电流跟电压关系”实验过程中,滑动变阻器的作用是保护电路与改变电阻的电压与电流。
(2)[3]实验开始时,用开关试触,发现电压表指针偏转到表盘右侧满刻度处,电流表指针几乎不动,说明电路中没有电流,而电压表与电源电压相连接,故障原因可能是与电压表并联的定值电阻发生了断路。
(3)[4][5]实验中变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻电压,电流表测量电路电流。第一组数据中,变阻器的电压为
由欧姆定律得,此时变阻器接入电路中电阻为
即此时变阻器接入电路中电阻大于变阻器的最大电阻,因此第一组数据不是实际测得的。
(4)[6]探究“电流跟电阻的关系”要控制电阻的电压不变,接着断开开关,将5Ω电阻更换成10Ω电阻,闭合开关后,电路中电阻变大,电流变小,变阻器的电压变小,定值电阻的电压变大,则会发现电压表示数变大,此时应向左移动滑动变阻器的滑片,增大变阻器接入电路中电阻,以增大变阻器两端的电压,从而使定值电阻的电压变为原来数值。
[7]由实验得,电阻的电流与电阻的乘积为定值,则可得结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
11. D 通过导体的电流与导体的电阻成反比 C
【详解】(1)[1]滑片向D端移动时,电路中的电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)[2]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,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,与电压表并联的定值电阻断路了,故D符合题意。
故选D。
(3)[3]由图乙图像可知,电流随着电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积为一定值,故由图像可以得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[4]电阻两端的电压始终保持2V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=6V﹣2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,故C符合题意。
故选C。
12. 断开 不同 灯泡断路(灯丝断了或灯泡接线柱接触不良)
【详解】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
(2)[2]图甲中,两灯并联在电路中,电流表与灯L1串联在同一支路,测量灯L1电流。
[3]为了避免实验的偶然性,实验中应选择规格不同的灯泡进行实验。
(3)[4]图乙中,两灯串联连接,电压表测灯L1两端的电压,闭合开关,两灯都不亮,可能是电路出现了断路,电压表示数接近电源电压,电压表测量电源电压,则其并联部分断路了,所以故障原因是灯L1断路了。
(4)[5]由表格数据知,每组对应的数据都有:L1两端的电压与L2两端的电压之和等于L1、L2两端总电压,所以有
U=U1+U2
13. b 5Ω 短路 0.75W 偏大 按电路图连接好电路滑动变阻器滑片移到左端,闭合开关S,记下电流表的示数I1 滑动变阻器滑片移到右端,闭合开关S,记下电流表的示数I2; ③∵电源的电压不变 Rx=.
【详解】(1)电压表的接线柱接反了,且电压表应该与定值电阻并联,正确的电路图如下:
( )
(2)根据闭合开关前滑片应该移到最大阻值处,可知将滑动变阻器的滑片移动到b,使电压表的示数为某一值,向左调节滑动变阻器,此时滑动变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,定值电阻的阻值变小,所以可以判断,取下10Ω的定值电阻,把它换成5Ω的定值电阻.
(3)小灯泡不发光,电流表示数不为零,说明电路中是通路,电压表示数为零,则故障可能是由于小灯泡短路引起的.排除故障后,当小灯泡正常发光时,图乙中电流表选择的是小量程,分度值是0.02A,所以读数是0.5A,示数如所示,则小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V. 在实际测量中,在实际测量中,电压表有示数时内部有微弱的电流通过,根据干路上的电流等于各支路上的电流之和可知,电流表示数等于电压表中微弱的电流与小灯泡正常发光的电流之和,即电流表所测量的电流大于小灯泡正常发光时的电流,根据公式可知,如果考虑这个微弱电流的影响,则所测小灯泡的额定功率偏大;
(4)在实验过程中电压表不慎损坏了.我们可以滑动变阻器R和未知电阻Rx串联,然后与电源、开关组成电路,如下图所示:
(2)实验步骤:①按电路图连接好电路滑动变阻器滑片移到左端,闭合开关S,记下电流表的示数I1;②滑动变阻器滑片移到右端,闭合开关S,记下电流表的示数I2; ③∵电源的电压不变,∴根据欧姆定律可得:U=I1(R+Rx)=I2Rx,解得:Rx=.
14. cd 开路 A 0.3 0.75 8.3
【详解】(1)[1][2]闭合开关后,小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明与电压表并联以外的部分没有断路,即cd段有断路;把电压表负接线柱接在a接线柱上,将电压表正接线柱接先后接b接线柱上和c接线柱上时电压表示数均为3V,说明电压表与电源连通,则电源、电流表、电流表负接线柱与c之间为通路;当把电压表正接线柱接d接线柱时,电压表示数为零,则电压表并联的部分断路,故可知cd段电路出现了故障,其故障是cd开路。
(2)[3]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移动,直到电压表示数为额定电压。
(3)[4]当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.3A。
[5]小灯泡的额定功率是
[6]此时小灯泡电阻为
15. 在电压一定时,电流和电阻成反比 A A
【详解】(1)[1]如图甲,电压表与定值电阻并联,滑动变阻器需采用“一上一下”的原则与定值电阻串联,滑动变阻器已选右上接线柱,再把B点接线柱与定值电阻串联,如图所示:
(2)[2] 观察图象可知,电流与对应电阻的乘积是一个定值2V,因此可得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(3)[3] 探究电流与电阻的关系,要求控制电阻两端电压不变,由串联电路的电压规律,把5Ω的电阻换成10Ω后,定值电阻两端电压会增大,要保证定值电阻两端电压一定,根据串联电路电压规律应增大滑动变阻器两端电压,根据串联分压的特点可知滑动变阻器的电阻值得增大,即滑片应向A端移动滑片。
(4)[4]实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UR=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UR=6V-2V=4V
根据串联分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于40Ω,则A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
答案第1页,共2页
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