内容正文:
2025年中考物理核心考点考前冲刺 电磁学实验题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.实验“伏安法测电阻”
(1)请画出该实验的电路图 ;
(2)该实验的原理是 ;
(3)按电路图连接电路时,开关应 ,滑动变阻器应 ,电表应 ;
(4)实验中要记录相关数据,请设计出你的实验数据记录表格 ;
(5)根据你所学的知识,在坐标系中大致画出定值电阻的U﹣I图象 。
2.某同学用如图所示电路“探究并联电路中电流的特点”.
(1)在连接电路时,开关应 .当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图所示,原因是 .
(2)用电流表分别测出电路中的A、B、C处的电流,改变电源电压,重复实验,记录数据如下表
实验序号
B处的电流IB
C处的电流IC
A处的电流IA
第一次测量
0.2
0.2
0.4
第二次测量
0.3
0.3
0.6
第三次测量
0.4
0.4
0.8
上面表格的设计中存在的不足之处是 .
(3)该同学表格数据得出实验结论:并联电路中干路电流为支路电流的2倍.这个结论一定成立吗?
答: (选填“一定”或“不一定”).为了得出具有普遍意义的并联电路中电流的特点,应该 .
3.用伏安法测R的电阻的实验中,连接的电路如图甲所示。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,然后另画一根导线使电路连接正确 ;
(2)正确连接电路并闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻R (填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,待测电阻R的阻值为 Ω。
4.如图所示是“探究串联电路电压特点”的实验装置
(1)图中电压表是测量灯泡 两端的电压;
(2)在实验中多次发现U>U1+U2结论,下列分析原因不可能的是 (选填字母)。
A.可能选用的导线内芯细而长
B.可能选用的开关的闸片是铁做成的,不是铜做成的
C.可能实验中是选用了不同规格的灯泡
5.小刚与同学们一起利用如表所示的4根电阻丝做“探究影响导体电阻大小的因素”实验,实验电路如图所示。
(1)选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系;
(2)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系;
(3)为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应选用编号为 的两根电阻丝进行实验。
(4)实验结束后,同学们进行讨论,小红认为实验中电流表多余;小明认为灯泡多余,而小刚认为灯泡和电流表同时使用更好。请你判断谁的说法正确,并说明理由 。
6.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想: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
0.5
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
(1)按照图甲所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察 来比较导体电阻的大小,这种研究方法叫 法;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验;若选用编号AC两根电阻丝实验,可验证上述猜想 (填序号);
(3)分别将A和D两电阻丝接入图甲电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关。
7.在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图.
(1)小红同学在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为
(2)同学们在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出数据并立即得出了并联电路的电流规律.
(3)请你指出他们实验中的不足是 ,改进方法是 .
8.在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)电流表应 (填“串联”或“并联”)在被测电路中。使电流从电流表的 接线柱流入 流出;
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(3)如表是小亮同学用两盏规格相同的灯泡做实验时记录的数据。他得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处: 和 。
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
(4)图甲是他们设计的电路图,图戊是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (填“A”“B”或“C”)处的电流;
(5)小明要测量甲图中A处的电流。他应该把图中导线 (①或②)的 (左或右)端移到电流表的负接线柱上。
9.如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝,将透明容器与U形管相连,接入电路。
(1)如图是探究在通电时间相同和电流相同的情况下,导体产生的热量与 大小是否有关的装置;
(2)实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化。
10.小华在家里学习烧饭做菜的过程中,经常要加热油和水,因此,她对一些物理现象有了一定的感性认识,她猜想油的比热容比水小。
(1)能够支持她这一猜想的事实有 ;
A.相同条件下,加热时油比水热的快
B.油能把食物炸的焦黄,而水不能
C.油能漂在水面上
D.油比水难蒸发
(2)她设计了探究实验如图所示电路,三个规格相同的锥形瓶内分别装有质量相同,初温同为16℃的煤油或水,①、②、③分别表示温度计序号;
①为比较水与煤油的比热容大小,应闭合开关 ,观察两支温度计 (填温度计序号)示数的变化;
②为探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系,应只闭合开关 ,观察两支温度计 (填温度计序号)示数变化情况。
11.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻,电源电压恒为3V。
(1)连接电路时,开关应处于 状态(选填“闭合”或“断开”);
(2)请你用笔画线代替导线,将如图甲所示实物图连接完整 ;
(3)闭合开关接触时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 ;
(4)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4Ω的电阻时,电流表示数如图乙所示,记为 A,此时定值电阻两端的电压是 V;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数保持不变,同时记下对应的电流值;
(5)小华解决了上述问题后,完成了实验。利用收集到的多组数据。作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像,分析图像得出了电流与电阻的关系是 。
12.小马同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接 。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端。
(3)实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测量时,电流表的示数如图丙所示,请将读数填入表格中。
实验序号
1
2
3
……
电压U/V
0.8
1.6
2.4
……
电流I/A
0.16
0.32
……
(4)在图丁中,把上表中的数据在I—U坐标系上描点并连线 。
(5)本实验所测得未知电阻的阻值为 Ω。
13.(1)用如图甲所示的装置,探究“磁场对通电导体的作用力”。闭合开关后,左右移动滑动变阻器的滑片,发现金属导体AB始终保持静止。经检查,全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想金属导体AB没有运动起来的原因是 ,写出检验猜想的方法: ;
(2)用图乙所示的装置,探究“感应电流产生的条件”。闭合开关后,进行两次操作:
①将导体AB沿水平方向向右运动;②将导体AB沿竖直方向向上运动。观察电流计指针,发现进行操作 时电流计指针发生偏转。(选填操作序号)
14.小明做“探究电流与电阻关系”实验,实验器材有:电源、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“50Ω 1A”)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。
(1)按图甲,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最 端(选填“左”或“右”);
(2)小明连接好电路,闭合开关,发现电流表仍然无示数,电压表示数接近于电源电压,则可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R的变化图像;
①由图像可得:导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 ;
②由图像可知R两端的电压为 V。
15.小明用图甲所示的电路,探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格为“50Ω,2A”,定值电阻10Ω、20Ω、30Ω的各一个。
(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(要求滑动变阻器滑片向右移动电流表示数变小);
(2)小明在,用10Ω电阻完成实验后,将10Ω电阻换成20Ω电阻后,应继续调节滑动变阻器滑片使滑动变阻器阻值 (选填“增大”或“减小”)才有可能完成实验;
(3)小刚根据记录的实验数据,绘制成了图丙所示的图像,由此可得结论: 。
16.在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了如图甲所示的电路图。
(1)电流表在使用时必须 (填“串联”或“并联”)在被测电路中;
(2)小丽把电流表接入A点,当闭合开关时,发现电流指针如图乙所示,出现这故障的原因是 ;
(3)连接正确后,测出三点的电流并记录下表所示数据:
C处的电流IC
B处的电流IB
A处的电流IA
第一次测量
0.52
0.3
0.22
(4)上面设计的表格中存在的不足之处是 ;
(5)通过对上面数据的分析,他们得出结论:IC= ;
(6)请你对该小组的实验过程进行简单评估(说出实验过程中需要改进的方法) 。
17.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表.问:
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的 大小,小灯泡在电路中的主要作用是 .
(2)通过对 (填写导体代号)导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系.
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的 有关.
(4)生活中,通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻还与导体的 有关.
18.某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B,B铁钉上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图所示。
(1)如图甲,闭合开关,电磁铁A的钉尖是 极(选填“N”或“S”);将滑动变阻器的滑片P向右移动,能吸引大头针的数目 (选填“变多”“不变”或“变少”);
(2)如图乙,把电磁铁A和B串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁B总能吸引更多的大头针,通过比较,得出的结论是 ;
19.如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)实验中,AB棒的材料可能是 (填“塑料”或“铝”);
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生;还可以通过指针偏转的方向判断 ;
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动(不切割磁感线运动)
无
3
切割磁感线运动
有
根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动,在该运动过程中,主要将机械能转化为电能;
(4)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与 的关系;
(5)若将此装置中灵敏电流计换成 ,可进一步探究电动机的工作原理。
20.小刚在组成串、并联电路的实验中,连接了如图所示的电路.
(1)在连接电路过程中,开关应该是 的.
(2)在如图所示电路中,如果去掉导线 c,闭合开关出现的现象是( )
A.L1 和 L2 都发光 B.L1 发光
C.L2 发光 D.L1 和 L2 都不发光
(3)在如图所示电路的基础上,若只改动了一根导线的一端,就能将两灯泡组成并联电路,可以将导线 b 改接在 接线柱上.
21.小文想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关.他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25C的煤油,阻值不同的电阻丝R1、R2.闭合开关一段时间后,记录温度计甲、乙的示数分别为40C和35C.根据实验过程及现象回答下列问题:
(1)此实验探究的是电流通过电阻产生的热量与 的关系.
(2)实验中需要控制的变量是通电时间和 .(选填“电流”、“电压”或“电阻”)
(3)实验中是通过 反映电阻产生热量的多少的.
(4)由实验数据可知,R1 R2.(选填“>”“=”或“<”)
22.如图所示,小慧探究串联电路中各处的电流有什么关系实验
(1)在连接电路时,开关应该处于 状态,目的是 。
(2)连接好电路后闭合开关S,小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮,用手按灯泡L1,两灯仍然不亮,按灯泡L2,两灯都亮,则故障可能是
A、L1灯丝断了 B、L2灯丝断了 C、L1短路 D、L2与灯座接触不良
(3)如果李欢同学的测量数据如下表:
IA
IB
IC
第一次测量
0.18A
0.18A
0.18A
根据测量结果能得出的结论是 ;字母表达式为 。
(4)为了验证结论的普遍性,可以采取的方法是( )
A、用规格相同的灯泡再做一次实验 B、换规格不同的灯泡多做几次实验
23.小含想用刚学习的电路基本知识,连接一个电路。于是她找来一个干电池,一个小灯泡,一个开关和若干导线,连接成了如图所示的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)改正错误后,闭合开关前,小灯泡不发光,这时的电路是 (填“通路”、“断路”或“短路”);闭合开关后,小灯泡发光,这时的电路是 (填“通路”、“断路”或“短路”)。由此可知,电路中开关的作用是 ;
(3)电源在电路中是 (填“提供”或“消耗”)电能的装置。小含看到实验桌上有一个“+、﹣”极模糊不清的电池盒,她用一个 。(填“电铃”或“发光二极管”)就可以判断出电源的“+、﹣”极。
24.如图甲为小明探究并联电路的电流规律连接的电路实物图,其中三个电流表分别用于测量干路和两条支路的电流。
(1)这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连接位置;
(2)正确连好电路检查无误后,合上开关,电流表A1示数如图乙所示,则通过灯L1的电流是 A;电流表A、A2的指针都指在表盘上同一位置,则通过电流表A电流的大小是通过灯L2电流大小的 倍;
(3)过一会儿、发现电流表A、A2的示数一样,此时电路的故障可能是 ;
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(4)正确进行实验后,小明总结出并联电路的电流规律 。
25.小华用如图甲所示电路,测量标有“”字样小灯泡的电阻,现有器材:电源(3V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)连接电路时,开关应该 ,滑动变阻器的滑片应调到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,发现灯泡始终不亮,电流表示数为零,电压表示数为,则故障可能是 。
(3)排除故障后进行实验。移动滑片,当电流表示数为时,电压表示数如图乙所示,为 ,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 。
26.如图所示两个水果电池串联组成的“电池组”点亮一只发光二极管,发光二极管的主要材料为 半导体(“导体”、“半导体”或“绝体”),已知发光二极管具有单向导电性,电流只能从它的正极流进从负极流出(如图),则A、B、C、D四金属中相当于电池正极的两金属是 .
27.探究串联电路电压的特点
(1)小明按照图甲连接电路,闭合开关,发现两灯都不亮,电压表有示数,原因可能是 (写出一种即可);
(2)检查无误后闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,电压表接B、C两点时的示数如图乙所示,则UBC= V。小明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。小华评价小明的做法不妥,改进方法是 ;
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
3.6
(3)小明保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是 。
28.小静同学所在的实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,器材有:电池组(装有两节新干电池)、电压表、电流表、滑动变阻器、标有额定电压为2.5V小灯泡、导线若干。
(1)如图所示,小静连接电路时,开关应该 。如果滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大,导线M应与滑动变阻器的接线柱 连接(选填“A”“B”或“D”);
(2)小静把滑动变阻器正确连入电路后,应将滑片P移至阻值 位置。闭合开关S后,发现灯L不发光,电流表无示数,但电压表有示数。电压表的示数如图所示,为 V。请你判断电路中出现的故障可能是 ;
(3)小静排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示,灯L的额定功率为 W;
(4)本实验电路除了能测出小灯泡的功率,小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值,小华认为还能探究电流与电压的关系,你认为 同学的观点是错误的,理由是: 。
29.小明要用图所示的实验器材是探究“电流一定”时,电流热效应与电阻的关系.其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同.
(1)请你用笔画线代替导线,帮他把电路连接完整.
( )
(2)电流产生热量的多少不易直接测量,因此,在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少的,这种方法在物理学的研究中经常用到,请你列举一例
(3)在这个实验中,除控制电流和时间一定外,还要控制煤油的 .
(4)在这个实验中,若两个电阻丝的通电时间相同,则 瓶内温度计的示数升高的多.(“左“或“右”).
30.某实验小组在探究电流与电阻的关系实验中,按如图甲所示的电路图连接电路,依次将不同阻值的定值电阻R接在a、b间,每次闭合开关前,滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。
(1)如图丁是某同学连接的实物图,经仔细检查后发现有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上画“”并用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)当接入电阻为时,闭合开关,电流表无示数,电压表示数如图乙所示,移动滑片,两表指针保持不动。若电路中只有一处故障,则故障为 ;
(3)排除故障后,闭合开关,发现电流表示数为;则滑动变阻器的最大阻值为 ;
(4)换用不同的电阻和,并保持电压表的示数为 V不变,得到如图丙所示的图像;
31.小谢利用如图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验。
(1)小谢在连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器滑到 (选填“a”或“b”)端。
(2)探究电流与电压的关系,应控制不变的量是 。开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从b端移至a端,电流表和电压表示数变化关系如图丙所示.实验时,电源电压保持3V不变,当滑片P位于a端时,电流表的示数为 A。
(3)探究电流与电阻的关系的实验过程中,当A、B两点间的电阻R由5更换为10后,为了探究上述问题,他应该采取的正确操作是
A.保持滑动变阻器的滑片不动 B.将滑动变阻器的滑片适当向左移动
C.将滑动变阻器的滑片适当向右移动 D.适当增加电池的节数
32.小芳和小李做“探究串联电路规律”实验,所用实验器材包括电源(6伏)、电键、若干已知阻值的电阻、电压表、电流表和若干导线,他们先按图所示的电路图正确连接电路.通过实验探究得到串联电路电流处处相等.
(1)为探究串联电路电压规律,小芬打算先将电压表接在AB两端,测电阻R1两端电压U1,然后保持电压表B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测电阻R2两端的电压U2.小李觉得这样操作无法测电阻R2两端电压U2.你认为小李的判断是 (填“正确”或“错误”),理由是 .
(2)讨论完毕后,他们按正确的方法实验,用电压表分别测出R1、R2两端的电压U1、U2,以及R1、R2两端总的电压.并多次改变R1和R2的阻值,重复上述实验,实验记录如下表所示.
实验序号
R1(Ω)
R2(Ω)
U1(V)
U2(V)
U(V)
1
10
30
1.5
4.5
6.0
2
20
20
3.0
3.0
6.0
3
30
15
4.0
2.0
6.0
4
40
10
4.8
1.2
6.0
①分析比较表中最后三列的数量及相关条件,可得出的初步结论是: ;
②进一步综合分析比较U1与U2的比值和R1与R2的比值关系,可以得到的结论是: .
③为探究串联电路电阻规律,他们先将电流表串联在如图所示的电路中,然后用R替换R1和R2接入AC之间,当替换前后电流表示数保持相同时,电阻R即是R1和R2的总电阻,此过程用的科学方法是 .
33.在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较 ,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水,这样选择的理由 ;
(2)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中 (选填 “A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 (选填“串联”或“并联”)(本题中,三个烧瓶中的液体质量相等);
(3)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中 (选填 “A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成 ,水和煤油吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的.
34.“探究串联电路的电压关系”实验电路如图甲所示。
(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)测出L1两端电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在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。老师认为小聪的方法不正确,理由是 ;
(3)测出AB、BC、AC之间的电压,记录在表格中。根据实验得出结论: 。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
3.1
1.4
4.5
2.5
2
4.5
1.8
2.7
4.5
35.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。
(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“不同”)的小灯泡;
(2)小明率先连接电路,闭合开关后发现,发现电压表的指针向左偏,那么他的问题是在连接电路时 ;
(3)小明根据图甲正确连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,此时电压表的示数为 V;为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关, ;
(4)实验过程中,另一同学闭合开关后发现两灯不亮,但电压表有示数,由此他判断出电路中出现的故障是 。为进一步确定故障原因,他用一根导线进行尝试,当将该导线并联在AB之间时,发现L2亮了起来,但L1不发光,此时发现电压表指针 (选填“有”或“没有”)示数;
(5)测量完成后,记录了下表所示的数据,分析表格后同学们发现有一个数据记录错误,该数据是 V,经过讨论他们发现错误的数据是由于电压表的量程读错引起的,纠正错误后,他们根据表格得出的结论是:串联电路两端的总电压等于 电路两端电压之和。
实验小组
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.5
3.0
4.5
2
1.2
1.8
3.0
3
1.5
0.9
6.0
36.在“探究并联电路中的电流规律”实验中:
(1)小罗同学设计的实验电路如图甲所示,她选用的电源电压是3V。关于小灯泡规格的选择,下列说法正确的是 ;
A.没有限制,可以任意选取
B.小灯泡的正常工作的电压必须为3V
C.小灯泡的规格应该不同,但正常工作电压均不低于3V
D.必须保证小灯泡正常工作的电流相同
(2)小罗同学将电流表接在A处,闭合开关,电流表指针位置如图乙所示。她测出的A处的电流是 A;
(3)小罗同学将电流表接入C处测量时电流表示数如图丙,说明了 。
37.在探究电流与电压、电阻的关系中:
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A),导线若干.
【实验过程】
(1)在虚线框内画出图所示实物图的电路图.
(2)小明按图14正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最 端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程.你认为造成这一现象的原因是 .
(3)小红在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,并记下电流值.接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),当他接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“左”或“右”),直至 ,再次记下电流值.
(4)接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
电阻R/Ω
5
10
15
电流 I/A
0.30
0.15
0.10
(5)小红实验时所选择的滑动变阻器规格是 .
38.(1)图1中弹簧测力计的读数是 N;图2中物体的长度为 cm;图3中温度计的示数为 ℃;
(2)在“用电流表测电流”的实验中,小明将电流表连入电路,发现指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。请你帮小明分析;
①若出现图甲所示现象,原因是连接时 ;若出现图乙所示现象,则是电流表 选择不当;
②小明正确连接电路后,电流表的指针偏转如图丙所示,电流表的示数为 A。
39.学习了电学知识后,小明对电阻的特性产生了极大的兴趣。
(1)在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入长度和横截面积相同的:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。该实验现象说明: ;
(2)小明选取器材进一步探究。找到四段电阻线a、b、c、d,将它们安装到实验板上,并连接好实验电路如图乙,用夹子A、B夹住电阻线的两端,将电阻线接入电路。为了能够更好地反映出电阻的变化,可以在如图电路中接入 ;
(3)将电阻线b、c分别接入电路,当b接入电路中时,小灯泡更亮,说明在 相同时, ,电阻越大;
(4)导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称作半导体,除了导电能力外,这些材料还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用,如在受热后这些材料的电阻迅速减小;而温度降低时这些材料的电阻迅速增大。利用这种材料可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。如图丙所示,将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 (填“大”或“小”);
(5)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘,就能直接显示出热敏电阻附近的温度值。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图丁所示),则15℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”)。
40.某同学复习中用图甲所示的电路再次探究串联电路电压的规律,实验时意外发现:“当变阻器滑片P向左移时,两电压表的读数之和减小。”他产生了疑惑,在老师的引导下,知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻,可将它看作一个理想电源(电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(图乙所示)。请你帮他选择适当器材,设计测量干电池电阻r的实验方案。可供选用的器材:一个电压表,符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1、R2(R1R2),导线和开关若干,一节旧干电池。要求R1、R2在同一电路中不能同时工作。请完成:
(1)画出实验电路图;
(2)根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需测量的物理量:
(3)写出电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
41.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整;
(2)连接完电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电压表的示数接近电源电压,电流表无示数,则发生故障的原因可能是 ;
(3)闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示),分析图像可知:
①小灯泡的额定功率为 W;
②当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”“变小”或“不变”),导致该现象的原因是 ;
③实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是 。
42.在“探究电流与电阻的关系”实验中,现有器材如下:电源电压恒定但未知、四个定值电阻(R1:5Ω、R2:10Ω、R3:15Ω、R4:20Ω)、标有“XΩ 1A”的滑动变阻器阻值模糊不清、电压表可用量程(0~3V、0~15V)、电流表可用量程(0~0.6A)、导线、开关。
(1)设计并正确连接如图甲所示的电路,把定值电阻R1接入图甲中的A、B两点之间,将滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,电流表的示数应为 A。
(2)分别用定值电阻R2、R3、R4依次替换R1,重复(1)的实验步骤。根据所测得的四次实验数据绘制出I-R图象,如图乙所示,由图象可得出的结论是:在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(3)当使用定值电阻R4进行实验时,刚一闭合开关,就发现电压表的示数恰好为2V。为了用以上四个定值电阻完成实验并确保电路安全,应控制A、B两点之间的电压在 范围内。
(4)使用定值电阻R1和R4进行试验过程中,读取数据时,滑动变阻器消耗的电功率之比为 。
43.老师带领同学们上实验课:探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器(40Ω1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线.如图(甲)是没有连接完整的电路.
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大.
( )
(2)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是 (写出一种即可).
(3)小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视 .
A.电压表示数 B.电流表示数 C.滑动变阻器滑片
(4)小亮完成探究电流与电阻的关系,画出一个I﹣R图象,当实验进入5Ω电阻完成实验后换用15Ω的电阻时滑动变阻器的滑片P应向 移动滑片,使电压表示数仍然为 伏.
(5)由图象乙可以得出结论 .
(6)小亮多次改变R的阻值并记录各次电流表的示数,为了能够完成实验更换的电阻,阻值不能大于 Ω.
(7)小亮想测量一个额定电压为3.8伏的小灯泡的额定功率,发现电压表的0﹣15V量程坏了0﹣3V完好,聪明的小亮还是利用了图中甲的器材完成了实验,他将电压表并联在滑动变阻器的两端,当电压表示数为 V时小灯泡正常发光,此时电流表示数为如图丙时,则灯泡的额定功率为 W.
(8)在做(7)实验时,如果连好电路的最后一根导线检查无误后,闭合开关发现小灯泡不亮,小亮接下来应该 .
44.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示,请完成下列问题。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,L1和L2应该选择 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(3)小溪闭合开关检查连接好的电路时,发现电压表指针如图丙所示,其原因是 ,为了使实验数据更准确,应 ;
(4)闭合开关,发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是发生了 ;
(5)接下来小溪要测量L2两端电压时,他断开开关,准备拆下电压表,改接BC之间,小聪认为只需将与A点相连的导线改接到C点即前,你认为小聪的做法是否正确? (填“正确”或“不正确”),原因是 ;
(6)正确连接后,两人完成了实验,数据记录在下表格,分析实验数据得出串联电路的电压规律,即 。(写符号关系式)
实验次数
AB之间的电压UAB/V
BC之间的电压UBC/V
AC之间的电压UAC/V
1
1.5
1.3
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.4
1.4
2.8
45.在探究甲、乙两种液体的吸热能力的实验中:
(1)如图甲,在两个相同的烧杯中分别盛有 相同、温度相同的甲、乙两种液体,用两个相同规格的电加热器同时加热,加热相同时间后(液体没有沸腾),甲的温度高于乙的温度,则:这两种液体吸收的热量Q甲 Q乙,比热容c甲 c乙(两空均选填“>”、“<”或“=”)。
(2)如图乙所示,A、B两个相同的烧杯中都装了相同质量的纯净水,用不同规格的电加热器加热,得到水温与加热时间的关系图象。由图象可知,加热器1的实际功率比加热器2的实际功率 (选填“大”或“小”)。
46.为了验证串并联电路电压的特点,小明设计了如图所示的电路。
(1)闭合开关S,发现电压表的指针偏转如图2所示,这时他应该 ;
(2)串联电路中各灯泡两端的电压与电源电压的关系是 (写表达式);
(3)如图3探究并联电路的电压规律,若将电压表连接在E、F两点间,电压表测量的是 的电压(选填“L1”、“L2”、“电源”或“都可以”);
(4)并联电路中各灯泡两端的电压与电源电压的关系是 (写表达式)。
47.小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻测量电阻的阻值。小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。
(1)为了测出电阻的阻值,请你在小龙设计实验电路的基础上再将开关S1、S2及电压表连入电路,完成如图所示实验电路的连接。( )
(2)请把实验步骤补充完整:
①只闭合开关S和S1时,用电压表测量电源两端的电压,记录为;
② ,记录为。
③请你用、和表示出, 。
48.小王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率,他使用了三节新干电池、“20Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线,连接了图甲所示的电路。
(1)本实验的实验原理是 ;
(2)小王闭合开关后发现情况不对,便立即断开了开关,从而避免了 (选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”)被损坏;
(3)小王检查电路,发现电路中有一处连接错误,他只改变了一根导线的连接就将电路修改正确。请在图甲中错误的导线上打“×”,并补画上正确的连线;
(4)实验中,小王调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数从1.5V变化到3V,画出了图乙所示的图像。由于灯丝的电阻随 的升高而增大,从而可以判断图像中的横坐标为 (选填“电压”或“电流”);
(5)实验中,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(6)某兴趣小组的同学接着闭合开关,移动滑片,让小灯泡在不同的电压下发光,观察灯亮度,记下多组对应的电压表和电流表的示数,计算出不同电压下的电功率,多次测量的目的是 (选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”)。
49.为了探究“电流与电压的关系”,某同学设计了如图甲所示的电路.
(1)实验中,应保持 不变.调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,请将该示数填入下表中.
电压/V
1
2
3
电流/A
0.1
0.3
(2)分析上表实验数据,可以得出的结论是: .
50.在“探究电流与电阻关系”的实验中,实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)和开关各一个,定值电阻五个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)图甲闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 端;
(2)图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I—R图像,其中阴影面积的物理意义是 ,其数值为 ;
(3)根据定值电阻的I—R图像得到的结论是 。
51.小薛和小程同学在做“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验时,提出以下猜想:
猜想一:电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流有关;
猜想二:电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关;
猜想三:电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
为了验证猜想,他们准备的实验器材有:新干电池2节、相同的大铁钉若干、大头针若干、长导线1根、细线若干。用其中两个大铁钉绕成电磁铁A和B,电路如图所示。请你完成下列内容。
(1)实验中要通过观察电磁铁吸引大头针的 ,来判断电磁铁磁性的强弱;
(2)如图,将两个电磁铁的线圈串联,是为了验证猜想 ;(选填“一”、“二”或“三”)
(3)如图,把电磁铁A和B串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁A总能吸引更多的大头针,由此得出的结论是:当 、 相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越 (选填“强”或“弱”);
(4)为了验证猜想三,小程用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起,再用长导线分别缠绕铁钉6圈,制成电磁铁C和D,连成电路如图所示,通过比较得出,电磁铁磁性强弱与铁芯的形状 (选填“有关”或“无关”)。
52.小明同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,他猜想可能与以下因素有关:
猜想一:导体的长度;
猜想二:导体的横截面积
猜想三:导体的材料。
(1)为了进行验证,小明设计了题图电路:在M、N之间分别接上不同的导体,应通过观察 (选填“电流表示数”或“灯的亮度”)可以更加准确地比较导体电阻的大小;
(2)还提供了A、B、C、D四根导体,对应的材料、长度、横截面积如图所示。为了验证猜想二,应该选用序号为 的两根电阻丝进行实验;如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);
(3)小明又做探究:将镍铬合金丝A接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机对镍铬合金丝吹热风,发现电流表示数逐渐变小,这说明 。
53.为测量某待测定值电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)正确连接电路进行实验,并将数据记录在如表格中,第3次测量时电流表的示数如图乙所示,为 A。小组讨论后发现表格设计存在缺陷,缺陷是 ;完善表格后,根据实验数据可知,待测电阻的阻值为 Ω(结果保留一位小数);
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.2
10
3
2.5
(2)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是______(填字母);
A.探究杠杆平衡条件
B.用刻度尺测量作业本的长度
C.探究串、并联电路中电流的规律
D.测量小灯泡的电功率
(3)完成上述实验后,小组同学用如图丙所示电路也测出了Rx的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为。实验操作如下:
步骤一:闭合开关,将滑动变阻器滑片移至A端,记下电流表示数;
步骤二: ,记下电流表示数;
即可计算出电阻,其表达式为Rx= (用、和表示)
54.在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,小灯泡的额定电压U额=2.5V,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接。
( )
(2)正确连接电路后,进行实验,记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为 W。
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而 。根据数据还可判断出,小聪在实验中选用的是R0= Ω的定值电阻。
(4)完成实验后,爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丁所示的电路,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V;
②滑片不动,再将开关S1,拨至“2”,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率:P额= 。(用U额、U0、R0表示)
55.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20 1A”。
(1)如图甲所示,闭合开关后,发现只有 有示数,经检查发现有根导线连接错误。请在错误的单线上打“×”,并用笔面线代替导线将电路连接正确。( )
(2)改正错误后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片适当向 (填“左”或“右”)滑动。
(3)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象,根据图象可知,小灯泡的额定功率为 W。
(4)测量小灯泡的电功率 (填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是 。
(5)在实际测量过程中,调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小,相应的小灯泡的阻值变化,则 (填“>”、“<”或“=”)。
(6)实验结束后,某同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V,定值电阻R的阻值为10。请帮助他完成以下实验步骤:
①开关S、闭合,断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、闭合,断开,此时电压表的示数为4V;再将滑动变阻器的滑片移至最 (填“左”或“右”)端,此时电压表的示数为7V。
③小灯泡的额定功率 W。
56.小红在学习了电磁感应的知识后,用如图所示的装置重新做了“怎样产生感应电流”的实验。
(1)实验中,通过观察灵敏电流计 来判断电路中是否有感应电流;
(2)如图所示,电路闭合后,下列实验操作不能使灵敏电流计指针发生偏转的是 ;
A磁体不动,导体棒水平向右运动;
B磁体不动,导体棒向斜上方运动;
C导体棒不动,磁体竖直向下运动;
D导体棒不动,磁体水平向左运动。
(3)小红在实验中有了新的思考:如果把灵敏电流计换成 ,就能继续探究磁场对通电导体的作用了。
57.小明同学对串联电路电压规律进行了探究
(1)按图所示的电路图连接电路.
(2)闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压.
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只 断开A接点,并改接到C接点上.
(4)测出AC间的电压,得出结论.
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须 .
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 或 .
(3)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压? ,为什么? .
58.家庭电路中的保险丝常常使用电阻较大的铅锑合金丝,当其熔断后小明想用家中的铜丝替代,但爸爸说不可以,二者的导电性能不同,请你自选器材帮小明探究铅锑合金丝和铜丝导电性能的强弱。
(1)实验器材: ;
(2)实验步骤: ;
(3)实验结论: 。
59.如图甲所示,小聪网学设计了用“伏安法”测电阻的实验。
(1)同组的小丽发现他的连接中有一处错误,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到最 (选填“左”或“右”)端。
(3)小聪闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两个电表只有一个有示数,电路接线完好,两个电表均无故障___________(选填字母)。
A.电源
B.滑动变阻器
C.定值电阻R
D.开关
(4)排除故障后,小聪正常进行实验进行。实验数据记录在表中。若第二次测量时电流表的示数如图乙所示,为 A。根据三次实验数据可得定值电阻R0= 欧(结果保留一位小数)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R0/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
3
2.5
0.24
10.4
(5)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是 ___________。
A.用刻度尺测量作业本的长度
B.探究同种物质的质量与体积的关系
C.测量小灯泡的电功率
(6)在实验操作中,某同学发现电压表已损坏,电流表完好0可提供的情况下,该同学设计了如图丙的电路图也完成了实验。请你帮助他把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S,读出此时电流表的实数,记为I1;
②断开开关S,读出此时电流表的实数,记为I2;
③待测电阻Rx= (用I1、I2和R0表示)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
1. 断开 滑片置于最大阻值处 选择合适量程 见详解
【详解】(1)[1]根据实验原理知:伏安法测电阻时,电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表组成串联电路,电压表测待测电阻两端的电压,电路图如下图所示:
(2)[2]伏安法线测电阻的原理是
(3)[3][4][5]为了保护电路,按电路图连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片置于最大阻值处,电压表和电流表要选择合适量程。
(4)[6]“伏安法测电阻”实验需要记录的数据有电压、电流,计算电阻,另外由于要多次测量,所以设计的表格如下:
第一次
第二次
第三次
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
(5)[7]电阻一定时,通过电阻的电流与电压成正比,则定值电阻的U - I图象如下图所示
2. 断开 电流表正负接线柱接反了 电流无单位 不一定 应选用规格不同的灯泡
【分析】本题考查探究并联电路中电流特点的实验操作。
【详解】(1)[1]在电路接线时,为了避免用电器出现短路,开关应是断开;
[2]由图可知,电流表指针反转,是由于正负接线柱接反。
(2)[3]物理学科中,每个物理量都必须带上单位,而表格第一行中,电流I后面都没带单位。
(3)[4]这个结论不一定成立。从实验数据可知,每次测量所用的灯泡规格相同,得出的结论具有特殊性。
[5]为了让结论具普遍性,应该选用规格不同的灯泡,多次实验。
3. 断路 8
【详解】(1)[1]如图甲,由电路分析和实验目的可得,这个实验要求电压测量定值电阻R两端电压,所以,原图中电压表的负接线柱接错,需要改接到定值电阻的左侧,如图所示:
(2)[2]闭合开关后,发现电流表示数为零,说明电路某处断路,电压表示数接近电源电压,说明只能是电阻R断路。
(3)[3]当电流表的示数为0.3A时,如图乙所示,电压表的分度值是0.1V,则电压表的示数是2.4V,待测电阻R的阻值为
4. L2 C
【详解】(1)[1]由图可知,电压表并联在灯泡L2两端,所以电压表是测量灯泡L2两端的电压。
(2)[2]电源电压大于两个灯泡两端电压之和,根据串联分压可知,原因可能是被其他电阻分压,导线细而长,因此导线的电阻不可以忽略;开关是铁的而不是铜的,因此开关的电阻不能忽略,都会导致上述情况,而与灯泡的规格无关。
故选C。
5. 材料 横截面积 AB 小刚正确,灯泡可以保护电路,防止烧坏电流表
【详解】(1)[1]由图知,A、D的两根电阻丝的长度和横截面积相同,但材料不同,所以,选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与材料的关系。
(2)[2]由图知,A、C的两根电阻丝的长度和材料相同,但横截面积不同,所以,选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。
(3)[3]为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,需要控制横截面积和材料相同,但是长度不同的两根电阻丝进行实验,所以,应该选择编号为A、B的两根电阻丝实验。
(4)[4]电流变可以更准确反映出电路中电阻的变化,而灯泡可以防止电阻较小的电阻丝连入电路而引起电路短路,而烧坏电流表,因此小刚的说法可以很好的保护电路,所以小刚说法正确。
6. 电流表示数 转换 AB ② 材料
【详解】(1)[1][2]实验时,无法直接测量导体的电阻的大小,需要转换成其它便于观察或测量的物理量来反映电阻的大小,,这种方法叫转换法,而本实验是观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
(2)[3]要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
[4]若选用编号AC两根电阻丝实验,AC的材料和长度相同,横截面积不同,所以探究的是电阻与横截面积的关系,可验证上述猜想②。
(3)[5]由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,电阻大小就不同,所以:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关。
7. 断开开关 电流表正负接线柱接反了 0.24A 干路电流(总电流)等于各支路电流之和 实验次数太少 换用不同规格的灯泡多次实验
【详解】(1)物理学中规定,在拆接电路时开关要处于断开状态,故小红同学在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,图乙的电流表指针反向偏转,故原因是电流表正负接线柱接反了;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,丙图电流表选用的为小量程,分度值为0.02A,指针出在0.2A后2格,故电流表的示数为0.24A;(2)并联电路的电流规律为干路电流(总电流)等于各支路电流之和;(3)实验中的不足是实验次数太少,只进行一次实验,结论不具有普遍性,改进方法是换用不同规格的灯泡多次进行实验.
8. 串联 + - 电流表的正负接线柱接反了 0.24 用了两个规格相同的灯泡 只测量了一组数据 C ② 左
【详解】(1)[1][2][3]根据电流表的使用规则可知,电流表测电流时,应与被测电路串联;电流要从电流表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。
(2)[4]图乙中电流表指针反偏说明,电流表的正负接线柱接反了。
[5]由丙图可知,电流表的量程为0到0.6A,分度值为0.02A,所以,电流表的示数为0.24A。
(3)[6][7]由表中实验数据可知,实验时两个小灯泡的规格相同;只进行了一次实验,只测出一组实验数据,得出的结论有偶然性,为得出普遍结论,应使用不同规格的灯泡进行多次实验。
(4)[8]电流表与待测电路串联,图丙是他们测量电流时,连接的实验电路,此时电流表测量的是干路的电流,即C处的电流。
(5)[9][10]根据题意可知,要测量甲图中A处的电流,电流表应与灯串联,他应该把图中导线②的左端移到电流表的负接线柱上。
9. 电阻 U形管液面高度差
【详解】[1]本实验采用控制变量法,探究在通电时间相同和电流相同的情况下,导体产生的热量与电阻的大小是否有关。
[2]本实验还采用了转换法,电流通过导体产生热量不能直接显示,故通过观察U形管液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化。
10. A S1、S2、S3 ①③ S2 ①②
【详解】(1)[1] A.相同质量的油和水,油的比热容小,根据公式可知,在吸收相同热量的情况下,比热容小的温度升高的快,故A符合题意;
B.油的沸点高,水的沸点低,液体达到沸点后温度不变,所以油能把食物炸的焦黄,而水不能,故B不符合题意;
C.油能漂在水面上的原因是油的密度小于水的密度,故C不符合题意;
D.油比水难蒸发不能支持猜想,故D不符合题意。
故选A。
(2)①[2][3]为比较水与煤油的比热容大小,应使电阻的加热功率相同,当S1、S2、S3 都闭合时为并联电路,被短路,另外两个电阻的阻值和电压都相同,加热功率相同。
(3)②[4][5]为探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系,应控制电流大小相同、通电时间相同,电阻不同,因此需要闭合开关S2,此时和串联,电流相同但电阻不同,然后观察温度计①②的示数变化情况。
11. 断开 定值电阻开路 0.5 2 右 电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[2]变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联,电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下所示;
(3)[3]闭合开关接触时,发现电流表无示数,电路可能断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,则电压表与电源连通,造成这一现象的原因可能是定值电阻开路。
(4)[4][5]排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4Ω的电阻时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,记为0.5A;由欧姆定律,电阻的电压为
[6]以后每更换一个阻值更大的电阻后,由分压原理,电压表示数变大,研究电流与电阻关系要控制电阻的电压不变,故应增大变阻器的电压,由分压原理,应将滑动变阻器的滑片向右端移动,使电压表的示数为2V,同时记下对应的电流值。
(5)[7]根据如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像知,电流与电阻之积为
为一定值,故分析图像得出电流与电阻的关系是:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
12. B 0.48 5
【详解】(1)[1]根据电流表选用00.6A量程,电阻值约为5Ω,确定电压表选用0~3V量程与电阻并联,滑片左移电阻减小,确定滑动变阻器使用A接线柱,连接实物图,如下图所示
(2)[2]根据电路图,为了使滑动变阻器在开关闭合时能起到保护电路的作用,要使变阻器的接入电阻最大,应将滑动变阻器的滑片置于B端。
(3)[3]图丙中电流表的量程是00.6A,分度值是0.02A,指针偏转24格,所以电流表的读数0.48A。
(4)[4]根据表格数据,描点法作图如下
(5)[5]根据得,3次电阻分别为
为了减小误差,应该以3次平均值作为测量结果。所以电阻为
13. 蹄形磁体磁性太弱 见解析 ①
【详解】(1)[1]影响磁场力大小的因素是:电流的大小,磁体磁性的强弱,在探究磁场对通电导体的作用时,闭合开关后,发现导轨上的导体AB始终处于静止状态,可能是蹄形磁体磁性太弱,也可能是电源电压较低、电流太小,导致磁场力过小;还可能是导体AB质量太大,压力大,导致摩擦力过大使导体AB始终处于静止状态,由此可以猜想通电导体AB在磁场中处于静止的原因是蹄形磁体磁性太弱。
[2]检验猜想的方法是用磁性更强的蹄形磁体替换原来的磁体,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,观察导轨上的导体是否运动。
(2)[3]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中才有感应电流产生。只让导体AB在水平方向左右运动,导体AB切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,电流计的指针发生偏转,只让导体AB在竖直方向上下运动,导体AB没有切割磁感线运动,导体中没有感应电流产生,电流计的指针不发生偏转,所以进行操作①时电流计指针发生偏转。
14. 左 断路 反比 2.5
【详解】(1)[1]开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片需要位于阻值最大处。
(2)[2]若定值电阻短路,则电流表有示数,电压表无示数,与题意不符,若定值电阻断路,则电流表无示数,电压表示数接近于电源电压,符合题意,所以可能是定值电阻发生了断路。
(3)①[3]如图乙所示,电流与电阻的乘积是一个定值,从图像可知,导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
②[4] R两端的电压为
15.(1)
(2)增大
(3)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
【详解】(1)电源电压为3V,因此电压表选择0~3V的测量范围,并联在定值电阻两端,要求滑动变阻器滑片向右移动电流表示数变小,即滑片向右移动,接入电路电阻变大,因此将定值电阻的右端接滑动变阻器的左下接线柱,如图所示:
(2)该实验为探究电流与电阻关系的实验,应控制定值电阻两端电压不变,因此将10Ω电阻换成20Ω电阻后,根据串联分压,定值电阻两端电压变大,应调节滑动变阻器使定值电阻两端电压变小,即滑动变阻器两端电压变大,滑动变阻器接入电路电阻变大,所以应继续调节滑动变阻器滑片使滑动变阻器阻值增大。
(3)由图像可知,这是一个反比例的图像,即电流与电阻的乘积固定不变,所以可得出,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。
16. 串联 电流表正负接线柱接反了 电流没有单位 IA+IB 应换用规格不同的灯泡进行多次实验
【详解】(1)[1]电流表在使用时必须串联在被测电路中,若并联在电路中,会因为电阻过小导致与之并联的电路短路。
(2)[2]闭合开关后,电流表指针指示在0刻度左侧,即电流表指针反偏,说明正负接线柱接反了。
(4)[3]分析表格后发现,表格中的物理量没有标注单位,故上面设计的表格中存在的不足之处是电流没有单位。
(5)[4]A处电流为0.22A,B处电流为0.3A,C处电流为0.52A,通过数据的分析,得出结论:IC=IA+IB。
(6)[5]该同学实验过程中只用两个灯泡,没有更换,并且只测了一组数据,具有偶然性,应换用规格不同的灯泡进行多次实验。
17. 电阻 保护电路 AB 横截面积 材料
【详解】(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小,运用了转换法;实验中通过小灯泡的亮度来显示电路中导体电阻的大小. (2)探究电阻的大小与长度的关系,运用控制变量法,要控制导体的材料和横截面积一定,故选取A. B导体进行实验. (3)选取AC导体进行实验时,导体的材料、长度相同,横截面积不同,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,故说明导体的电阻与导体的横截面积有关;
(4) 通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,主要应用其导电性好特性,因为导体的电阻还与导体的材料有关.
【点睛】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;小灯泡在电路中的主要作用是显示电路中导体电阻的大小,防止电路发生短路,保护电路;(2)(3)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变.
(4)导线用铜作为内芯,是因为铜的导电性能好.
18. S 变少 电流相同,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强
【详解】(1)[1]如图甲,电流从电磁铁A的上方流入、下方流出,由安培定则可知,电磁铁A的上端是N极,下端的钉尖是S极。
[2]将滑动变阻器的滑片P向右移动,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变弱,能吸引更少的大头针。
(2)[3]图中电流大小相同,铁芯相同,线圈的匝数越多,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁的磁性越强。所以可以得出的结论是电流相同,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
19. 铝 电流的方向 切割磁感线 磁感线的方向 电源
【详解】(1)[1]探究感应电流产生的条件,电路需要形成闭合回路,AB应为导体,则可能是铝。
(2)[2]可以通过灵敏电流计的正反偏转来判断电流的方向。
(3)[3]由表格可知,当AB棒在磁场中静止或沿磁场方向运动(不切割磁感线运动)时,没有感应电流,当AB棒在磁场中切割磁感线运动时,产生感应电流,则总结可得:电路中产生感应电流的条件是,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,在该运动过程中,主要将机械能转化为电能。
(4)[4]AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,则磁感线方向发生改变,可用于探究感应电流方向与磁感线方向的关系。
(5)[5]将灵敏电流计换成电源,则可观察到通电导体在磁场中受力运动,则可用于探究电动机的工作原理。
20. 断开 A C
【分析】电路连接时为保护电路,开关应处于断开状态;掌握基本电路的连接.
【详解】(1)在连接电路过程中,开关应该是断开的.
(2)去掉导线C灯L1和L2组成串联电路,闭合开关灯L1和L2都发光..故选A
(3)若只改动了一根导线的一端,就能将两灯泡组成并联电路,可以将导线 b 改接在C接线柱上.
21. 电阻 电流 温度计升高的示数 >
【详解】(1)由图可知,两电阻丝串联,则通过两电阻丝的电流和通电时间是相同的,电阻不同,所以探究的是热量与电阻的关系;
(2) 实验中产生的热量时电阻不同,所以要控制的变量是通电时间和电流,
(3)在烧瓶中分别插入温度计,观察温度示数的变化,来反映电阻产生热的多少.
(4)温度计甲、乙的示数分别为40和35.根据Q=cmt, 由于质量相等、初温均相等的煤油, R1烧瓶中煤油温度高,说明它吸收的热量多.则该电阻丝产生的热多,根据Q=I2Rt,在电流和通电时间相同时,电阻大的产生的热量多,即R1.
22. 断开 保护电路 D 在串联电路中,电流处处相等。 I=IA=IB=IC B
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,避免电路电流过大损坏用电器、电表等设备,在连接电路时,应将开关处于断开状态。
(2)[3]因为是串联电路,如果是L1或者L2的灯丝断了,两灯都不会发光,如果是L1短路,L1是不会发光的,所以ABC不符合题意;连接好电路后闭合开关S,L1、L2两只灯泡都不亮,用手按灯泡L2时,两灯都亮,说明故障可能是L2与灯座接触不良,在按压灯泡的时候L2与灯座接触上了,灯泡才亮,故D符合题意。故选D。
(3)[4][5]根据表中的测量数据,三处的电流都是0.18A,所以可以得出“在串联电路中,电流处处相等”,即I=IA=IB=IC。
(4)[6]为了避免偶然性,寻找普偏性,要换规格不同的灯泡多做几次实验,故选B。
23. 断开 断路 通路 控制电路的通断 提供 发光二极管
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[2]闭合开关前,小灯泡不发光,说明电路被断开,电路中没有电流流过,这时的电路是断路。
[3]闭合开关后,小灯泡发光,说明用电器能够工作,这时的电路是通路。
[4]开关闭合前后,电路状态不同,故由此可知,电路中开关的作用是控制电路的通断。
(3)[5]在电路中,电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置。
[6]发光二极管具有单向导电性,可以使用发光二极管判断电源的正负极。
24. 0.56 5 A 并联电路中干路电流等于各支路电流之和
【详解】(1)[1]要探究并联电路电路关系,应将灯泡L1和L2并联,三个电流表分别测干路和支路电流,所以需改动L2与负极相连的导线,将负极与灯泡L2相连的导线接到电流表的负接线柱上,这样使得电流表A测干路电流,电流表A1测灯泡L1的电流,电流表A2测灯泡L2的电流,具体电路如下所示:
(2)[2][3]电流表A1接入的是小量程,分度值是0.02A,示数是0.56A。电流表A和A2的指针指在表盘上的同一位置,且电流表A的示数大于电流表A2,因为电流表大量程是小量程的5倍,所以电流表大量程的示数是小量程示数的5倍,即通过电流表A电流的大小是通过灯L2电流大小的5倍。
(3)[4]过了一会儿发现电流表A、A2的示数一样,说明干路的电流等于支路的电流,即另一条支路在此时没有分走电流,即L1断路导致该条支路断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[5]并联电路电流的规律是并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
25. 断开 右 小灯泡断路 2.2 4
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,在连接电路时,开关应该断开,且滑动变阻器的滑片应调到阻值最大端,即最右端。
(2)[3]闭合开关,移动滑片P,发现灯泡始终不亮,电流表示数为零,说明电路可能存在断路;电压表示数为3V,等于电源电压,说明电路故障可能是与电压表并联的小灯泡断路。
(3)[4]由乙图可知,电压表接的是0~3V的路程,分度值为0.1V,故电压表示数为2.2V。
[5]由甲图可知,灯泡和变阻器串联,此时电流表示数为0.2A,所以小灯泡的电阻为
电路的总电阻为
则滑动变阻器接入电路的电阻为
26. 半导体 B和D
【详解】水果电池工作时,将消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能的过程;发光二极管是由半导体材料制成的;因为二极管具有单向导电性,又知道发光二极管的右边引脚是正极,读图可知,二极管发光,则与二极管右端连接的D和B金属片相当于电源的正极,A和C金属片相当于电源的负极.
27. 灯L1断路 1.2 换用不同规格的灯泡多次实验 不能 电压表的正负接线柱接反了
【详解】(1)[1]闭合开关,发现两灯都不亮,电压表有示数,则电压表的正负接线柱与电源正负极之间的电路是接通的,与电压表并联的电路断路,即灯L1断路。
(2)[2]由图乙知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表示数为1.2V,故UBC=1.2V。
[3]表格中只有一组数据,得出的结论具有偶然性;实验时应换用不同规格的灯泡多次实验,得出普遍规律。
(3)[4][5]若电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此时电流从电压表负接线柱流入,从正接线柱流出,电压表指针将反偏;故不能测出L2两端电压。
28. 断开 B 最大 3 灯泡断路 0.75 小华 见解析
【详解】(1)[1]为了保护电路。连接电路时,开关应该断开。
[2]滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大,则滑动变阻器接入电路的阻值减小,由图实物电路可知,导线M应与滑动变阻器的接线柱B连接。
(2)[3]把滑动变阻器正确连入电路后,在开关闭合前,应该把滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置。
[4][5]由图所示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为3V;灯L不发光,电流表无示数,说明电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两端相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的灯泡断路。
(3)[6]由图所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(4)[7][8]根据欧姆定律能测出小灯泡灯丝的阻值;灯丝的电阻不是一个定值,而是随温度的升高而变大,而在探究电流与电压的关系时,要保持电阻大小不变,改变电压,记录对应的电流,所以小华的观点是错误的。
29. 温度计示数变化 通过乒乓球的振动显示音叉的振动 质量相等 右
【详解】(1)因为电压一定,所以两电阻并联,如图所示:
(2)实验中通过温度计升高的示数来判断产生热量的多少,这也是物理中常用的一种方法——转换法.例如通过乒乓球的振动显示音叉的振动;通过扩散现象来反映分子的无规则运动.
(3)此实验充分显示了控制变量法的应用.注意控制煤油的质量、通电时间和煤油的初温.
(4)根据公式 得,在电压一定时,电阻越小,产生的热量越多.甲导线是铜的,电阻很小,产生的热量小,镍铬合金丝的电阻大,产生的热量多,即右瓶内温度计的示数升高的多.
30.(1)见详解
(2)定值电阻断路
(3)
(4)3
【详解】(1)原电路图中,定值电阻和电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,在“探究电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
(2)闭合开关,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,若电路中只有一处故障,则故障为定值电阻断路,此时电压表测电源电压,由图乙可知,电压表选用大量程,分度值0.5V,其示数为6V。
(3)闭合开关,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大;电流表示数为0.3A,根据欧姆定律可知,电路的总电阻为
则滑动变阻器最大阻值为
R滑=R总-R1=20Ω-5Ω=15Ω
(4)由图丙可知,定值电阻两端电压为
UV=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V即电压表的示数保持3V不变。
31. 断开 b 电阻R 0.6 C
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路过程中,开关要断开;
[2]闭合开关之前,滑动变阻器接入电路的阻值应最大即b端;
(2)[3]根据控制变量法,在探究电流与电压关系时,应控制电阻R不变;
[4]开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P从b端移至a端,此时电路中只有电阻接入电路,其两端的电压为电源电压,根据图像丙,当电压为3V时,电流表的示数为0.6A;
(3)[5]探究电流与电阻的关系时,应控制电压相同;当更换电阻后,电阻变大,分压变大,为保持电阻两端的电压不变,应适当调节滑动变阻器,使其滑片适当向右移动,使滑动变阻器两端电压变大,则定值电阻两端电压变小,故选C。
32. 正确 电压表接线柱接反 在串联电路中,电源电压为各个用电器电压之和 在串联电路中,各个用电器的电压之比,等于各个用电器的电阻之比,即= 等效替代法
【分析】①用电压表测电压时,电流应从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出;
②(a) 分析比较表中最后三列的数量及相关条件得出初步结论;
(b) 分析比较U1与U2的比值和R1与R2的比值关系得出结论;
③等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法.等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一
【详解】(1)电压表在使用时,要使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;在测L两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压.
(2) (a) 分析比较表中最后三列的数量关系可以发现,U1U2=U,由此可得出在串联电路中,电源电压为各个用电器电压之和.
(b)由表中数据可得:第1次实验:, 第2次实验:, 第3次实验:, 第4次实验:,由此可以得到的结论是:在串联电路中,各个用电器的电压之比,等于各个用电器的电阻之比,即=
③为探究串联电路电阻规律,他们先将电流表串联在图所示的电路中,然后用R替换R1和R2接入AC之间,当替换前后电流表示数保持相同时,电阻R即是R1和R2的总电阻,此过程用的科学方法是等效替代法.
33. 液体上升的温度(温度计上升的示数) 煤油比热容小,相等的质量吸收相同的热量,温度上升明显 B 串联 A 相等质量的水 加热时间
【详解】(1)[1]该实验通过比较温度计上升的示数来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,利用了“转换法”。
[2]煤油比水的比热容小,质量相同,吸收相同的热量,煤油的温度变化比较大,温度计示数变化明显,实验效果比较好。
(2)[3][4]若要探究电阻产生热量与电阻的关系,应控制电流和通电时间不变,改变电阻,可选择乙图中B烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
(3)[5]利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,应控制加热的仪器相同,则他应选择乙图中A烧瓶与甲图中的烧瓶并联。
[6]让质量和初温相同水和煤油吸收相同的热量,来比较水和煤油升高的温度,即可以比较水和煤油比热容的大小。
[7]因为选择乙图中A烧瓶与甲图中的烧瓶并联,电流通过导体的发热功率相同,所以,吸热的多少是通过加热时间来反映的。
34. 不相同 正负接线柱接反了 串联电路中,总电压等于各用电器电压之和
【分析】用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;用电压表测量电压时,电流应从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针反向偏转;分析表中的数据得到结论。
【详解】(1)[1]为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择不相同的小灯泡。
(2)[2]测出L1两端的电压时,与B相连的为电压表正接线柱,与C相连的为电压表负接线柱后;若将与A点相连的导线改接到C点,认为这种接法是不正确,理由是电压表的正负接线柱接反了。
(3)[3]分析表中数据发现AC两点之间的电压等于AB、BC两点之间的电压之和,即串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
35. 不同 电压表正负接线柱接反了 2 换接电压表的0~3V量程 L1断路 没有 0.9 各部分
【详解】(1)[1]为了使探究得出的结论具有普遍意义,避免实验结论的偶然性,L1、L2应该选择不同的小灯泡。
(2)[2]电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针会反向偏转。小明率先连接电路,闭合开关后发现,发现表的指针向左偏,那么他的问题是在连接电路时电压表正负接线柱接反了。
(3)[3]小明根据图甲正确连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.5V,此时电压表的示数为2V。
[4]因电压表指针偏转角度较小,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,换接电压表的0~3V量程。
(4)[5]甲图中两灯串联,电压表测L1的电压。闭合开关后发现两灯不亮,电路可能断路,但电压表有示数,说明电压表和电源两端相连,所以是L1断路。
[6]当将该导线并联在AB之间时,发现L2亮了起来,电路为通路,但L1不发光,此时电压表测量导线的电压,电压表指针没有示数。
(5)[7][8]根据表中第1、2组数据有
1.5V+3.0V=4.5V ①
1.2V+1.8V=3.0V ②
而表中第3组数据中L1、L2的电压和不等于串联总电压。同学们发现有一个数据记录错误,错误的数据是由于电压表的量程读错引起的,根据电压表大小量程之比为5∶1,故该数据是0.9V(实际上读数应为4.5V),因
1.5V+4.5V=6.0V ③
由①②③可得出:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
36. C 0.24 电流表的正负接线柱接反了
【详解】(1)[1]实验中为了防止偶然性的发生,寻找普遍的规律,应选用不同规格的灯泡多次实验,在选择灯泡时,灯泡的正常工作电压均不能低于3V,由于电源电压是3V,若低于3V,可能会烧坏灯泡。故ABD错误,C正确。
故选C。
(2)[2]电流表的指针指示位置如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则所测的电流值为0.24A。
(3)[3]由图丙可知,在使用过程中,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。
37. 右 电阻处断路 右 电压表示数为1.5V 50Ω 1A
【详解】试题分析:(1)首先将电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器依次串联起来,再将电压表并联在定值电阻两端,如下图所示.
(2)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处以保护电路,观察实物图可见将滑片滑到最右端,闭合开关后,发现电流表示数为0,说明电路中有短路故障,电压表指针超过量程,说明与电压表并联的定值电阻处断路.
(3)要验证导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,必须保持电阻两端的电压不变,将5Ω电阻换成10Ω电阻后,由串联电路电压与电阻的关系可知电压表示数变大,为保持电阻两端电压为1.5V不变,需增大滑动变阻器接入电路电阻,故滑片向右端移动,直至电压表示数为1.5V.
(5)滑动变阻器接入电路的最大阻值为,实验中的最大电流为0.3A,小红实验时所选择的滑动变阻器规格是50Ω 1A.
考点:画电路图,滑动变阻器使用,故障判断,控制变量法,串联电路电压与电阻的关系,实验操作设计,实验器材选取.
38. 1.4 2.12 电流表的正、负接线柱接反了 量程 0.7
【详解】(1)[1]由图1可知弹簧测力计的分度值是0.2N,指针在1N下方两个刻度线处,所以示数为1.4N。
[2]图2所示刻度尺1cm又分为10个小刻度,故最小刻度值为1mm,物体起始端对应的刻度值为4.00cm,末端对应刻度值为6.12cm,物体长度为2.12cm(2.10cm~2.12cm均可)。
[3]图3所示的温度计的刻度是越往下示数越大,因此对应的温度是零摄氏度以下的温度值,分度值为1℃,因此图乙中的温度值为﹣22℃。
(2)[4][5]甲图中的指针反转,说明出现的问题是:电流表的正、负接线柱接反了;乙图中的指针偏转角度太大,说明电流表出现的问题是:所选的量程太小了。
[6]由图丙可知,电流表选用了0~3A的量程,电流表的最小刻度值为0.1A,根据指针所在的位置可以得到此时电路中的电流值为0.7A。
39. 导体的电阻与材料有关 电流表 材料和横截面积 长度越长 小 左
【详解】(1)[1]电路中的A、B两点间先后接入长度和横截面积相同的:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗,说明当不同电阻丝接入电路中时,电路中电流不同,即各电阻丝的电阻不同,该实验改变了电阻丝的材料,所以该实验现象说明:导体的电阻与材料有关。
(2)[2]为了能够更好地反映出电阻的变化,可以通过电流的大小进行判断,需要接入电流表。
(3)[3][4]由图乙可知,b、c两电阻丝的长度不同,c电阻丝长度较长,将电阻线b、c分别接入电路,当b接入电路中时,小灯泡更亮,说明b电阻丝电阻较小,c电阻丝电阻较大,电阻丝电阻的影响因素有材料、横截面积和长度,所以说明在材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
(4)[5]热敏电阻受热后这些材料的电阻迅速减小;而温度降低时这些材料的电阻迅速增大;由图丙可知,热敏电阻和定值电阻串联在电路中,只要热敏电阻所在区域的温度降低,热敏电阻阻值增大,由欧姆定律可知,此时电路中电流变小。
(5)[6]当热敏电阻附近的温度小于20℃时,热敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,所以15℃的刻度应在20℃的左边。
40.(1);(2)见解析;(3)
【详解】(1)实验电路图如下图所示:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U;
②闭合开关S,记下电压表的示数U1。
(3)电阻r的数学表达式为。
41. 灯泡断路 2.2 B 0.625 变大 灯丝电阻随温度升高而增大 实际功率太小
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
故电流表选用小量程与灯串联,如图所示:
(2)[2]由题意知,连接完电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中存在断路,电压表的示数接近电源电压,则发生故障的原因可能是与电压表并联的灯泡断路。
(3)[3][4]由图乙知道,电压表使用0~3V量程,分度值0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,由串联电路的分压原理知道,要使灯泡正常发光,应向B端移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的电阻变小,从而使灯泡两端的电压增大到2.5V为止。
(4)[5]根据小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像可知,灯在额定电压下的电流为0.25A,小灯泡的额定功率为
P=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
[6][7]当电压表的示数增大时,通过灯的电流也变大,由P=UI可知,灯的功率变大,灯的温度升高,灯丝的电阻变大,由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即灯的电阻变大。
[8]灯泡的额定功率为0.625W;由图像知道,当小灯泡两端的电压低于0.5V 时,通过灯泡的电流小于0.1A,由P=UI知道,灯泡的实际功率过小,所以不能看到灯泡发光。
42.(1)0.4
(2)反比
(3)2V~3V
(4)4∶1
【详解】(1)由欧姆定律,电流表的示数
(2)根据图乙可知,电流与电阻之积为U=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
为一定值,即在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。
(3)因为R4的阻值最大,因此当R4接入电路时,电压表示数刚好为2V,说明R4两端的最小电压为2V,因此为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全,应控制A、B两点之间的电压在大于2V范围内; 由于电流表的量程为0.6A,因此定值电阻两端允许的最大电压U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V; 故A、B两点之间的电压范围为2V~3V。
(4)根据图乙可知,当R1接入电路时,电路电流为0.4A;当R4接入电路时,电路电流为0.1A; 因为定值电阻两端电压相等,电源电压不变,因此滑动变阻器两端电压也相等; 由P=UI可得,滑动变阻器消耗的电功率之比 P1∶P4=UI1∶UI4=I1∶I4=4∶1。
43. 电阻断路 A 左 2.5 在电压不变时,通过电阻的电流与电阻大小成反比 50 0.7 0.76 减小滑动变阻器连入电路中的电阻,观察灯的发光情况
【详解】(1)电压表与电阻并联,要求滑片向左移动,电流表示数变大,即电阻变小,故滑片以左电阻丝连入电路中,如下所示;
(2)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表无示数,说明电路为通路;电压表没示数,说明电压表被短路,因此故障为R短路;;
(3)电流随电压的变化而变化,小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视电压表示数,故选A;
(4)由图乙,电流与电阻的积为:
U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V,即电压表示数为2.5V,
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成15Ω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)由(4)知U=IR=2.5V,即电压表示数为2.5V,可以得出结论:在电压不变时,通过电阻的电流与电阻大小成反比;
(6)由图知,电阻两端的电压始终保持U=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=4.5V﹣2.5V=2V,定值电阻电压为变阻器分得的电压的=1.25,根据分压原理,当变阻器接入电路中电阻最大时,最大的定值电阻为:
R定=1.25×40Ω=50Ω,故为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于50Ω;
(7)根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器分得的电压为4.5V﹣3.8V=0.7V,故可用电压表小量程并联在变阻器的两端,当电压表示数为0.7V时灯正常发光,此时电流表示数为如图丙时,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数大小为0.2A,则该灯泡的额定功率为:
PL=ULIL=3.8V×0.2A=0.76W;
(8)为保护电路,变阻器连入电路中的电阻要最大,故此时电路中电流最小,灯不亮,故接下来要减小滑动变阻器连入电路中的电阻,观察灯的发光情况.
44. 不相同 电压表指针未调零 电压表量程选择太大 断开开关,换接电压表的小量程 L1断路 不正确 会导致电压表的正负接线柱接反 UAC=UAB+UBC
【详解】(1)[1]为得出普遍性的规律,实验中最好选择规格不同的小灯泡,避免结论的偶然性。
(2)[2]如图乙所示,闭合开关前,电压表的指针未指向零刻度线,此时电路中无电流,说明电压表的指针未调零。
(3)[3][4]如图丙所示,电压表选择的是大量程,导致指针偏转角度太小,为了使实验数据更准确,应该断开开关,换用电压表的小量程进行测量。
(4)[5]两灯串联,将电压表并联在L1两端,闭合开关,发现L1、L2均不发光,电路可能断路,电压表有示数且大小接近电源电压,说明电压表与电源连通,则电路中出现的故障可能是L1发生了断路。
(5)[6][7]已测出L2两端的电压,与A相连的为电压表负接线柱,与B相连的为电压表的正接线柱,断开开关,将与A点相连的导线改接到C点的办法是错误的,原因是电压表正负接线接反了。
(6)[8]分析实验数据可得
1.5V+1.3V=2.8V
1.2V+1.6V=2.8V
1.4V+1.4V=2.8V
可得到串联电路的电压特点是
UAC=UAB+UBC
45.(1) 质量 = <
(2)小
【详解】(1)[1]探究不同物质的吸热能力的实验时,需控制不同物质的质量相同。
[2]用两个相同规格的电加热器实验,即可用加热时间长度反映物质吸收热量多少,加热相同时间则表示两种液体吸收热量相等。
[3]质量相同的不同物质,吸收相等热量,比热容大的温度变化小,故甲液体比热容小于乙液体比热容。
(2)根据图乙可知,加热2min,B杯中水的温度高,表明B杯水吸收的热量大,根据W=Pt可知,B杯中电加热器的功率大,即加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率。
46. 断开开关,将电压表换用0~15V量程 U=U1+U2 都可以 U=U1=U2
【详解】(1)[1]电压表的指针偏转如图2所示,所测电压值超过电压表的量程,说明电压表选的量程过小,接下来应该断开开关,换用0~15V的量程重新进行实验。
(2)[2]串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,表达式为:U=U1+U2。
(3)[3]若将电压表连接在E、F两点间,电压表与L1、L2、电源都是并联的,故都可以测。
(4)[4]并联电路中各支路两端电压相等,且都等于电源电压,表达式为:U=U1=U2。
47. 只闭合开关S和S2时,用电压表测量电阻两端的电压
【分析】测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻电流,分析清楚电路结构,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
【详解】(1)[1]当开关S和S1闭合时,电压表测总电压,当S和S2闭合时,电压表测两端的电压,如图所示:
。
(2)[2]②只闭合开关S和S2时,用电压表测量电阻两端的电压,记录为;
[3]③两端的电压为
电路电流为
由可知,待测电阻阻值为
48. 电压表 温度 电流 0.7 寻找普遍规律
【详解】(1)[1]实验中通过电压表、电流表测量灯泡的额定电压、电流,在通过算出灯泡的额定电功率,则测小灯泡额定电功率的实验原理为。
(2)[2]电源为三节新干电池串联,电源电压为4.5V;原电路中,电压表串联在电路中,电流表将灯短路,电路中几乎没有电流,电压表(量程为0~3V)测电源电压,故他闭合开关后,又立即断开了开关,否则会损坏电压表。
(3)[3]电流表应串联在电路中,电压表应与灯并联,改正后如图所示:
(4)[4][5]实验中,他调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数从1.5V变化到3V,画出了如图乙所示的图像,由于灯丝的电阻随温度的升高,由欧姆定律可知,灯泡电压的变化量大于电流的变化量,由题中右图得,图像的横坐标为电流。
(5)[6]当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,电流选用小量程,大小为0.28A,则小灯泡的额定功率
(6)[7]闭合开关,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,计算出不同电压下的电功率,多次测量的目的是避免实验的偶然性,寻找普遍规律。
49. 电阻 0.2 电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)[1]探究电流与电压的关系时,需保持电阻不变;
[2]根据图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
(2)[3]根据表中数据可知,导体的电阻值保持不变,导体两端的电压增大,相对应的导体中的电流也增大,且电压增加几倍,电流也增加几倍,故得结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比.
50. 左 定值电阻两端电压 2.5V 电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]闭合开关前,为了保护电路,滑片应滑动到阻值最大一端,图中滑动变阻器下边接线柱接在右边,所以滑片应滑到最左端。
(2)[2][3]如图在I—R图像中,曲线是定值电阻两端电压一定时,电流随电阻的变化而变化,其阴影面积可表示为长与宽的乘积,长为定值电阻的电流,宽为定值电阻的阻值,因此
S=IR
根据欧姆定律变形可得
U=IR
因此阴影面积的物理意义是定值电阻两端电压,其数值
(3)[4]观察定值电阻的I—R图像发现,电流与电阻的乘积保持不变,即定值电阻两端电压保持不变,I—R图像是反比例函数图像,所以电流与电阻成反比,所以可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
51. 数目 二 电流 铁芯 强 有关
【详解】(1)[1]实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱,电磁铁吸引大头针数目越多,说明电磁铁磁性越强。
(2)[2]由图可知,两只电磁铁是串联在电路中的,铁芯相同,通过它们的电流是相同的,它们线圈的匝数是不同的,因此,本实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,是为了验证猜想二。
(3)[3][4][5]把电磁铁A和B串联,图中电流大小相同,铁芯相同,电磁铁A线圈的匝数较多,电磁铁吸引的大头针较多,电磁铁的磁性较强,所以可以得出的结论是电流相同,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(4)[6]用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起,再用长导线分别缠绕铁钉6圈,制成电磁铁C和D,两个电磁铁串联,通过两个电磁铁的电流相等,线圈的匝数相同,铁芯的形状不同,电磁铁D铁钉较多,吸引大头针较多,说明电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
52.(1)电流表示数
(2) A和C 三
(3)导体的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)灯泡的亮度变化有时不明显,实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这里采用了转换法。
(2)[1]为了验证猜想二,即电阻与导体的横截面积的关系,要控制导体的长度和材料均相同,而导体的横截面积不同,由题中信息可知应选择编号A、C的两根金属丝分别接入电路进行实验。
[2]如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,此时导体的长度和横截面积均相同,导体的材料不同,所以是为了探究电阻与材料关系,即验证猜想三。
(3)用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,此时会改变导体的温度,发现电流表示数变小了,说明导体的电阻较大,说明导体的电阻与温度有关。
53.(1) 0.24 缺少电阻的平均值一栏 9.9
(2)B
(3) 将滑动变阻器滑片移至B端
【详解】(1)[1]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.24A。
[2]测电阻要多次测量取平均值减小误差,题中表格没有设计电阻的平均值这一栏,所以,其缺陷是缺少电阻的平均值一栏。
[3]根据欧姆定律可以计算出第3次实验时电阻的阻值,即
则定值电阻的阻值为
(2)A.本实验多次测量是为了取平均值减小误差,探究杠杆平衡条件,多次测量是寻找普遍规律,故A不符合题意;
B.用刻度尺测量作业本的长度,需要多次测量,是为了取平均值减小误差,故B符合题意;
C.探究串、并联电路中电流的规律时,多次测量的目的是得出普遍规律,故C不符合题意;
D.测量小灯泡的电功率,是为了得到不同电压下小灯泡电功率的变化情况,求平均值无意义,故D不符合题意。
故选B。
(3)[1][2]由图丙可知,闭合开关,当滑动变阻器滑片位于A端时,Rx与变阻器的最大电阻串联,由欧姆定律和串联电路的规律,电源电压为
①
步骤二中,将滑片滑到B端时,为电阻Rx的简单电路,由欧姆定律可得,电源电压为
②
由①②解得
54. 1.05 增大 10 5.5 U额·
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电流约为:
I==0.48A<0.6A,
所以,电流表选择0-0.6A的量程;灯泡、R0及滑动变阻器串联,故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接,小灯泡的左接线柱与R0的左接线柱连接,如图所示:
(2)[2]由图丙可知,电流表选择0-0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.42A,则小灯泡的额定功率:
P额=U额I额=2.5V×0.42A=1.05W;
(3)[3]由表中数据可知,随着灯泡两端电压的增大,电流也增大,根据P=UI可知,小灯泡消耗的电功率增大,即小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而增大;
[4]由表中数据可知,第5次实验电流最大,此时电路总电阻最小,第5次实验时电路总电阻:
R总=≈18.2Ω<20Ω,
因
R总=RL+R0+R滑,
已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω,在实验中选用的是R0=10Ω;
(4)①[5]要测量小灯泡的额定功率,需使小灯泡两端的电压等于其额定电压;闭合开关S,将开关S1拨至“1”,小灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测R0和滑动变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片,灯泡正常发光时,电压表的示数:
UV=U-U额=8V-2.5V=5.5V;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”,电压表测R0两端的电压U0,此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流:
I额=,
③[6]小灯泡的额定功率:
P额=U额I额=U额·。
55. 电压表 左 0.625 不需要 灯在不同电压下的功率不同 > 6 左 0.9
【详解】(1)[1][2]原电路中,电流表与灯泡并联,电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,闭合开关,会观察电流表无示数,电压表测电源电压,故电压表有示数;电流表应与灯泡串联,电压表与灯泡并联,如下图所示
(2)[3]灯在额定电压下正常发光,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,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,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压。
(3)[4]由图像知,当小灯泡正常发光时,电压为2.5V,电流为0.25A,则小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(4)[5][6] 测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值,原因是:灯在不同电压下的功率不同。
(5)[7]根据图象可知当滑动变阻器电阻变小时,灯泡两端电压增大,电流也增大,灯泡电阻变大,总电阻变小。根据
R=R滑+R灯
只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小。
(6)①[8]闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为6V,由于电压表测变阻器的电压,当电压表示数为6V,根据串联电路电压的规律,灯的电压
UL=U-U滑=9V-6V=3V
这时小灯泡正常发光。
②[9]保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,电压表示数为4V。再将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时电压表的示数为7V。
③[10]在②中,滑动变阻器的全部电阻与定值电阻串联,根据串联电路电压的规律可得,的电压为
由分压原理可得
所以变阻器滑片右边电阻的阻值
故在①中,灯的额定电流为
则小灯泡的额定功率
56.(1)指针的偏转
(2)C
(3)电源
【详解】(1)根据转换法可知,实验中通过观察灵敏电流计指针的偏转来判断电路中是否有感应电流。
(2)A.磁体不动,导体棒水平向右运动,导体棒做切割磁感线运动,会产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故A不符合题意;
B.磁体不动,导体棒向斜上方运动,导体棒做切割磁感线运动,会产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故B不符合题意;
C.导体棒不动,磁体竖直向下运动,导体棒没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不发生偏转,故C符合题意;
D.导体棒不动,磁体水平向左运动,导体棒做切割磁感线运动,会产生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,故D不符合题意。
故选C。
(3)如果将灵敏电流计换成电源,电路有电流,有磁体,可以探究通电导体在磁场中受力情况。
57. 断开 L1短路 L2发生断路 不能 电压表正负接线柱接反
【详解】(1)在连接电路时,因可能有短路等连接错误,为了保护电路,要将开关处于断开状态; (2)因为闭合开关,发现电压表示数为零,可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连,或电压表短路,若故障出现在灯泡处,则可能是L1短路或L2发生断路; (3)在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压.
58. 定值电阻、铅锑合金丝、铜丝、电流表、开关、电源各一个 见解析 电流表示数大的,导电性能强
【详解】(1)[1]由题意可知,要比较导电性能的强弱,只需要比较流过它们的电流的大小,需要用到电流表测量,为了防止电流过大,还需要一个定值电阻,所以综上所述,需要的实验器材有:定值电阻、铅锑合金丝、铜丝、电流表、开关、电源各一个。
(2)[2]实验步骤:步骤一,先把定值电阻、铅锑合金丝、电流表串联在一起,闭合开关后,观察电流表的数值;步骤二,把铅锑合金丝改为铜丝,闭合开关后,再观察电流表的数值。
(3)[3]电流表示数大的,说明电路的总电阻小,被测电阻丝的电阻小,导电性能强。
59.(1)见解析
(2)右
(3)C
(4) 0.2 9.9
(5)A
(6)R0
【详解】解:(1)“伏安法”测电阻的实验,电压表并联在定值电阻两端
(2)为保护电路,闭合开关前,即最右端;
(3)若电流表无示数,故障可能是断路,说明电压表与电源连通,即故障可能是定值电阻断路;
若电流表有示数,故障应是短路,说明电压表并联部分短路;综上所述;故选C。
(4)由图可知,电流表所以量程为0~0.4A,故示数为0.2A;
第二次电阻值
根据三次实验数据可得定值电阻
(5)本次实验进行多次测量的目的是取平均值减小误差;
A.用刻度尺测量作业本的长度,多次测量的目的是取平均值减小误差;
B.探究同种物质的质量与体积的关系,是为了得出普遍规律;
C.测量小灯泡的电功率,是为了找出亮度与功率的规律;
故选A。
(6)①闭合开关S,电流表示数为I3,此时两电阻并联;
②断开开关S,电流表示数为I2,此时只有Rx工作,所以Rx电流为I2;
所以电源电压
通过并联电路各支路电压都相等且等于电源电压,则待测电阻两端的电压
所以待测电阻阻值
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$