实验题高频考点归纳练-2025年中考物理三轮复习备考
2025-05-07
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内容正文:
实验题
一、实验题
1.为了验证串并联电路的特点,小露设计了如图的电路进行实验。
(1)如图1所示,将电流表接在L1所在的支路,闭合开关前,发现电流表的指针反向偏转,出现这种现象的原因是: ;
(2)根据图1重新进行图2实物电路连接时,导线b应该连接到 接线柱上(选填“-”、“”或“3”);
(3)重新连好电路后,小露测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为、和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示。由于只有一组数据,她决定继续改变电源电压,和更换其中一条支路中的小灯泡多次进行实验。下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是( )(填字母);
A.探究电流与电压的关系
B.测量物体的长度
C.“伏安法”测定值电阻
(4)根据图甲、乙、丙和后续多次测量的结果,在误差允许范围内,你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是: (写出关系式即可);
(5)小露继续用如图3所示电路“探究串联电路的电压特点”。在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,但电压表示数变大且接近电源电压,由此可判断该电路的故障是 。
2.利用如图甲所示的实验装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。
(1)观察弹簧测力计的量程和分度值后,发现竖直方向调零好的弹簧测力计水平放置后指针在零刻度线左方,那么测量前,应该先( )(填序号)
A.把挂钩向右拉
B.把挂钩向左推
C.适当把刻度面板向右拉
D.适当把刻度面板向左拉
(2)测量过程中发现很难控制木块 ,且读数极不方便;
(3)为了解决(2)中的问题,改进方案设计了如图乙所示的A、B、C、D四种方案,你认为可以采用的方案是( )(填序号)。
A.用弹簧测力计将木块连接到固定挡板上后,直接拉动下面的长木板
B.用绳子将木块连接到固定挡板上后,通过弹簧测力计拉动下面的长木板
C.用弹簧测力计将小车连接到固定挡板上后,直接拉动上面的木块
D.用弹簧测力计将木块连接到固定挡板上后,直接拉动下面的小车
3.在探究“电流与电阻关系”的实验中,实验器材:两节新干电池,3个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω),规格为“15Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。实验步骤如下:
(1)连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)连接好电路时,闭合开关,电压表指针反向偏转,原因是: ;
(3)检查后连好电路后如图甲所示,按下列步骤进行实验。
①将R1接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5V,记下电流表的示数I1;
②用R2替换R1接入电路闭合开关后,接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为1.5V,记下电流表的示数I2;
③用R3替换R2接入电路,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终大于1.5V,请写出一种使电压表示数能达到1.5V的办法: ;
④问题解决后,小明绘制如图乙所示的图象,得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 比。
4.【项目提出】智能手机的普及,给我们生活带来了极大的方便,但同时也给我们的身体带来了一定的伤害,青少年近视的人数在大幅上升。为此,实践小组提出“保护视力,远离近视”的学习主题。
【项目分析】通过凸透镜成像的实验了解健康眼睛视物的原理;模拟近视眼视物的情境,分析近视眼形成的原因;通过水透镜的调节理解矫正近视眼的方法。
【项目实施】
(1)健康眼睛视物
组装如图甲所示的实验装置,其中用“F”字样的光源代替物体,光屏模拟视网膜。选图乙中②号凸透镜模拟晶状体,打开光源,调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。模拟健康眼镜视物时,调节器材的位置,使“视网膜”中央呈现倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的清晰像;
(2)模拟近视眼视物的情境
选择图乙中的 (填序号)号透镜代替②号透镜,光屏上的像变模糊,适当向左移动光屏,光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体折光能力过 (选填“强”或“弱”)造成的;
(3)矫正近视眼
如果(2)中换用透镜后,保持光源和光屏的位置不变,然后选用图丙中的 (选填“A”或“B”)水透镜放在凸透镜前合适的位置,缓缓调节水量,光屏上的像也可以变清晰。说明佩戴对光具有 (选填“会聚”或“发散”)作用的透镜,可使近视眼的成像情况得到改善。
5.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,将实验数据记录在表中。
凸透镜的焦距:f=5.0cm
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
生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
(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。
6.小红同学用如图甲所示的压强计探究液体内部压强特点。
(1)压强计探头上的橡皮膜用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。实验过程中通过观察U形管两边液面的 来反映液体内部压强的大小;
(2)小红调节压强计,使U形管左右两侧的水面相平后,把金属盒浸在液体中,如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,可以得到结论:同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强都 ;
(3)小红在图乙的基础上,继续将金属盒下移一段距离,是为了探究液体压强与 之间的关系。如图丙所示,烧杯内装有另一种液体,且液面与图乙中的液面相平,再与图乙比较, (选填“能”或“不能”)比较两种液体的密度大小关系;
(4)在图丙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其混合均匀后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
7.如图甲所示,小梅在“探究电流与电阻的关系”实验中所选器材:滑动变阻器、开关、电源各一个、电流表、电压表各一个,四个定值电阻(、、、),导线若干。
(1)连接好电路进行试触时,发现电流表有示数,电压表没有示数,则故障的原因可能是 ;
(2)排除故障后继续实验,小梅将电阻连入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片在适当位置,电流表的示数如图乙所示,为 A;继续实验,将电阻换成电阻后,调节滑动变阻器滑片,再次记录电表示数时,滑片的位置与之前相比更靠近 (选填“A”或“B”)端;
(3)小梅根据实验数据绘制的图像如图丙所示,由图像可知,小梅在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,控制电压表的示数为 V。
8.高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”,其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。《中华人民共和国民法典》已明确规定,禁止从建筑物中抛掷物品.小明想知道高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关。
他猜想:高空抛物对地面打击力的大小与物体的质量和抛出时离地面的高度有关。
小明用实验来探究高空抛物造成危害的因素。他认为小球从高处自由落下砸到木桩上能对木桩做功,使木桩陷入沙土中.然后设计了如图所示的实验(,)。
(1)实验中根据 来判断小球对木桩打击力的大小。
(2)小球由高处自由下落的过程中,重力势能转化为 。通过观察、两小球的实验可知,当高度相同时,小球对木桩打击力的大小与 有关。
(3)通过观察 两小球的实验可知,当小球质量相同时,小球落下时离木桩的高度越高,对木桩的打击力越 。
(4)小明还想探究小球打击力的大小与运动轨迹是否有关,于是找来一根光滑管道,把小球从与小球高度相同的管道顶端释放,发现木桩陷入沙土的深度与小球作用的深度相同,由此判断小球对木桩打击力的大小与小球的运动轨迹 (选填“有关”或“无关”)。
(5)与同学讨论之后,小明还发现:同一重物从同一高度由静止自由下落对水平地面产生的打击力,比被竖直向下推出下落时对同一水平地面产生的打击力小,这是为什么呢?请你说明其中的道理。
(6)结合日常生活中的经历,你认为还有哪些因素会影响高空抛物对地面打击力的大小?(写出一个因素即可)
9.学习小组用图-1所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样。
(1)关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想:
猜想1:与小孔到光屏的距离有关;
猜想2:与小孔的形状有关;
猜想3:与小孔的大小有关。
①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是 (选填“正确”或“错误”)的;
②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图-2所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的问题是 ;
③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表。
圆孔的直径/mm
小于1.0
1.0
1.5
2.0
2.5
4.0
像的清晰度
清晰
清晰
清晰
清晰
较模糊
模糊
像的明亮程度
……逐渐变亮→
实验现象表明:在小孔成像清晰时, ,亮度越亮;
(2)学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究,如图-3所示。
①在纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,光屏上观察到三个像,在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图-3位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像。则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是 (填图-4中的“A”“B”“C”或“D”);
②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,所成的像都与b、c两孔处三棱镜所成的像重合,则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要 (选填“大”或“小”);
③若开一个大孔,并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后,恰能在图-3位置光屏上呈现清晰的像,则此像是 的倒立实像;若只用a孔替代凸透镜,在图-3位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度 ,像的大小 。
10.如图甲所示,小明在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“,1A”,电源电压恒为3V。
(1)小明闭合开关后,调节滑动变阻器时,发现小灯泡不亮,电流表无示数、电压表有示数接近电源电压,电路中出现的故障可能是 ;
(2)改正错误后连接好电路,闭合开关,移动滑片P到某位置,电压表示数如图乙为 V,要测小灯泡的额定功率,应将滑片向 (填“A”或“B”)端移动。由图像可得小灯泡的额定功率是 ;
(3)小明又计算小灯泡的电阻,从图丙取了四组数据求小灯泡电阻的平均值,这种计算方法错误的原因是忽略了 对灯泡电阻的影响;
(4)小明把该电路的小灯泡换成四个阻值不同的定值电阻、、、探究电流与电阻的关系。他将的电阻更换为的电阻接入电路,拆下电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图1所示,则不规范的操作可能是 。正确完成实验后可得结论: ;
(5)小明又利用原有的器材和一只电阻箱,设计如图2所示的实验电路测未知电阻。
①闭合开关S,开关S1接到触点 (选填写“1”或“2”),调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V;
②将S1的位置更换,保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱,使电压表示数为 V,得出未知电阻的值;
③小华也利用图2进行了测量,发现自己的测量结果比小明测量结果大了,检查分析后发现第①步测量结束后,不小心碰到了滑动变阻器滑片,导致滑动变阻器接入电路的阻值变化了 。
参考答案
1.(1)电流表没有调零
(2)0.6
(3)A
(4)
(5)L2断路
(1)闭合开关前,电路中没有电流,电流表的指针反向偏转,出现这种现象的原因是电流表没有调零。
(2)根据图1,图2导线b应该连接到接线柱上,这样L2的电流没有通过电流表,电流表测量L1的电流。
(3)小露通过改变电源电压和更换其中一条支路中的小灯泡多次进行实验,目的是避免偶然性,得出普遍性的结论。
A.探究电流与电压的关系,多次测量的目的得出普遍性的结论,故A符合题意;
B.测量物体的长度,多次测量的目的是取平均值减小误差,故B不符合题意;
C.“伏安法”测定值电阻,多次测量的目的是取平均值减小误差,故C不符合题意。
故选A。
(4)甲、乙中电流表选用小量程,分度值为,电流大小都为,丙中电流表选用大量程,分度值为,电流大小都为1A,因
故得出:并联电路中干路电流和各支路电流的关系是
(5)探究串联电路的电压特点,在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电路可能断路,但电压表示数变大且接近电源电压,电压表与电源连通,由此可判断该电路的故障是L2断路。
2.(1)D
(2)做匀速直线运动
(3)AD
(1)观察弹簧测力计的量程和分度值后,发现竖直方向调零好的弹簧测力计水平放置后指针在零刻度线左方,那么测量前,应该先适当把刻度面板向左拉,使得指针相对于刻度盘向右运动,指在零刻度线上。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2)测量过程中由于要用手提供拉力,会发现很难控制木块做匀速直线运动,且运动过程中读数极不方便,误差较大。
(3)A.用弹簧测力计将木块连接到固定挡板上后,直接拉动下面的长木板,不管长木板是否做匀速直线运动,木块相对于地面静止,受力平衡,弹簧测力计示数等于木块所受的摩擦力大小,故A符合题意;
B.用绳子将木块连接到固定挡板上后,通过弹簧测力计拉动下面的长木板,弹簧测力计所测的是长木板所受的拉力。长木板受到拉力、地面和木块给的摩擦力,且不一定做匀速直线运动,所以弹簧测力计示数与木块所受的摩擦力大小的关系不能确定,故B不符合题意;
C.用弹簧测力计将小车连接到固定挡板上后,直接拉动上面的木块,小车在水平方向上受木块和地面的摩擦力以及弹簧测力计的拉力,小车与地面之间的摩擦力会直接影响测量结果,故C不符合题意;
D.用弹簧测力计将木块连接到固定挡板上后,直接拉动下面的小车,不管小车是否做匀速直线运动,木块相对于地面静止,受力平衡,弹簧测力计示数等于木块所受的摩擦力大小,故D符合题意。
故选AD。
3.(1)断开
(2)电压表正负接线柱接反
(3) 换量程更大的滑动变阻器/换用电压较低的电源 反
(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)闭合开关发现电压表指针反射偏转,原因是电压表正负接线柱接反了,电流从电压表的负接线柱流入,从正接线柱流出了。
(3)[1]用R3替换R2接入电路,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数均大于1.5V,在本实验器材一定的情况下是由于滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小,使电阻R两端的电压过大造成的,解决的办法:换用最大阻值更大的滑动变阻器,或换用电压较低的电源。
[2]由实验数据可知,电阻与电流的乘积是一个定值,可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
4.(1)缩小
(2) ③ 强
(3) B 发散
(1)眼睛的成像原理与照相机相似,视网膜上成倒立、缩小的实像。
(2)[1][2]选择图乙中的某一透镜代替②号透镜,光屏上的像变模糊,适当向左移动光屏,光屏上的像再次清晰,说明该透镜对光的会聚作用比②号透镜更强,选择的是图乙中的③号透镜,由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体折光能力过强造成的。
(3)[1][2]换用透镜后,保持光源和光屏的位置不变,选用图丙中的B水透镜放在凸透镜前合适的位置,调节水量,光屏上的像也可以变清晰;B水透镜中间薄、边缘厚,对光有发散作用,说明佩戴对光具有发散作用的透镜,可使近视眼的成像情况得到改善。
5.(1)使像成在光屏的中央
(2)光屏
(3)4
(4)仍能
(5)远视
(6)b
(1)调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是使像成在光屏的中央,这样便于观察和测量像的性质和位置。
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时物距大于2倍焦距,应移动光屏直至出现最清晰的像,因为物体通过凸透镜成实像时,像在光屏上呈现,只有移动光屏才能找到清晰像的位置。
(3)放大镜是根据物体在凸透镜1倍焦距以内,成正立、放大的虚像的原理制成的。由表格可知,第 4 次实验中物距,成正立、放大的虚像,所以放大镜应用了第 4 次实验的成像规律。
(4)用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,物体上任一点射向凸透镜的其他部分的光线,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,所以光屏上仍能成烛焰完整的像,但是由于会聚的光线减少,像会变暗一些。
(5)将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明眼镜对光线有会聚作用,是凸透镜,所以小明佩戴的是远视眼镜。因为远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用,能使原来会聚在视网膜后的像提前会聚到视网膜上。
(6)无人机在高空拍摄地面场景时,物距远大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,且靠近一倍焦距处。在图 - 3 中,b点在一倍焦距和二倍焦距之间且靠近一倍焦距,所以所成的像最靠近b点。
6.(1) 薄 高度差
(2)相等
(3) 深度 能
(4)变大
(1)[1][2]在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显;根据转换法,通过观察U形管中液面的高度差来显示液体内部压强大小。
(2)保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,可以看到U形管两侧液面高度差不变,因此可得,同一深度,液体内部向各个方向压强都相等。
(3)[1]继续将金属盒下移一段距离,改变了所处金属盒所处液体深度,是为了探究液体压强与深度之间的关系。
[2]如图丙所示,烧杯内装有另一种液体,且液面与图乙中的液面相平,通过比较两个U形管两侧液面的高度差来比较压强的大小,因两种液体的液面相平,因此可以根据来比较两种液体的密度大小关系。
(4)图丙的实验中,容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分,金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由可知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底受到的压力变大,由于容器底受力面积不变,容器底受到的压强变大。由于金属盒(橡皮膜)以上的压强等于底部压强减小金属盒以下的压强,所以橡皮膜受到的液体压强将变大。
7.(1)定值电阻短路
(2) 0.4 A
(3)2
(1)连接好电路后,进行试触时,发现电压表无示数,电流表有示数,说明电路中有电流,故障可能是定值电阻短路,使电压表也短路。
(2)[1]由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2]将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,由串联电路特点得,电阻越大,分到的电压越多,实验中要控制定值电阻两端电压不变,因此要增大滑动变阻器接入电路的阻值,把滑动变阻器的滑片在原来的位置向A端移动,滑片的位置与之前相比更靠近A端。
(3)由图丙可知,电压表的示数应控制为
8.(1)木桩陷入沙土的深度
(2) 动能 质量
(3) B、C 大
(4)无关
(5)见解析
(6)见解析
(1)实验中木桩受到球的撞击,陷入沙土,可以根据木桩陷入沙土的深度来判断小球对木桩打击力的大小,这种方法称为转换法。
(2)[1]小球在下落过程中,质量不变,高度减小,速度变大,将重力势能转化为动能。
[2]比较A、B两球,下落高度和运动路径相同,B球质量大于A球质量,发现B球下的木桩陷入沙土的深度更大,说明当高度相同时,小球对木桩打击力的大小与物体的质量有关。
(3)[1][2]比较B、C两球,两球质量相同,下落路径也相同,C球的下落高度大于B球的下落高度,发现C球下的木陷入沙土的深度更大,说明C球的重力势能较大,由此可得出结论:当小球质量相同时,小球落下时离木桩的高度越高,对木桩的打击力越大。
(4)比较C、D两球,两球的质量相同,下落高度也相同,两球的运动路径不同,但木陷入沙土的深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。
(5)同一物体竖直向下推出下落时,除了具有重力势能,还具有一定的初始动能,根据机械能守恒定律可知,在下落过程中,重物达到地面具有的总机械能比从同一高度由静止自由下落的机械能更大,因此同一重物从同一高度由静止自由下落对水平地面产生的打击力,比被竖直向下推出下落时对同一水平地面产生的打击力小。
(6)物体的形状会影响高空抛物对地面的打击力大小,如物体在空中运动时还会受到空气阻力,蓬松的物体受到的空气阻力相对较大,下落的速度相对较慢,会影响对地面的打击力;并且根据可知,压力一定时受力面积不同的物体对地面的压强不同,如相同压力的情况下下方为锥状的物体对地面的压强大于下方为平面的物体,因此不同形状的物体对地面的打击力也不同。
9.(1) 正确 没有控制小孔的大小相等 小孔越大
(2) C 小 缩小 更暗 相等
(1)[1]根据题意知道,利用太阳光测凸透镜焦距时,当光屏从焦点处远离透镜过程中,出现光斑越大越暗的现象,则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关,故可判断猜想1是正确的。
[2]根据控制变量法,要探究像的亮度与小孔的形状的关系,则需要控制孔的大小和小孔到光屏的距离不变,只改变形状,而图乙中没有控制小孔的大小相等。
[3]分析表格的实验数据知道:在小孔成像清晰时,小孔越大,像越亮。
(2)[1]三棱镜具有偏折光的能力,要想使光都会聚在光屏中心的位置,则在b、c两处放置的三棱镜的方式可能是凸透镜的形状,即图C的形状。
[2]在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,此装置类似凸透镜,过光心时传播方向不变,越靠近光心的光线偏折程度的越小,故则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小。
[3][4][5]根据图-3知,物距大于像距,可以判断出此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像,因为凸透镜和小孔都成倒立缩小的实像,像距和物距相等,所以像的大小是相等的,因为入射到凸透镜上的光数量较多,经凸透镜折射后,经过的像点的光线多,所以看起来亮一些,若只用a孔替代凸透镜,像看起来暗一些。
10.(1)小灯泡断路
(2) 1.8 B 0.75
(3)温度
(4) 没有断开开关 电压一定时,电流与电阻成反比
(5) 1 2 1
(1)小明闭合开关后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测串联电路中的电流。调节滑动变阻器时,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明发生断路;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源的正负极相通,则电路故障可能是小灯泡断路。
(2)[1][2][3]如图乙,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于灯泡的额定电压,。若要测小灯泡的额定功率,应增大灯泡的电压,根据串联电压规律,应减小变阻器的电压,根据串联分压原理,应减小变阻器的阻值,所以应将滑片向B端移动。由图丙可得小灯泡电压为2.5V时,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率
(3)小灯泡的电阻随温度升高而变大,所以求小灯泡电阻的平均值没有意义,是错误的操作。
(4)[1]拆下电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图1所示,电流表示数为0,说明拆下10Ω的电阻后电路在此处已断开。电压表有示数,且等于电源电压3V,说明电压表正负接线柱与电源两极相通;综上分析可得,原因是换接电阻时没有断开开关。
[2]在研究电流和电阻的关系时应控制电压不变,改变电阻值测量对应的电流值。可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[1][2]①闭合开关S,开关S1接到触点1,此时和滑动变阻器串联,电压表测电压。调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V;
②开关S1接到触点2,此时电阻箱和滑动变阻器串联,电压表测电阻箱电压。保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱,使电压表示数为2V。根据等效替代法,未知电阻的值与电阻箱的阻值相等。
[3]设变阻器阻值变化量为,变化前变阻器阻值为,则变化前根据串联分压原理则有
解得 ①
测量结果大了2Ω,电压表的示数不变,由串联分压的规律可知,滑动变阻器的滑片触碰后阻值变大了。变化后变阻器阻值为,则变化后根据串联分压原理有 ②
①②联立,解得。
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