专题18 实验题里的作图问题----2025年中考物理三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中专项练习
2025-04-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 力学,电磁学,热学,光学,声学 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.37 MB |
| 发布时间 | 2025-04-17 |
| 更新时间 | 2025-04-21 |
| 作者 | 物理核心素养知识学堂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51653591.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年中考三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中练
专题18 实验题里的作图问题
一、力学
1. 汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态,物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同,因而对汽车运动的影响不同,于是做了如下模拟实验。
实验一:比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
(1)为测量滚动摩擦的大小,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做______运动。读数时发现弹簧测力计示数很小,无法准确读数。
(2)于是将毛巾铺在长木板上,重复(1)中的操作,如图甲所示,此时弹簧测力计示数为______N。
(3)为测量滑动摩擦的大小,将车轮______(填“卡住”或“拆下”),在毛巾表面重复(1)中的操作,此时弹簧测力计示数为0.8N。
(4)实验表明:同一表面上,小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二:探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)如图乙所示,让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出小车在木板上运动时,水平方向的受力示意图(以O为作用点,不计空气阻力)。______
(2)通过实验一还发现,小车运动时接触面越粗糙,滚动摩擦越大。于是将毛巾铺在______(填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”)表面,再次让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上运动的距离。
(3)实验发现,小车在毛巾表面上运动的距离较小,这表明小车运动时所受摩擦阻力越大,速度减小得越______(填“快”或“慢”)。
综合两个实验可知,急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
【答案】实验一:(1)匀速直线 (2) 0.6 (3) 卡住
实验二:
(1)
(2)木板 (3)快
【解析】实验一:比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
(1)实验中,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动。
(2)由图甲可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是0.6N。
(3)为测量滑动摩擦的大小,将车轮卡住,车轮在木板上滑动,此时弹簧测力计示数为0.8N。
实验二:探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)小车在木板上运动时,水平方向受到摩擦力,水平向左,如图所示:
(2)将毛巾铺在木板表面,再次让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上运动的距离。
(3)小车在毛巾表面上滑行的距离最短,表面越粗糙,阻力就越大,小车运动的距离就越近,这说明小车受到的阻力越大,速度减小得越快。
2. 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中。实验器材如下:带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计。
(1)如图甲所示,将木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿________方向拉动木块做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,则滑动摩擦力为________;
(2)将小球放在木块的凹槽内,重复(1)的操作,弹簧测力计的示数比(1)中的大。说明当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与________有关;
(3)请在图甲中画出木块所受摩擦力的示意图__________;
(4)利用上述实验器材还可以探究物体的动能跟运动速度的关系,如图乙所示。
①进行实验时,为改变小球在水平面上开始运动的速度,应使小球从同一斜面上的________高度由静止滚下;
②小球在同一斜面上的位置越高,滚下时木块被撞得越远,实验表明,质量相同的小球,运动的速度越大,动能________;
③请根据上述结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议:________。
【答案】 (1)水平 0.8 (2)压力
(3)
(4)不同 越大 严禁超速行驶
【解析】(1)测量滑动摩擦力的实验原理是二力平衡,必须沿水平方向匀速拉动木块才会使木块所受摩擦力和拉力成为一对平衡力,此时弹簧测力计的示数就是滑动摩擦力的大小,由图可知此时摩擦力为0.8N。
(2)把小球放在木块凹槽内,增大了木块对木板的压力,发现弹簧测力计示数变大,故可以看出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反。如图所示:
(4)为使小球到达水平面时速度不同,应让小球从不同高度滚下,高度不同,重力势能不同,到达水平面时转化成的动能也不同,故速度不相同。
由题意,木块被撞得越远,说明小球所做的功越多,动能越大。
上述结论表明动能大小与速度大小有关,在交通安全方面应该禁止超速行驶。
3. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)不挂钩码时,调节螺母,使杠杆在___________位置平衡;
(2)如图甲所示,在A点挂3个钩码,在B点挂___________个钩码,使杠杆再次在原位置平衡;
(3)在答题卡的相应位置,画出A点所受拉力的力臂l;___________
(4)如图乙所示是《天工开物》记载的踏碓(碓:dui,古代的一种给稻谷去壳的工具。用脚连续踏杆的一端,另一端就会连续起落)。踏碓属于___________杠杆。
【答案】(1)水平 (2)4 (3) (4)费力
【解析】(1)不挂钩码时,调节螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样便于在杠杆上直接读出力臂。
(2)设一个钩码的重力为G,杠杆上一格的长度为L,根据杠杆平衡条件,则有
解得n=4
(3)因为此时杠杆在水平位置平衡,A点的钩码对杠杆的拉力竖直向下,与杠杆垂直,所以A点所受拉力的力臂l可直接画在杠杆上,如图所示:
(4)踏碓在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆。
二、电学
1. 某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,设计了如图所示的实验装置,实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路,四根导体的材料规格如下表所示。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流表示数/A
A
1.0
0.4
锰铜
1.4
B
0.5
0.4
锰铜
2.7
C
1.0
0.6
锰铜
2.0
D
1.0
0.4
镍铬合金
0.6
(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路______;
(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻大小,可通过观察______来判断;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用______两根导体进行实验;
(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验,可得出:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越______;
(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,请你根据该实验结论,帮老师想出一种方法:______(写出一种合理方法即可)。
【答案】 (1) (2)电流表示数大小 (3) A、B (4) 小 (5)见解析
【解析】(1)电流表应串联在电路中使用,且电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,故用导线将电流表的负接线柱和电源负极连接,作图如下:
(2)电阻的大小是无法直接观察出来的,可以通过电流表示数的大小来判断,电流表示数越大,导体的电阻小,电流表示数越小,导体的电阻大。
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应控制导体的材料、横截面积相同,改变电阻的长度,由表格数据可知,故应选用A、B两根导体进行实验。
(4)由A、C两根导线长度、材料相同,横截面积不同,所以将A、C两根导体分别接入电路是探究的是导体电阻大小与横截面积的关系。由表中数据可知,导体C比A的横截面积大,接C导体时比接A导体时电流大,说明导体C比A电阻小,所以可得出的结论是:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越小。
(5)由(4)可知,当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越小。所以要改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,可以增大绕制滑动变阻器电阻丝的横截面积。
2.如图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,现有器材:额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为12Ω)、12V的电源、电流表、电压表、开关各1个,规格分别为A(10Ω 1A)、B(20Ω 1A)、C(50Ω 1A)的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)为了完成该实验,应选用滑动变阻器 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)正确连接好电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现小灯泡均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路故障可能是 (选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”)。
(5)排除故障后,继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为测量小泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯液的额定功率是 W。
(6)测量结束后,应先断开开关,然后拆除 两端上的导线,再拆除其他导线。
(7)下列实验不能用该实验装置完成的是 。(填字母序号)
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
D.测量小灯泡的电阻
【答案】(1)C; (2)如上所示;(3)A;(4)小灯泡断路;(5)B;1.14;(6)电源;
(7)C。
【解析】(1)额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为12Ω),由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I==≈0.32A;
根据串联电路的规律及欧姆定律I=,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻:
R滑===≈25.6Ω>20Ω,故选用滑动变阻器C;
(2)灯的额定电压为3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,如下所示:
(3)正确连接好电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的A端;
(4)若小灯泡断路,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,符合题意;
若小灯泡短路,电压表示数为0,不符合题意;
若滑动变阻器处断路,整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;
则该电路故障可能是小灯泡断路;
(5)灯在额定电压下正常发光,图乙中电压选用大量程,分度值为0.5V,示数为3V,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B移动,直至电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率是:P=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W;
(6)测量结束后,为保护电路,应先断开开关,然后拆除电源两端上的导线,再拆除其他导线;
(7)A.将电压表分别测量灯与变阻器的电压,故可探究串联电路中的电流规律;
B.将电流表分别串联在电路不同处测量不同位置的电流,故可探究串联电路中的电压规律;
C.探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,而灯的电阻随温度的变化而变化,故不能探究电流与电压的关系;
D.因电压表测出灯的电压,电流表测量出灯的电流,根据R=,可测量小灯泡的电阻;
故选C。
3. 探究电流与电压的关系实验中,小伟设计了如图所示的电路。
(1)请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整;
(2)小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片缓缓向 (左或右)端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表示数如图所示。此时电流的大小为 A;
(3)小伟不断调节滑动变阻器的滑片,多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如表,由此可以归纳出结论是 。
次数
1
2
3
R=5Ω
U/V
1
2
3
I/A
0.4
0.6
(4)小伟接着测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,把5Ω的电阻换成了额定电压为2.5V的小灯泡,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 V,读出电流表的示数,根据公式 求出额定功率。但是在实际实验时闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,这可能是 。
【答案】(1)如解析所示;(2)右;0.2;(3)电阻不变时,电流与电压成正比;(4)2.5;P=UI;电压表正负接线柱接反了。
【解析】(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,变阻器连入电路的电阻最大,小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片缓缓向右端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电流的大小为0.2A;
(3)根据表中数据,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,即电阻不变时,电流与电压成正比;
(4)灯在额定电压下正常发光,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,读出电流表的示数,根据公式P=UI求出额定功率。但是在实际实验时闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,这可能是电压表正负接线柱接反了。
4.为了比较方便地测量出未知电阻的阻值,物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”:将一个电源(电压不变)、一个阻值为的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,如图所示。未使用时,盒内开关断开,电流表无示数。使用时,将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连,读取开关闭合时电流表的示数、开关断开时电流表的示数,经计算得知的阻。
请你解答如下问题:
(1)在下图的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图( );
(2)在你所设计的电路中任选一种,推导出待测电阻的数学表达式______。(请注明所选择的电路,表达式用已知量和测量量表示)
【答案】 (1)
(2) 第一种电路;第二种电路
【解析】(1)第一种电路图设计,让待测电阻与定值电阻并联,开关控制所在支路,电流表测干路电流,如下图所示。
第二种电路图设计,让待测电阻与定值电阻串联,开关与并联,电流表测整个电路的电流,如下图所示
(2)第一种电路,当开关断开时,电路中只有待测电阻接入电路,两端的电压即为电源电压,即
①
当开关闭合时,待测电阻与定值电阻并联,电流表测干路的电流,两电阻两端电压为电源电压,即
②
联立①②解得
第二种路,当开关断开时,待测电阻与定值电阻串联,通过电阻的电流为;此时电源电压为
③
当开关闭合时,定值电阻被短路,电路中只有接入电路,则电源电压为
④
联立③④解得
5. 小飞要测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻,选取电压是6V的电源。
(1)用笔划线代替导线,将图甲的实物图连接完整。(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮,导线不允许交叉)
(2)此实验的原理是______。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最______瑞。(填“左”或“右”)
(3)图乙中,小灯泡的I-U图像不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随______的变化而变化,小灯泡的额定功率是______W。
(4)小飞又取来阻值是600Ω的定值电阻R0、一个开关和阻值约5Ω的未知电阻R1,用如图所示的电路来测量R1的阻值,小飞的实验方案如下:
a.闭合S1,断开S2,读出电压表的示数是U1
b.闭合S1和S2,读出电压表的示数是U2
则电阻R1=______(用U1、U2和R0表示),小飞的实验方案______(填“能”或“不能”)准确测得电阻R1的阻值,理由是______。
【答案】 (1)见解析 (2) 左 (3)温度 1
(4)或 不能 R两端电压过小,小于电压表的分度值
【解析】(1)由图乙可知,电流表的示数没有超过0.6A,电流表的量程选择0~0.6A,滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮,说明变阻器连入电路的电阻变小,将电流表的0.6A的接线柱和变阻器右下角的接线柱连接,如图所示:
(2)测量小灯泡的电阻的原理是欧姆定律的变形公式。
为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移阻值最大处,即最左端。
(3)由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化,小灯泡的I-U图像不是一条直线。
由图乙可知,灯泡两端的电压是2.5V,通过它的电流是0.4A,灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.4A=1W
(4)闭合S1,断开S2,两个电阻串联,电压表测量R1两端电压,R1两端的电压是U1,闭合S1和S2,只有R1的简单电路,电压表测量电源电压,电源电压为U2,通过电路的电流
I=I0=
电阻
R1=
定值电阻R0是600Ω,未知电阻R1的阻值约5Ω,通过电路的电流约为
电阻R1两端的电压
小于电压表的分度值,小飞的实验方案不能准确测得电阻R1的阻值。
6. 小明利用图甲所示电路测量未知电阻RX阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样,RX的阻值约为。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整________(要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变大);
(2)闭合开关,两电表均无示数;将电压表改接在变阻器两端时,两电表均无示数;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_______;
(3)排除故障后,闭合开关,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为,电流表示数如图乙所示,则未知电阻RX=__________Ω;
(4)小明利用图甲电路测量另一未知电阻RX′,将RX′正确接入电路,但发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近,经判断得知RX′阻值较大,利用该电路无法测出RX′阻值。小明查阅资料获知,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大,于是他找了一个2kΩ的定值电阻,设计了如图丙所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关,并进行了如下操作:
①S1接1时,记录电压表示数为2.5V;
②S2接2时,记录电压表示数为2V;
③计算待测电阻RX′=__________Ω。
【答案】 ①. ②. 开关断路或接触不良 ③. 9 ④. 5000
【解析】(1)[1]电源电压为3V,则电路中的电流
由电路图知,电流要串联在电路中,选用小量程。滑动变阻器应一上一下与电流表串联,滑片向左滑动时,电流表示数变大,电源电压不变,据欧姆定律知,电路中的总电阻变小,变阻器接入电路的阻值变小,所以变阻器下端应接在左端。作图如下:
(2)[2]由电路图知,电压表测未知电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,两电表无示数,则电路中出现断路。则电压表并联之外的电路出现断路。将电压表并联在变阻器两端,现电表仍无示数,则未知电阻及变阻器之外的电路有断开。将电压表并联在开关端,电压表有示数,说明此时电压表并联之外的电路是接通的,所以出现断路的是开关。
(3)[3]实验中,电流表选用小量程,对应的分度值为0.02A,由图乙知,电流表的示数为0.3A。未知电阻的阻值
(4)[4]由图丙知,开关S1接1时,电压表与R0串联连接,R0两端的电压
U0=U-UV=3V-2.5V=0.5V
电路中的电流
电压表电阻
开关拉2时,电压表与RX串联连接,此时电路中的电流
RX两端的电压
UX=U-UV′=3V-2V=1V
RX的阻值
7. 用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值(阻值约为10Ω),电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小;(导线不允许交叉)______
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是______;(写出一种原因即可)
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙是______ A,则测得未知电阻Rx=______Ω。实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,这样做的目的是为了______;
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R0,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数U1;
②闭合开关S,______,读出电压表示数U2,则待测电阻的表达式Rx=______。(用R0、U1、U2表示)
【答案】 (1)
(2)定值电阻短路(3)0.3 9 减小误差 (4)移动滑动变阻器滑片P至b端
【解析】(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小,说明滑动变阻器连入电路的阻值变大,所以应把滑动变阻器左下接线柱接入电路,与待测电阻串联,如图所示:
(2)闭合开关,发现电流表有示数,则电路是通路;电压表无示数,可能是定值电阻被短路;或者电压表发生了断路。
(3)由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。
根据公式可得,未知电阻的阻值为
实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,可以减小实验误差,测量结果更准确。
(4)①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,此时电压表测量电源电压,电压表示数U1,即电源电压为U1;
②闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至b端,此时电压表测量Rx两端的电压,读出电压表示数U2,根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压为U1-U2,由欧姆定律可得,电路中的电流为
则待测电阻的表达式
8. 小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒定为4.5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“15Ω 2A”的滑动变阻器和“30Ω 1A”的滑动变阻器;电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小明同学设计了如图甲所示的实验电路图,请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。____
(2)若电路连接正确,小明在闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,那么他接下来的操作应该是________。
(3)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移动到最右端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的指针如图丁所示,此时电路中电流为________A,他此时接入电路的定值电阻R的阻值为________Ω。
(4)完成步骤(3)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,将定值电阻替换成10Ω,闭合开关,向________(选填“左”或“右”)移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止,并读出此时电流表的示数。
(5)多次改变接入电路的定值电阻R,并重复步骤(4)。最终得出电流与电阻的关系。
(6)为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器________(选填“”或“”)接入电路。
(7)在完成上述探究内容后,小明将电路中定值电阻替换成未知电阻,并利用伏安法成功测量出了的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后,老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值,下列电路不能成功测出未知电阻阻值的是________(阻值已知,电源电压不变)
【答案】 (1) (2)将电流表指针调零 (3)0.5 5
(4) 右 (6) R2 (7) B
【解析】(1)探究“电流与电阻的关系”时,采用电压表测量定值电阻两端电压,故电压表并联在定值电阻两端,电流表测量电路电流,电流表串联进电路中,故将定值电阻右端接线柱与电压表的负接线柱连接,如下图所示:
(2)如图丙所示,在闭合开关前,电流表指针在零刻度线的左侧,说明此时电流表没有调零,故他接下来的操作应该是将电流表指针调零。
(3)如图丁所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,故此时电路中电流为0.5A。
[4]接入电路的定值电阻R的阻值为
(4)由(3)可知,原定值电阻阻值为5Ω,替换成10Ω后,根据串联分压知识可知,阻值越大,分压越多,即定值电阻两端的分压会变大,在本实验中需要保持定值电阻两端的电压不变,故可以增大变阻器的分压来减小定值电阻两端的电压,即减小变阻器的阻值,故可以向右移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止。
(6)根据串联分压知识可知,定值电阻与变阻器两端电压和电阻的关系可表示为
则当定值电阻的阻值最大时,变阻器的阻值也最大,电源电压为4.5V,定值电阻最大阻值为25Ω,故可得
解得,故选择应选择滑动变阻器接入电路。
(7)A.当开关S1、S2闭合时,电压表测量电源电压U,当开关S1闭合、S2断开时,电压表测量未知电阻两端电压U1,根据串联分压知识可知
则未知电阻的阻值为
故A不符合题意;
B.当S1、S2闭合时,电压表测量电源电压,当S1闭合、S2断开时,电压表仍然测量电源电压,无法得到其他信息,无法测量未知电阻的阻值,故B符合题意;
C.当S1闭合,S2接上接线柱时,电流表测量通过R0的电流I2,则电源电压可表示为
当S1闭合,S2接下接线柱时,电流表测量通过未知电阻的电流I3,则未知电阻的阻值为
故C不符合题意;
D.当S1、S2闭合时,未知电阻单独工作,电流表测量通过未知电阻的电流I4,电源电压可表示为
①
当S1闭合,S2断开时,R0和未知电阻串联,电流表测量串联电路电流I5,则电源电压可表示为
②
联立①②式可得,未知电阻的阻值为
故D不符合题意。故选B。
9. 用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端;
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;_______
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻________路;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为________A;
(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出的关系图象;_______
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.1
0.15
02
0.3
0.6
(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于________Ω。
【答案】 (1)左
(2) 或
(3)开(或断)
(4)右 ⑤. 0.12
(5) (6) 15
【解析】(1)为了保护电路,在闭合开关前,变阻器的滑片应置于阻值最大的最左端。
(2)探究电流与电阻的关系,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,图甲电路图中,定值电阻及电压表未接入电路,所以连接开关与定值电阻间的导线将定值电阻及电压表短路了,应将这根导线接在定值电阻左接线柱的一端改接到右接线柱或接到电压表的正接线柱,作图如下:
或
(3)在串联电路中,电流表无示数,可能电路出现断路,而电压表有示数,说明电压表与电源接通,是电压表并联部分断路,所以可能是定值电阻断路了。
(4)将25欧定值电阻替代30欧电阻,据串联电路的分压特点知,定值电阻两端的电压变小,而在探究电流与电阻的关系时,应保持定值电阻两端的电压不变,所以变阻器的滑片应向右移动,让变阻器接入电路的阻值变小,分得的电压变小。
定值电阻接入电路的阻值为30欧时,电流表示数为0.1A,则电流表选用的是小量程。图乙中,电流表对应的分度值为0.02A,示数为0.12A。
(5)将表格中对应的数据在坐标轴中描出对应的点,用线将各点相连。作图如下:
(6)实验中,定值电阻两端的电压保持为3.0V,则变阻器两端的电压
U变=U-U定=4.5V-3.0V=1.5V
据串联电路的分压特点知,定值电阻接入电路的阻值最大为30欧时,变阻器所需接入电路的阻值也最大,则有
解得,变阻器的最大阻值R大=15Ω。
三、光学
1.在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图甲所示,在水平桌面上铺张大纸,将玻璃板竖立在纸上,沿着玻璃板在纸上画条直线,这条直线代表__________的位置;
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,可以看到它在玻璃板后面的像,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,则从C处一定能看到的是____(填“蜡烛B”、“蜡烛A的像”、“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”);
(3)一束光从空气斜射向这块玻璃,并穿过玻璃进入空气中。请在图乙中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。(要求标出法线)( )
【答案】 (1) 平面镜 (2) 蜡烛A的像 (3)
【解析】(1)在水平桌面上铺张大纸,由于玻璃的透光性,便于确定像的位置,将玻璃板竖立在纸上,沿着玻璃板在纸上画条直线,这条直线代表平面镜的位置。
(2)平面镜成像原理是:光的反射,蜡烛A发出的光,经平面镜反射后,反射光线达到人的眼睛内,逆着反射光线看去,感觉光是由蜡烛A的像发出的,故在C一定能看见蜡烛A的像。
(3)过O点做法线,当光从空气中斜射入玻璃中时,入射角小于折射角,再过点做法线,光线玻璃中斜射入空气中,此时,折射角大于入射角,如下图所示。
2. 小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣,了解到投影仪主要由一个镜头(相当于一个凸透镜)和靠近镜头的液晶元件(相当于投影片)组成。于是利用蜡烛(S为烛焰中心)、焦距f=10cm的凸透镜和光屏等器材,探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。
(1)正确安装和调整器材后,保持透镜位置不动,将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动,同时移动光屏,光屏上一直出现的是______(填“光斑”或“像”)。
(2)请在图乙中画出光线SP经过透镜后的折射光线______。
(3)继续将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动,同时移动光屏发现
①光屏上烛焰的像______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
②从30cm刻度线处开始,光屏上不再出现放大的像。
(4)通过实验得出,屏幕上成放大的像时,物距u应满足______(填“u<f”、“f<u<2f”或“u>2f”)。
【答案】 (1)光班 (2) (3)变小 (4)f<u<2f
【解析】(1)将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动,由于物距小于焦距,光屏上不成像,一直出现的是光班。
(2)由图乙可知,物距为u=50cm-40cm=10cm
物距等于焦距,SP是从焦点出发的光线,经过凸透镜折射后平行于主光轴,如图所示:
(3)①将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动,成实像,物远像近像变小,光屏上烛焰的像变小。
③由实验现象可知,当f<u<2f时,屏幕上成放大的像。
3. 如图—1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是________;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动________直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;
凸透镜的焦距:
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距________;
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上________(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)如图—2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第________次实验的成像规律。
【答案】 (1)使像成在光屏中央 (2)光屏 (3)增大 (4) 仍能 (5)远视 (6)b (7)4
【解析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(2)固定凸透镜的位置,则凸透镜的位置不变,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,蜡烛的位置保持不变,此时应移动光屏,直至光屏上出现最清晰的像。
(3)由题意可知,凸透镜的焦距f=5.0cm,由表中数据可知,1、2、3次实验的物距大于凸透镜焦距,当物距逐渐减小时,像距逐渐增大。
(4)当光屏上出现清晰的像时,用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,则通过凸透镜的光线变少,所以在光屏上成的像变暗,但仍能成烛焰完整的像。
(5)小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊,将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明像距变小,则焦距变小,说明眼镜对光线有会聚作用,可判断小明佩戴的是凸透镜,即远视眼镜。
(6)当无人机在高空拍摄地面场景时,地面场景距离凸透镜的距离大于二倍焦距,即物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距,由图—3可知,只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成实像时物远像近像变小可知,物距越大,像距越小,所以成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的b点。
(7)由凸透镜成像规律可知,物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,由表中数据可知,生活中常用的放大镜应用了表中第4次实验的成像规律。
4. 小江为同学们表演魔术:如图甲所示,将一个正面开口的空箱面向同学,箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入,从正面看去,棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜,她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究,如图乙所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,薄玻璃板___________放置在方格纸上;
(2)将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小___________。在方格纸上记下棋子A和B的位置;
(3)移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,在光屏上___________(选填“能”或“不能”)直接观察到棋子A的像;
(4)改变棋子A的位置,重复步骤(2),发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离,记录在表格中。分析数据可知,棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离___________;
实验次数
A棋子到薄玻璃板的距离/cm
B棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1
5.00
5.00
2
6.50
6.50
3
10.00
10.00
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面___________;
(6)请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。___________
【答案】 (1)竖直##垂直 (2) 相等 (3)不能 (4)相等 (5)对称
(6)
【解析】(1)薄玻璃板相当于平面镜,如果玻璃板与方格纸不垂直,则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度,怎么操作都不会重合,也无法比较像与物的大小,因此为完成实验,薄玻璃板应垂直(竖直)放置在方格纸上。
(2)将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小相等,所以用两个完全相同的棋子A和B就是为了比较像与物大小关系用的。
(3)移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能观察到棋子A的像,因为平面镜成的是虚像。
(4)分析表中三组数据可以看出每次实验A到玻璃板的距离都等于B到玻璃板的距离,故可得到结论:棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离相等。
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子分居平面镜两侧、大小相等、到平面镜的距离相等,故棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面对称。
(6)过A作平面镜的垂线,在该垂线上找到平面镜另一侧到平面镜的距离与A到平面镜距离相等的点,即为点A在平面镜中所成的像,如下图
四、磁学
1. 小明在课堂上给同学们展示了一个装置如图所示的实验。请完成下列问题:
(1)闭合开关后,标出通电螺线管的N、S极及磁感线的方向( );
(2)闭合开关后,螺线管右侧的小磁针将______(选填序号)
①顺时针旋转90° ②逆时针旋转90° ③顺时针旋转180° ④逆时针旋转180°
(3)要增强此螺线管的磁性,可采用______方法(写出一条即可)。
【答案】(1) (2)① (3)增大电路电流
【解析】(1)根据安培定则可判断出,螺线管上电流方向向上,螺线管的左端为N极,右端为S极,磁体外部的磁感线由磁体的N极出发,回到S极,如图所示
(2)已判断出螺线管右端为S极,根据磁极间异名磁极相互吸引的作用规律可知,小磁针顺时针旋转90°,故应选择①。
(3)题干中要增强此螺线管的磁性,说明螺线管已经固定,不可改变螺线管的匝数,若改变匝数就不是此螺线管了,故可采用增大电路电流的方法来增强螺线管的磁性。
2. 如图所示,用蹄形磁体、导体棒AB、电流表等实验器材探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)请用笔画线代替导线完成实物图连接;______
(2)当导体棒AB沿______(填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针发生偏转。通过多次实验可得:当闭合电路的部分导体在磁场中做______运动时,电路中就产生感应电流;
(3)当导体棒AB向右运动时,导体棒______(填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用。
【答案】 (1)见解析 (2)左右 切割磁感线 (3)受到
【解析】(1)探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中,导体棒AB要与电流表串联,作图如下:
(2)根据电磁感应原理,当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流;当导体棒AB沿左右方向运动时,切割了磁感线,电路中产生了感应电流,电流表指针发生偏转。
(3)当导体棒AB向右运动时,切割了磁感线,电路中产生了感应电流,导体棒AB变成了通电导体,而通电导体在磁场中会受到力的作用。
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专题18 实验题里的作图问题
一、力学
1. 汽车急刹车时车轮经常处于抱死(车轮不转)状态,物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同,因而对汽车运动的影响不同,于是做了如下模拟实验。
实验一:比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小
(1)为测量滚动摩擦的大小,将小车置于水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做______运动。读数时发现弹簧测力计示数很小,无法准确读数。
(2)于是将毛巾铺在长木板上,重复(1)中的操作,如图甲所示,此时弹簧测力计示数为______N。
(3)为测量滑动摩擦的大小,将车轮______(填“卡住”或“拆下”),在毛巾表面重复(1)中的操作,此时弹簧测力计示数为0.8N。
(4)实验表明:同一表面上,小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。
实验二:探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响
(1)如图乙所示,让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出小车在木板上运动时,水平方向的受力示意图(以O为作用点,不计空气阻力)。______
(2)通过实验一还发现,小车运动时接触面越粗糙,滚动摩擦越大。于是将毛巾铺在______(填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”)表面,再次让小车从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上运动的距离。
(3)实验发现,小车在毛巾表面上运动的距离较小,这表明小车运动时所受摩擦阻力越大,速度减小得越______(填“快”或“慢”)。
综合两个实验可知,急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。
2. 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中。实验器材如下:带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计。
(1)如图甲所示,将木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计沿________方向拉动木块做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,则滑动摩擦力为________;
(2)将小球放在木块的凹槽内,重复(1)的操作,弹簧测力计的示数比(1)中的大。说明当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与________有关;
(3)请在图甲中画出木块所受摩擦力的示意图__________;
(4)利用上述实验器材还可以探究物体的动能跟运动速度的关系,如图乙所示。
①进行实验时,为改变小球在水平面上开始运动的速度,应使小球从同一斜面上的________高度由静止滚下;
②小球在同一斜面上的位置越高,滚下时木块被撞得越远,实验表明,质量相同的小球,运动的速度越大,动能________;
③请根据上述结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议:________。
3. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)不挂钩码时,调节螺母,使杠杆在___________位置平衡;
(2)如图甲所示,在A点挂3个钩码,在B点挂___________个钩码,使杠杆再次在原位置平衡;
(3)在答题卡的相应位置,画出A点所受拉力的力臂l;___________
(4)如图乙所示是《天工开物》记载的踏碓(碓:dui,古代的一种给稻谷去壳的工具。用脚连续踏杆的一端,另一端就会连续起落)。踏碓属于___________杠杆。
二、电学
1. 某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,设计了如图所示的实验装置,实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路,四根导体的材料规格如下表所示。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流表示数/A
A
1.0
0.4
锰铜
1.4
B
0.5
0.4
锰铜
2.7
C
1.0
0.6
锰铜
2.0
D
1.0
0.4
镍铬合金
0.6
(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路______;
(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻大小,可通过观察______来判断;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用______两根导体进行实验;
(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验,可得出:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越______;
(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,请你根据该实验结论,帮老师想出一种方法:______(写出一种合理方法即可)。
2.如图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,现有器材:额定电压为3.8V的小灯泡(电阻约为12Ω)、12V的电源、电流表、电压表、开关各1个,规格分别为A(10Ω 1A)、B(20Ω 1A)、C(50Ω 1A)的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)为了完成该实验,应选用滑动变阻器 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)正确连接好电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现小灯泡均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路故障可能是 (选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”)。
(5)排除故障后,继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为测量小泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯液的额定功率是 W。
(6)测量结束后,应先断开开关,然后拆除 两端上的导线,再拆除其他导线。
(7)下列实验不能用该实验装置完成的是 。(填字母序号)
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
D.测量小灯泡的电阻
3. 探究电流与电压的关系实验中,小伟设计了如图所示的电路。
(1)请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整;
(2)小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片缓缓向 (左或右)端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表示数如图所示。此时电流的大小为 A;
(3)小伟不断调节滑动变阻器的滑片,多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如表,由此可以归纳出结论是 。
次数
1
2
3
R=5Ω
U/V
1
2
3
I/A
0.4
0.6
(4)小伟接着测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,把5Ω的电阻换成了额定电压为2.5V的小灯泡,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 V,读出电流表的示数,根据公式 求出额定功率。但是在实际实验时闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,这可能是 。4.为了比较方便地测量出未知电阻的阻值,物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”:将一个电源(电压不变)、一个阻值为的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,如图所示。未使用时,盒内开关断开,电流表无示数。使用时,将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连,读取开关闭合时电流表的示数、开关断开时电流表的示数,经计算得知的阻。
请你解答如下问题:
(1)在下图的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图( );
(2)在你所设计的电路中任选一种,推导出待测电阻的数学表达式______。(请注明所选择的电路,表达式用已知量和测量量表示)
5. 小飞要测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻,选取电压是6V的电源。
(1)用笔划线代替导线,将图甲的实物图连接完整。(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮,导线不允许交叉)
(2)此实验的原理是______。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最______瑞。(填“左”或“右”)
(3)图乙中,小灯泡的I-U图像不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随______的变化而变化,小灯泡的额定功率是______W。
(4)小飞又取来阻值是600Ω的定值电阻R0、一个开关和阻值约5Ω的未知电阻R1,用如图所示的电路来测量R1的阻值,小飞的实验方案如下:
a.闭合S1,断开S2,读出电压表的示数是U1
b.闭合S1和S2,读出电压表的示数是U2
则电阻R1=______(用U1、U2和R0表示),小飞的实验方案______(填“能”或“不能”)准确测得电阻R1的阻值,理由是______。
6. 小明利用图甲所示电路测量未知电阻RX阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样,RX的阻值约为。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整________(要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变大);
(2)闭合开关,两电表均无示数;将电压表改接在变阻器两端时,两电表均无示数;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_______;
(3)排除故障后,闭合开关,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为,电流表示数如图乙所示,则未知电阻RX=__________Ω;
(4)小明利用图甲电路测量另一未知电阻RX′,将RX′正确接入电路,但发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近,经判断得知RX′阻值较大,利用该电路无法测出RX′阻值。小明查阅资料获知,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大,于是他找了一个2kΩ的定值电阻,设计了如图丙所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关,并进行了如下操作:
①S1接1时,记录电压表示数为2.5V;
②S2接2时,记录电压表示数为2V;
③计算待测电阻RX′=__________Ω。
7. 用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值(阻值约为10Ω),电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小;(导线不允许交叉)______
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是______;(写出一种原因即可)
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙是______ A,则测得未知电阻Rx=______Ω。实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,这样做的目的是为了______;
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R0,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数U1;
②闭合开关S,______,读出电压表示数U2,则待测电阻的表达式Rx=______。(用R0、U1、U2表示)
8. 小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒定为4.5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“15Ω 2A”的滑动变阻器和“30Ω 1A”的滑动变阻器;电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小明同学设计了如图甲所示的实验电路图,请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。____
(2)若电路连接正确,小明在闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,那么他接下来的操作应该是________。
(3)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移动到最右端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的指针如图丁所示,此时电路中电流为________A,他此时接入电路的定值电阻R的阻值为________Ω。
(4)完成步骤(3)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,将定值电阻替换成10Ω,闭合开关,向________(选填“左”或“右”)移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止,并读出此时电流表的示数。
(5)多次改变接入电路的定值电阻R,并重复步骤(4)。最终得出电流与电阻的关系。
(6)为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器________(选填“”或“”)接入电路。
(7)在完成上述探究内容后,小明将电路中定值电阻替换成未知电阻,并利用伏安法成功测量出了的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后,老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值,下列电路不能成功测出未知电阻阻值的是________(阻值已知,电源电压不变)
9. 用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端;
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;_______
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻________路;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为________A;
(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出的关系图象;_______
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.1
0.15
02
0.3
0.6
(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于________Ω。
三、光学
1.在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图甲所示,在水平桌面上铺张大纸,将玻璃板竖立在纸上,沿着玻璃板在纸上画条直线,这条直线代表__________的位置;
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,可以看到它在玻璃板后面的像,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,则从C处一定能看到的是____(填“蜡烛B”、“蜡烛A的像”、“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”);
(3)一束光从空气斜射向这块玻璃,并穿过玻璃进入空气中。请在图乙中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。(要求标出法线)( )
2. 小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣,了解到投影仪主要由一个镜头(相当于一个凸透镜)和靠近镜头的液晶元件(相当于投影片)组成。于是利用蜡烛(S为烛焰中心)、焦距f=10cm的凸透镜和光屏等器材,探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。
(1)正确安装和调整器材后,保持透镜位置不动,将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动,同时移动光屏,光屏上一直出现的是______(填“光斑”或“像”)。
(2)请在图乙中画出光线SP经过透镜后的折射光线______。
(3)继续将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动,同时移动光屏发现
①光屏上烛焰的像______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
②从30cm刻度线处开始,光屏上不再出现放大的像。
(4)通过实验得出,屏幕上成放大的像时,物距u应满足______(填“u<f”、“f<u<2f”或“u>2f”)。
3. 如图—1,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是________;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动________直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;
凸透镜的焦距:
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距________;
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上________(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)如图—2,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第________次实验的成像规律。
4. 小江为同学们表演魔术:如图甲所示,将一个正面开口的空箱面向同学,箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入,从正面看去,棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜,她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究,如图乙所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,薄玻璃板___________放置在方格纸上;
(2)将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小___________。在方格纸上记下棋子A和B的位置;
(3)移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,在光屏上___________(选填“能”或“不能”)直接观察到棋子A的像;
(4)改变棋子A的位置,重复步骤(2),发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离,记录在表格中。分析数据可知,棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离___________;
实验次数
A棋子到薄玻璃板的距离/cm
B棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1
5.00
5.00
2
6.50
6.50
3
10.00
10.00
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面___________;
(6)请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。___________
四、磁学
1. 小明在课堂上给同学们展示了一个装置如图所示的实验。请完成下列问题:
(1)闭合开关后,标出通电螺线管的N、S极及磁感线的方向( );
(2)闭合开关后,螺线管右侧的小磁针将______(选填序号)
①顺时针旋转90° ②逆时针旋转90° ③顺时针旋转180° ④逆时针旋转180°
(3)要增强此螺线管的磁性,可采用______方法(写出一条即可)。
2. 如图所示,用蹄形磁体、导体棒AB、电流表等实验器材探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)请用笔画线代替导线完成实物图连接;______
(2)当导体棒AB沿______(填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针发生偏转。通过多次实验可得:当闭合电路的部分导体在磁场中做______运动时,电路中就产生感应电流;
(3)当导体棒AB向右运动时,导体棒______(填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用。
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