2025年中考物理微专题练习:电学实验题
2025-01-21
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内容正文:
2025年中考物理微专题练习:电学实验题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.如图所示是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路,下表中给出可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母表示。
(1)实验中,通过观察 可以判断导体的电阻大小,此处运用了 (选填“控制变量法”或“转换法”);与通过观察灯泡亮度的变化相比,上述方案的优点是可直接读出电流大小,使实验结论更准确。由此可知,该实验中灯泡在电路中的主要作用是 ;
导体代号
长度(m)
横截面积(mm2)
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
0.6
0.6
锰铜
(2)分别将 和 两导体接入电路中进行实验,可探究导体的电阻大小与长度的关系;
(3)实验结束后,小组用电源、灯泡、导线、开关和灯丝组成如下图所示的电路,闭合开关,小灯泡发光;再用酒精灯对灯丝加热,会发现灯泡亮度变 (选填“亮”或“暗”),原因是钨丝的温度升高,其电阻变 。
2.小龙同学利用如图甲所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”,所选择的器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,“30Ω 1A”的滑动变阻器,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)如图甲连接的实物图中有一根导线连接错了,请你在按错的那根导线上画“×”,并用笔画线代表导线将电路连接正确(要求导线不能交叉);
(2)小龙选择了一个10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前发现电流表指针位置如图乙所示,产生此现象原因是 ;
(3)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数。可能的故障是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,小龙首先探究电流与电压的关系。小龙将多次测量所得数据的结果绘制成如图丙所示的U-I图像,可得出结论:当电阻一定时,流经导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)小龙继续探究电流与电阻的关系。
①他首先把5Ω电阻接入电路,移动滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直到使电压表指针如图丁所示,则电压表示数为 V,接下来用10Ω的电阻代替5Ω的电阻做实验时,应将滑片从上一位置向 (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变;
②他又分别将15Ω和20Ω的电阻接入电路进行实验,当20Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到用5Ω的电阻进行实验时的控制电压值。为了用以上四个电阻都能完成实验,定值电阻两端所控制的电压应该不低于 V;
③在完成以上四组实验的电路状态中,移动滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器可达到的最大功率为P1,定值电阻R的功率最大值为P2,P1:P2的比值为 。
3.小华和小明做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、一个待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器两个(甲:“20Ω 2A”,乙:“50Ω 2A”)、电键以及导线若干。小华首先选择一个变阻器进行实验,他正确连接电路,使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如表一中实验序号1所示。小明用另一个变阻器实验,正确连接电路且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如表二中实验序号1所示。
表一:小华的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
3
表二:小明的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
3
① 若小华选择的变阻器为 ,他实验所用电源的电压为 。
② 实验中他们分别移动变阻器的滑片P到某一位置时,观察到电流表示数均如图所示。他们继续移动滑片P,发现当电压表示数最大时,电流表指针在图的位置上恰好都偏转了8格。请将他们的实验数据填写在表一、表二的实验序号2中。
③ 小华和小明都只测量了两组数据,不符合实验要求,两位同学讨论后找到了解决问题的办法。请简要说明他们的解决办法,并通过计算求出Rx的阻值(计算电阻时精确到0.1欧)。 、
4.实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源,小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后,轻敲玻璃板,小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。
小明的实验说明,通电螺线管外部的磁场和 外部的磁场相似;
(2)小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针,如图乙所示。给螺线管通电后,小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于下图中的 。
A. B.
C. D.
(3)小明的实验方案具有明显的不足,其不足之处是 ;
(4)为了弥补小明实验方案的不足,请提出一条改进建议: 。
5.如图1所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管液面高度变化是因为容器中空气的温度发生了变化。请回答下列问题:
(1)图1中的甲装置通电一段时间后,右侧U形管中液面高度差较大,可以得出的结论是:在通电时间和电流相同时,电阻越大,产生的热量 ;且A、B两根电阻丝产生的热量之比是 ;
(2)图1中的乙装置在通电前两个U形管中的液面相平,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧U形管中液面高度差较大。由此现象表明:电流通过导体产生的热量跟 (选填“电流”、“电阻”或“时间”)大小有关;
(3)这个实验中应用了控制变量法和 法;
(4)如图2所示,三个完全相同的容器中密封了初温和质量都相等的空气,若通电一段时间后,甲、乙、丙三个U形管中液面高度差分别为h甲、h乙、h丙,则下列关系中正确的是 。
A.h甲<h乙<h丙
B.h甲>h丙>h乙
C.h甲=h丙>h乙
D.h甲=h乙<h丙
6.实验小组设计并组装了如图所示的实验装置,对“不同物质的吸热能力”及“电热与电阻的关系”进行了探究,A、B、C瓶内装有甲、乙两种液体,加热电阻RA=5Ω,RB=RC=2.5Ω,瓶内均插有温度计,闭合开关,每隔1min记录一次数据,实验数据如下表所示。
时间/min
0
1
2
3
4
A瓶内甲液体的温度/℃
20
27
34
41
48
B瓶内甲液体的温度/℃
20
24
28
32
36
C瓶内乙液体的温度/℃
20
23
26
29
32
(1)通过比较分析B、C两瓶的实验数据可知 (选填“甲”或“乙”)液体的比热容较大;
(2)通过比较分析A、B两瓶的实验数据可得出的结论:在电流和通电时间相同时, 。
7.某实验小组“探究并联电路电流的关系”的实验,电路图如图甲所示。
(1)按图甲连接电路时,开关S应该 (填“断开”或“闭合”)。在闭合开关前,观察电流表,发现指针指在如图乙所示的位置 ;
(2)闭合开关S后,观察到L1一会儿亮,一会儿灭,原因可能是 ;
(3)排除故障后,他在第一次实验电流表接在B处时,发现电流表的示数如图丙所示 A;
(4)为寻找普遍规律,小明进行了多次实验,并把实验数据记录在表格中。分析数据可知小明是通过 (填“换不同规格的灯泡”或“改变电源电压”)进行了多次实验,由表格中的数据可以初步得到结论: (用IA、IB和IC表示)。
实验次数
1
2
3
4
电流IA/A
0.12
0.12
0.18
0.24
电流IB/A
0.18
0.30
0.36
电流IC/A
0.37
0.30
0.47
0.60
8.为完成“探究电流与电阻的关系”实验,同学从实验室取得以下器材:电压恒为4.5V的电池组,电流表,电压表,开关,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)根据实验要求将电路连接完整,使滑片向右移动时电流表示数变小 。
(2)该同学将10Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数如图乙所示,记为 V,并记录电流表的示数;接着保持滑片位置不变,将电阻换为25Ω后,为保证电压表的示数不变,应向 (填“左”或“右”)移动滑片。
(3)通过实验得到电流随电阻变化的图像如丙图所示,由此可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与其电阻成 比。
(4)在实验基础上,为了得到更多组数据,需要更多规格的定值电阻,则选用的定值电阻最大阻值不允许超过 Ω。
(5)该同学想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,有的同学认为他的实验方案 (填“可行”或“不可行”)。
9.实验小组在测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率时,选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材,设计了如图甲所示的电路。
(1)按图甲所示的电路正确连接,闭合开关前,电压表示数乙所示,接下来的正确操作是将电压表的指针 ;
(2)适当移动滑片,当电压表的示数为2V时,为了测小灯泡的额定功率,应使滑动变阻器连入电路的阻值 (选填“变大”或“变小”);
(3)实验结束后,有同学提出可以用小灯泡代替定值电阻来探究“电流与电压的关系”,老师指出这样操作是 选填“可行”或“不可行”)的,原因是小灯泡的电阻随 的变化而变化;
(4)另一个实验小组使用的电压表损坏了,于是他们用一个电流表测量额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率,如图丙,已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤:
①只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光。
② ,滑动变阻器滑片位置 (选填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”),读出电流表的计数为I;
③小灯泡L2的额定功率表达式为:P额= (用U额、R0、I表示)。
10.在用电压表和电流表测电阻R0的实验中,若被测电阻R0的阻值约为30Ω,备有:电流表一个,0~0.6A,0~3A两个量程,电压表一个,0~3V、0~15V两个量程;电源四种,电压分别为1.5V、3V、6V、15V;开关一个;导线若干。
(1)为了比较准确地测出电阻R0的阻值,还需要的器材是 ;
(2)请在答题卡的空框内画出实验电路图 ;
(3)连接电路时,开关应该是 的;
(4)为了减小电表读数时的误差,要求在几次测量中,电表指针的示数大于量程的,则电源应选用 V,电压表应选用 量程,电流表应选用 量程。
11.在“探究电流与电阻的关系”实验中∶
实验序号
R/Ω
I/A
1
5
0.3
2
10
0.2
3
15
0.15
(1)小明同学连接了如图所示的电路,在未检查电路电路连接是否正确的情况下,调节滑动变阻器的滑片,则发现 表的示数不变;
(2)检查电路,发现有一处连接错误,请指出连接错误的导线是 (选填“a”“b”“c”或“d”);
(3)将电路连接正确后,闭合开关,他多次改变电阻R的阻值,测得相应的电流值,如上表所示。根据表中数据可知,通过导体的电流与导体的电阻不成反比,其原因是∶ 此实验中,电源电压为 V。
12.小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时,连接的电路如图(电源右侧为正极):
(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,若未发现错误,闭合开关,会出现 现象;
(2)请你在连接错误的导线上打“×”,在图中补画出正确的连线;
(3)闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到 端(填“A”或“B”);
(4)小刚改正错误后,按正确的操作测得数据,计算出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是 。
13.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。物理学习中经常使用的这种探究方法是 ;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 (填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
(4)为完成整个实验,应该选取 规格的滑动变阻器;
A.50Ω,1.0A
B.30Ω,1.0A
C.20Ω,1.0A
(5)为了测量更多组数据,实验室还有“15Ω、25Ω、30Ω、35Ω、50Ω”5个电阻,你认为能供本实验继续使用的电阻最多还有 个。
14.我们已学习过用“伏安法”测电阻的方法,现完成下面的实验:
(1)小明根据如图所示的电路图,将如图中的实验器材连接成实验电路. 同小组的小亮在检查时认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接 .①请你在接错的那根线上打“×”;②另画一根导线,使电路连接正确;③如果不改接这根导线,对实验的影响是: (具体说明是什么影响).
(2)小明将电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图所示,则电压表的读数是 V,被测电阻Rx的阻值是 Ω.
(3)小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验. 你认为他们的实验真的结束了吗?你会给他们提出什么建议呢?
①写出你的建议: .
②你提出这个建议的目的是: .
15.小明利用下图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” .甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小.
(1)实验中煤油吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”) .
(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明同学选用煤油而不是用水做实验,是因为煤油的比热容 水的比热容(选填“大于”或“小于”) .
(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此可以得出的实验结论是:在电流和通电时间相同时, .
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理微专题练习:电学实验题》参考答案
1. 电流表的示数 转换法 保护电路 A B 暗 大
【详解】(1)[1][2]实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻大小,此处运用了转换法。与通过观察灯泡亮度的变化相比,上述方案的优点是可直接读出电路中电流微小的变化,使实验结论更准确。
[3]若电路中没有灯泡,当导体的电阻很小时,有可能损坏电流表和电源,由此可知,该实验中灯泡在电路中的主要作用是保护电路。
(2)[4][5]导体的电阻与材料、长度和横截面积有关,研究导体的电阻大小与长度的关系时,要控制材料和横截面积相同,故分别将A和B两导体接入电路中进行实验,可探究导体的电阻大小与长度的关系。
(3)[6][7]如下图所示的电路,闭合开关,小灯泡发光;再用酒精灯对灯丝加热,灯丝的温度升高,会发现灯泡亮度变暗,原因是钨丝的温度升高,其电阻变大。
2. 电流表未调零 短路 正比 1 左 1.2 1:4
【详解】(1)[1]连接电路时,要将滑动变阻器、电流表、电阻、开关串联起来,将电压表并联在电阻两端,改正后的电路图如图所示:
(2)[2]由图乙可知,闭合开关前,电流表指针没有对准零刻度线,原因是电流表没有调零。
(3)[3]电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
(4)[4]由丙图可知,当电阻两端的电压增大为原来的几倍时,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,因此可得出结论:当电阻一定时,流经导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[5]电压表接的是0~3V量程,其分度值为0.1V,所以电压表的示数为1V。
[6]电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,根据串联分压原理可知,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,使电压表的示数不变。
[7]由串联电路电压的规律及分压规律有
实验时控制电阻两端的电压Uv一定,电源电压U不变,则方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻两端的电压最小,即
解得Uv=1.2V,所以定值电阻两端所控制的电压应不低于1.2V。
[8]电源电压为3V,电压表接0~3V量程是安全的,因电流表接0~0.6A量程,则电路中最大电流为0.6A;由
可得,当滑动变阻器接入电路中的阻值为0、定值电阻选最小为5Ω时,此时电路中的电流为
此时能保证电路安全,电路中定值电阻的电功率最大为
滑动变阻器消耗的电功率为
当滑动变阻器与定值电阻的阻值相同时,滑动变阻器有最大电功率,此时定值电阻和滑动变阻器平分电源电压,即滑动变阻器有最大电功率时,其两端的电压一定,由
可知,当滑动变阻器电阻取最小为5Ω时,滑动变阻器的电功率最大,此时滑动变阻器的最大电功率为
则P1:P2的比值为
P1:P2=0.45W:1.8W=1:4
3. 甲(乙) 6V(12V)
表一:小华的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
6.0
0.56
3
表二:小明的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
12.0
1.20
3
他们进行合作,共三组数据,符合实验要求 10.2Ω
【详解】①[1][2]他正确连接电路,使变阻器接入电路中的电阻最大,电压表并联在待测电阻的两端;由表中数据知,
U1=2V,
I1=0.2A;
若小华选择的变阻器规格为20Ω 2A,则根据欧姆定律,变阻器的电压
U滑=I1R滑=0.2A×20Ω=4V,
根据串联电路电压的规律,电源电压
U=U滑+U1=4V+2V=6V;
若小华所用的变阻器的规格为50Ω 2A,变阻器电压为
U滑=I1R滑=0.2A×50Ω=10V,
根据串联电路电压的规律,小华用的电源电压
U=10V+2V=12V;
②[3]实验中他们分别移动变阻器的滑片P到某一位置时,观察到电流表示数均如图所示,图中电流表若选用小量程,分度值0.02A,电流表示数
I=0.4A;
若电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为2A;
他们继续移动滑片P,发现当电压表示数最大时,即电压表示达到电源电压,分别为
U2=6V、
U3=12V;
由①问得待测电阻
,
;
低于待测电阻,故读数只能选择0.4A,又因电压表示数分别为
U2=6V、
U3=12V;
根据欧姆定律,通过待测电阻的电流之比约为1:2,所以电压表示数为6V的电路中,电流表只能选用小量程(分度值为0.02A),而电压表示数为12V的电路中,电流表只能选用大量程(分度值为0.1A),因电流表指针在图示的位置上恰好都偏转了8格,则示都偏转了8格,即电流表的示数分别分
I2=0.4A+8×0.02A=0.56A;
I3=2A﹣8×0.1A=1.2A;
将数据填入表中:
表一:小华的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
6.0
0.56
3
表二:小明的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
12.0
1.20
3
③[4][5]根据他们测量的三组数据,由欧姆定律,待测电阻分别为:
;
;
,
取三次测量的平均值作为测量结果,
。
4. 条形磁体 B 无法判断出(通电螺线管外部)磁场的方向 增加小磁针
【详解】(1)[1]通电后小磁针的指向如图甲所示,通电螺线管的两端磁性最强,中间磁性最弱,说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)[2]在图中,根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致,在通电螺线管外部,磁感线是从北极发出,最后回到南极,只有B图所示小磁针N极指向一致,左侧小磁针N极都指向外侧,右侧小磁针N极都指向内侧,其它三个图示小磁针N极指向均有不同方向之处,故选B。
(3)[3]此方案中无法从图示判断出通过螺线管电流的方向,铁屑静止时也不能够通过铁屑的分布判断通电螺线管外部磁场的方向,故无法判断出通电螺线管外部磁场的方向。
(4)[4]根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致,在通电螺线管外部,磁感线是从北极发出,最后回到南极,小磁针与铁屑相比,能更好地显示出各点的磁场方向,增加小磁针,把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后,小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
5. 越多 1:2 左 电流 转换 A
【详解】(1)[1][2]如图1中甲装置,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,右侧容器中电阻丝阻值大,而右侧U形管中液面高度变化大,即产生的热量多,故实验现象表明,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,所产生的热量越多;根据焦耳定律Q=I2Rt可知A、B两根电阻丝产生的热量之比等于两电阻阻值之比,所以A、B两根电阻丝产生的热量之比为1:2。
(2)[3][4]图1中乙装置右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流,在电阻和通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多,所以左侧容器中的电阻丝产生的热量多,即左侧U形管中液面高度差较大;此现象表明电流通过导体产生的热量跟电流大小有关。
(3)[5]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管中液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法。
(4)[6]由电路图可知,甲、乙中的电阻串联后,再和丙中电阻并联,它们的通电时间相等,由图可知,甲的电阻小于乙的电阻,通过甲的电流等于乙的电流,由Q=I2Rt可知,甲产生的热量小于乙产生的热量;丙的电阻等于乙的电阻,通过丙的电流大于乙的电流,由Q=I2Rt可知,丙产生的热量大于乙产生的热量,则丙中电阻产生的热量最多,空气吸收的热量最多,U形管中两侧的液面高度差最大;甲中电阻产生的热量最少,空气吸收的热量最少,U形管中两侧的液面高度差最小,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6. 乙 电阻越大,产生的热量越多
【详解】(1)[1]通过比较B、C两瓶的实验数据可知,B、C两瓶中的液体的种类不同,液体的质量相同、初温相同,加热器相同,加热相同的时间,吸收的热量相同,C瓶内液体升高的温度要低于B瓶内液体升高的温度,所以C瓶内液体的吸热能力强,乙液体的比热容大。
(2)[2]通过比较分析A、B两瓶的实验数据可知,被加热的液体的种类、质量、初温相同,两个电阻串联,通过的电流和通电时间相同,瓶内电阻大小不同,A的电阻要大于B的电阻;液体升高的温度不同,相同时间内液体升高的温度越高,表明液体吸收的热量越多,则电阻放出的热量越多,所以可得结论:在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
7. 断开 更换电流表的正负接线柱 该支路接触不良 0.24 换不同规格的灯泡 IC=IA+IB
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,按图甲连接电路时,开关S应该断开;观察电流表,发现指针指在如图乙所示的位置,此时指针反偏,说明电流表正负接线柱接反了,因此他接下来的操作应该更换电流表的正负接线柱。
(2)[3]闭合开关S后,观察到L1一会儿亮,一会儿灭,说明该支路电路接触不良。
(3)[4]排除故障后,他在第一次实验电流表接在B处时,此时电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。
(4)[5]为寻找普遍规律,小明进行了多次实验。分析数据可知小明是通过换不同规格的灯泡进行了多次实验。
[6]分析数据可知,两个支路的电流IA和IB之和总等于IC,因此可得出干路电流等于各支路电流之和,即
IC=IA+IB
8.(1)
(2) 2.5 右
(3)反
(4)50
(5)不可行
【详解】(1)使滑片向右移动时电流表示数变小,即电阻变大,故应将左下接线柱连入电路,如下所示:
(2)[1]由图乙可知,电压表选用0~3V的量程,分度值是0.1V,此时的电压是2.5V。
[2]将定值电阻由10Ω改接成25Ω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压不变,应保持电阻两端的电压不变,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,所以滑片应向右端移动。
(3)由图丙可知,电阻增大,电流减小,而且相应的电阻与电流的乘积保持不变,由此可知:当电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(4)电压恒为4.5V的电池组,电阻两端的电压2.5V不变,变阻器分得的电压为2V,电阻的电压为变阻器分得的电压的1.25倍,当变阻器的最大电阻40Ω连入电路中时,对应的定值电阻最大值为
(5)探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故他的实验方案不可行。
9. 调零 变小 不可行 温度 只闭合开关S和S2 保持不动
【详解】(1)[1]闭合开关前,电压表示数如图乙所示,指针没有指到零刻度线处,接下来将电压表的指针调零。
(2)[2]当电压表的示数为2V时,小于灯泡额定电压2.5V,为了测小灯泡的额定功率,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,故应使滑动变阻器连入电路的阻值变小。
(3)[3][4]探究“电流与电压的关系”,保持电阻不变,不能用小灯泡代替定值电阻,因为小灯泡的电阻与温度有关,随温度的变化而变化。
(4)②[5][6]只闭合开关S和S2,滑动变阻器滑片位置保持不动,读出电表的示数为I。
③[7]在①中,灯泡和定值电阻并联,电流表测通过定值电阻的电流,根据并联电路各支路两端电压相等,当灯泡两端的电压为U额时灯泡正常发光,此时定值电阻两端的电压等于灯泡的额定电压,通过定值电阻的电流为
在②中,变阻器滑片位置保持不动,灯泡和定值电阻仍并联,电流表测干路电流,电表的示数为I;由于电路结构不变,电路中电阻不变,电流不变,此时灯泡仍正常发光;根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯泡的电流为
小灯泡L2的额定功率表达式为
10. 滑动变阻器 断开 15 0~15V 0~0.6A
【详解】(1)[1]为了比较准确地测出电阻R0的阻值,要取多次测量的平均值以减小误差,需要用滑动变阻器改变电路电流。
(2)[2]将电源、开关、待测电阻、滑动变阻器、电流表用导线组成串联电路,电压表与待测电阻并联,如图所示
(3)[3]为了保护电路,连接电路时,开关应该是断开的。
(4)[3][5][6]为了减小电表读数时的误差,要求在几次测量中,电表指针的示数大于量程的,若按此要求,对于0~0.6A量程,电路中的电流应大于
对于0~3A量程,电路中的电流应大于
由于被测电阻的阻值大约30Ω,可知电流表若用0~0.6A量程,则被测电阻两端电压大于
0.4A×30Ω=12V
电流表若用0~3A量程,则被测电阻两端电压大于
2A×30Ω=60V
由已知条件可知,电源电压应该选择15V,电压表选择0~15V量程。如果电源电压为15V,所以通过电阻的最大电流在
左右,即电流表选择0~0.6A。
11. 电压 d 未控制定值电阻两端电压一定 3
【详解】(1)[1]由图像可知,电压表并联在电源两端,因此调节滑动变阻器的滑片,电压表示数不变。
(2)[2]为完成实验应将电压表并联在定值电阻两端,因此应将d导线接在定值电阻左侧接线柱上。
(3)[3] “探究电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压不变,每次更换定制电阻后都应移动滑动变阻器进行调节。表中数据,通过导体的电流与导体的电阻不成反比是因为未控制定值电阻两端电压一定。
[4]因为实验过程中未调节变阻器,因此变阻器阻值不变,由表格数据可得
①
②
联立①②两式可解得电源电压为3V。
12. 灯泡不亮 B 见解析
【详解】(1)[1]电压表的电阻很大,在电路中相当于断路,如图,电压表串联在电路中,电路相当于断路,闭合开关,灯泡不亮。
(2)[2]测量灯泡电阻的电路电流,从电源正极开关电流表滑动变阻器灯泡电源负极,电压表并联在灯泡两端,所以灯泡和电流表之间导线连接错误。连接如下图:
(3)[3]滑动变阻器在电路中起到保护作用,电阻应该处于最大阻值处,滑片应该离接入电路的下端接线柱最远,所以滑片滑到端。
[4]计算出三次小灯泡的电阻不相等,灯丝的长度、材料、横截面积不变,电压越来越大,温度越来越高,电阻越来越大,所以小灯泡灯丝的电阻随它的温度升高而增大。
13. 控制变量法 导体两端的电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比 A 2 A 2
【详解】(1)[1]根据电路图连接实物图画,滑动变阻器应接“一上一下”两个接线柱,如下图所示:
(2)[2][3]由图丙中数据,电流与电阻之积为
为一定值,故得出的结论是导体两端的电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比,这用到了控制变量法。
(3)[4][5]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压不变,应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,由分压规律可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻值,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为2V。
(4)[6]由图丙知,电阻两端的电压始终保持U=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍
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
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,由图像知最大电流为0.5A,故选用“50Ω,1.0A”的变阻器,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(5)[7]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为定值电阻的2倍,因选择0~50Ω的变阻器,所以定值电阻最大为25Ω,提供了15Ω、25Ω、30Ω、35Ω、50Ω定值电阻各一个,只有15Ω、25Ω的电阻可以用。
14. 略 电压表无法测出待测电阻Rx两端电压 1.8 7.5 调节滑动变阻器的滑片,再测几次,求平均值 减小误差
【详解】(1)由图乙可知,电压表测的是滑动变阻器与Rx两端的电压,显然与实验要求不符,这样会使测得的电压偏大,测得电阻Rx的阻值偏大,电压表应并联在待测电阻的两端,修改如图所示;
(2)由图可知,电压表采用量程是0~3V,分度值为0.1V;电流表采用量程是0~0.6A,分度值是0.02A;所以电压U=1.8V,电流I=0.24A;根据欧姆定律可得,被测电阻Rx的阻值:;
(3)小明和小亮仅测了一组数据就结束有点太早了,因为任何实验仪器都不是绝对的精密,测量的数据会存在误差,我们常用的减小误差的方法是:多测几组数据取平均值,所以建议他们通过移动滑动变阻器的滑片来改变电路中的电流和电压多测几组数据.
故答案为
(1)测得待测电阻的阻值偏大;(2)1.8;7.5;(3)应改变滑动变阻器的阻值,多测几组电压与电流的实验数据,求电阻的平均值;多测几组数据取平均值可以减小实验的误差.
15. 温度计示数 小于 电阻越大,产生热量越多
【详解】(1)两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的.由Q=cm(t-t0)得,,可见影响温度计示数的不只是热量,还有煤油的初温和质量,所以要保证煤油的初温和质量都相同,才能通过温度的变化反映出热量的多少.
(2)若将烧瓶中装有水,则由Q=cm△t可知:在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时,由于水的比热容大,温度升高的度数少,温度计的示数变化不明显;(3)综合实验过程,使用相同质量与初温都相同的煤油,在电流和通电时间相同的前提下,乙瓶中的温度计示数升高的快,说明乙瓶中的煤油吸收的热量多,即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多;所以可得出的结论是:在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多.故答案是:(1)温度计示数;(2)小于;(3)在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多.
答案第1页,共2页
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