期中冲刺(实验题30道)-【刷好题】2025-2026学年九年级物理上册热点题型专练(2024北师大北京版)
2025-09-28
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2份
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59页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十三章 简单电路,第十四章 欧姆定律,第十五章 电流做功 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.82 MB |
| 发布时间 | 2025-09-28 |
| 更新时间 | 2025-09-28 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54134651.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
期中冲刺(实验题30道)
1.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)按如图甲所示连接电路,闭合开关时,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电阻R0 。
(2)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;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V,同时记下对应的电流值。
(3)该电路图还能完成什么电学实验 (写一个即可)。
2.小明探究“并联电路中电流的关系”,设计了如图所示电路。
(1)小明首先测量C点的电流,刚连接完所有的导线,两个灯泡立即发光,电流表指针如图乙所示,其原因是:① ;② ;
(2)实验中,小明记录A、B、C各点的电流值如下表所示:
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.28
0.28
0.56
根据表中数据,小明得出的实验结论是:并联电路中,各支路中的电流都相等,且干路电流等于各支路电流之和。你认为小明得出的结论科学吗? 。请你对上述实验的不足之处进行评价: 。并提出改进方法: 。
3.在“连接串联电路”实验中,实验电路图如图甲所示。
(1)连接好电路后闭合开关S,小慧发现两个灯泡都不亮,她用一根导线接在灯泡L1两端,两个灯泡仍然不亮,将导线接在灯泡L2两端,灯泡L1亮,则故障可能是 (选填“L1灯丝断了”或“L2灯丝断了”);
(2)小莉想探究“在并联电路中开关的位置是否会影响它的控制作用”,于是她找来了器材并按如图乙所示电路连接实物进行实验;
①把开关连接在干路的a处,闭合、断开开关时,发现它可以控制 ;
②把开关连接在一条支路的b处,闭合、断开开关,发现它可以控制 , 的工作不受影响;
③再把开关连接在另一条支路的c处,闭合、断开开关,发现它可以控制 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”);
④通过以上实验分析得出结论:在并联电路中,干路开关控制 ,支路开关控制 。
4.物质的吸热性能
实验器材
两个相同的烧杯、水、食用油、两个规格相同的电加热器、两支相同的温度计、秒表、天平等
实验装置
实验步骤
(1)在两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和食用油;
(2)用温度计测量加热前水和食用油的初始温度;
(3)用 规格的电加热器加热;
(4)让水和食用油升高相同的温度,记录并比较加热时间
分析与论证
分析:对质量相同的水和食用油加热,使水和食用油升高相同的温度,对 加热的时间更长。
实验结论:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量一般 ;质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度一般
5.在探究“电路中的电压”实验中,小明小组选择了两只小灯泡、开关、三节干电池及导线若干。
(1)你认为应选择规格 的灯泡进行实验(选填“相同”或“不同”);连接电路前,小明观察电压表时,原因是 ;
(2)改正后小明用电压表先测量了L1两端电压(图乙),他打算再去测L2两端电压,请你帮他写出拆接电压表时应该注意的事项(写出两点);
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
(3)最后小明按正确的操作收集数据如表并分析表中数据,得出电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和的结论。小聪说此结论没有普遍性。请你根据实验目的结合实验过程指出该实验有哪些不足?
6.在“探究串联电路电压规律”的实验课上,小明利用两节新的干电池作为电源设计了如图甲所示实验电路。
(1)连接电路时,开关应保持 ;
(2)为测量两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)闭合开关,电压表指针指向零刻度线左侧,需要对电压表进行的操作是( )
A.调零 B.对调正负接线柱
(4)正确连接电路后,闭合开关,两灯均不亮,电压表示数接近3V,可判断电路中 断路;
(5)更换故障元件后,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,应记为 V;接下来小明又利用电压表分别测出BC和AC之间的电压,记录在表中。为了使实验结论具有普遍规律,接下来应进行的操作是 。
7.如图中的电路连接有错误。
(1)指出电路连接存在的问题: 。
(2)要使两灯串联,应撤除导线 (选填“a”或“b”)。
(3)要使两灯并联,如果只准改接一根导线,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线加一根导线,使电路连接正确 。
8.探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态,正确连接电路后,闭合开关,若两灯都不发光,且电压表示数接近电源电压,则故障的可能原因为 ;
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC,其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压 ;
②为使结论更具普遍性,小明要进行的操作是 。
9.用餐巾纸摩擦一根可以绕铁支架自由转动的吸管,使它带上电。
(1)取一根玻璃棒,与丝绸摩擦后玻璃棒带 电。将玻璃棒靠近带电吸管的一端时,吸管的运动情况如图甲所示。根据 (填电荷间作用规律)可知,吸管摩擦后带了 电荷;
(2)如图乙所示,取一根橡胶棒,用毛皮摩擦后橡胶棒带 电;将橡胶棒靠近带电吸管的一端时,吸管将 (选填“靠近”或“远离”)橡胶棒,利用的规律是 (填电荷间作用规律)。
10.为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)除了图中给的器材外,本实验还需要的测量工具是秒表和 ;
(2)本实验通过比较 来比较吸收热量的多少;
(3)根据实验数据,绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。分析可知,吸热能力较强的是 (选填“”或“”)。
11.小明在课堂上进行了以下电学实验探究。
(1)小明先用如图甲所示的电路“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,分别将、、三段导体接入电路:
导体代号
材料
长度
横截面积
镍铬合金
锰铜合金
镍铬合金
本实验通过观察 来比较导体电阻的大小,这种研究方法在物理中称为 法。
为了研究导体的电阻大小与导体横截面积是否有关,应将电阻丝 填序号先后接入图中电路、两点间进行实验。
根据所给器材,小明 选填“能”或“不能”探究电阻大小跟导体长度的关系。
(2)小明接着利用如图乙所示电路“探究并联电路中电流规律”。
实验时需要测量、、三处的电流。图丙是某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (填“”“”或“”)处的电流。
小明同学测出一组、、三处的电流,、、,由此得出结论:干路电流等于各支路电流之和。
小组内交流讨论后,一致认为小明同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 选填“相同”或“不同”的灯泡进行实验。
12.在探究水沸腾时温度变化规律的实验中,某小组同学利用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验中某次温度计示数如图乙所示,其示数为 ℃;
(2)如图丙所示是同学们根据实验数据描绘出的水温随时间变化的图像,根据图像可知当时条件下,水的沸点是 ℃,当地的大气压强 (选填“低于”、“高于”或“等于”)标准大气压;
(3)根据图像和我们的学过的知识可知水沸腾过程中温度 ,内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)实验中用酒精灯给水加热,这是通过 的方式改变水的内能。
13.小军和小亮在探究并联电路电流规律的实验中,设计了如图甲所示的实验电路图,并连接了如图乙所示的实验电路。
0.22A
0.22A
0.44A
(1)在图乙所示的实验电路中,电流表是 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中的。闭合开关S,电流表测量的是对应图甲中的 (选填“A”、“B”或“C”)点的电流。
(2)图表是他们在实验中得到的实验数据,、、分别表示通过A、B、C三点的电流。他们根据数据得出: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。他们得出的结论是否正确? (选填“是”或“否”)原因是他们采用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡做实验了,若想得到关于并联电路电流的普遍规律,接下来进行的操作应该是: 。
14.探究液体沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图象,如图乙。
(1)由图乙可知:水在沸腾过程中温度 ,水的沸点是 ℃。
(2)由图乙可知:选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
(3)由图乙可知, 的比热容较大,A和B两点水的内能大小关系是 (选填“A点大”“B点大”或“相等”)。
15.小阳用如图所示的电路探究串联电路的电流规律,他利用两个完全相同的电流表、多个不同规格的小灯泡等器材,分别探究了流出L1的电流IB与流入L1的电流IA的关系、流出L2的电流IC与流入L2的电流IB的关系,实验数据如表1、表2所示。
表1
表2
(1)分析表1中的数据归纳出的实验结论: ;分析表2中的数据归纳出的实验结论: ;
(2)基于以上的分析进一步得出的结论: 。
16.探究并联电路中电压的特点
实验电路
实验过程与现象分析
1.选用两个规格不同的小灯泡,按照电路图连接好电路
2.用电压表分别测出AB、CD、EF之间的电压,把测量的数据记录在表格中
3.多次更换不同规格的小灯泡,重复上述步骤
4.结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与 两端的电压相等
交流与评估
5。正确连接电路后,依次将电压表两端接、、电源,小明发现电压表示数均相等,由此得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等,此结论 (选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是 (填序号)
A.更换不同规格的小灯泡,多次实验
B.将、的位置互换,再次实验
C.保持电源、小灯泡不变,多测量几次电路中上述位置间的电压
6。另一位同学的部分实验数据如下表,他发现由此得出的结论与课本不一致,于是修改了数据,该做法
17.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其中A是锰铜合金丝,B、C和D是镍铬合金丝,A、B电阻丝横截面积一样且比C粗,C、D电阻丝横截面积一样。
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B电阻丝时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。
(3)将编号为 的电阻丝分别接入电路进行实验,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系。
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被应用到了 的工作原理中(填电学元件名称)。
(5)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可通过串联接入 完成实验。
18.在“探究并联电路电流特点”的实验中,小文和小强两位同学一起合作进行实验,按如图甲所示的实验电路图进行实验。
(1)准备连接电路时,他们首先就连接方法进行了讨论。以下的几个说法中错误的是( );
A.连接电路时,开关必须断开
B.连接电路时,必须从电源正极开始
C.连接电路时,每处接线都必须接牢
D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关
(2)他们在规范连接电路时,小文发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;
(3)他们处理好问题,重新接好电路后闭合开关,发现两灯泡都亮,由于连线弯曲较乱,一时无法确定是串联还是并联?小文灵机一动,拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小文判断的方法是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)如表所示,经过正确实验操作,得到了A、B、C三处的电流值;
A处的电流/A
B处的电流/A
C处的电流/A
0.20
0.16
0.36
小文根据实验数据分析得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。小强提醒小文应该进行多次实验,避免结论的偶然性,下列操作中不能实现这一目的是( )(选填序号字母)
A.换用规格不同的灯泡进行多次实验
B.反复断开和闭合开关进行多次实验
C.换用电压不同的电源进行多次实验
19.小宇所在实验小组做“探究电流与电压关系的实验”,他们准备了阻值为5Ω的定值电阻,电源电压为3V。
(1)如图甲所示是小组同学连接的实验电路,检查电路时发现有一根导线接错了,请你在接错的导线上打“×”,并补画出正确的导线;
(2)连好电路后,闭合开关前,应先将滑片P滑到最 端;
(3)排除故障后闭合开关,将滑片移到某一位置,记下电压表和电流表的示数,小宇接下来的操作应是________(填序号);
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移到另外几个适当的位置,分别记下对应的电压表和电流表的示数
(4)小宇正确操作后,将实验过程中多次得到的电表示数记录在下表中,其中第3次测量时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
0.8
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.16
0.32
______
0.56
(5)①根据表中数据在图丙坐标系中描点并连线,作出I-U图像;
②分析实验图像,可得出结论: ;
(6)组内小华在实验时发现滑动变阻器损坏,于是拆掉损坏的滑动变阻器,添加一个电阻箱,重新设计了如下所示的电路图,其中不能完成该探究实验的是______(填字母)。
A. B. C.
20.探究并联电路中电流的规律。
(1)根据题图甲所示的电路图,连接图乙电路,检查发现有一根导线接错了,请找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上 。
(2)连接电路时,开关应处于 状态。正确连接电路后,闭合开关,灯L1发光,L2不发光,电流表A和A1正常工作,示数均如图丙所示,为 A。出现这个现象的原因可能是 (选填“L2短路”“L2断路”)。
(3)解决上述问题后,测量的数据如下表:
数据序号
电流表示数
电流表示数
先正常发光的灯泡是 ,此时另一个灯泡的电压为 V,电流为 A。
21.如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料质量都是10g,烧杯内液体的初温和质量相同。
(1)比较不同燃料的热值:应选择 两图进行实验,实验时,点燃燃料加热液体,在 (选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”)测量液体温度,温度越高,说明燃料的热值越大;
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择 两图进行实验;
②液体吸收的热量通过 (选“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映;
③如图丁所示,若液体a的温度曲线为A,液体b的温度曲线为B,且液体b的比热容是 液体a的比热容是 ;
(3)小明利用丙图实验装置,结合液体b的比热容求出了燃料1的热值。小明计算出的结果跟真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”),原因是: 。
22.实验:比较不同物质吸收热量的情况
实验
器材
两个相同的烧杯、水、食用油、两个规格相同的电加热器、两支相同的温度计、秒表、天平等
实验
装置
实验
步骤
(1)在两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和食用油;
(2)用温度计测量加热前水和食用油的初始温度;
(3)用 规格的电加热器加热;
(4)让水和食用油升高相同的温度,记录并比较加热时间。
实验
数据
记录
分析
与论证
分析:对质量相同的水和食用油加热,使水和食用油升高相同的温度,对加热 的时间更长。
实验结论:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量一般 ;质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度一般 。
23.某实验小组利用电压恒为4.5V的学生电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、导线若干探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)探究电流与电压的关系
①小组同学设计了图中甲、乙、丙三个电路图,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,原因是该电路不仅能保持 不变,还能很容易改变 ;
②图丁是小组实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线按照图丙将电路连接完整 ;
③小组同学先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到如表数据。由表中数据得到的结论是 。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
(2)探究电流与电阻的关系
①小组同学分别接入三个不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,绘制了如图戊所示的图像,由图像可知小明在实验中控制定值电阻两端电压为 V;
②分别选取5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验,当用10Ω电阻替换5Ω电阻时,闭合开关,电流表示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动;为顺利完成图戊中的数据采集,实验中选取的滑动变阻器最大阻值不能低于 Ω。
24.小明用电压为的电源、定值电阻、电压表、电流表、最大阻值为的滑动变阻器、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整;
(2)电路连接正确,规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为,电路中仅有一处故障,则故障可能是 ;
(3)排除故障后继续实验,小明的实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.54
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是 ;
(4)通过实验得出初步结论: 时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
25.在“测量小灯泡电阻”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为 6V,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片 P 应移到最 (选填 “左” 或 “右”)端;
(3)实验中电压表的示数如图乙所示,其读数为 ,此时如果要进一步测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向 选填 “左” 或 “右”)端移动;
(4)图丙为小明绘制的该小灯泡 I-U 图像,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(5)小明用待测定值电阻 R 替换小灯泡测试时,由于电阻 R 阻值较大,电流表偏转很小,测量不准确。老师告诉他:电压表相当于能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大。于是他设计了图丁所示电路测量电阻 R 的阻值,电源电压恒为 3V,定值电阻 R0=600Ω,闭合开关S。并进行了如下操作:
①S1接 1 时,电压表示数为2.40V;
②S1接2时,电压表示数为2.00V;
③待测电阻R为 Ω
26.如图所示的是测量未知电阻的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻阻值为。请补充完成主要实验步骤。
(1)只闭合开关S、,读出并记录电流表示数;
(2) ,读出并记录电流表示数;
(3)计算的阻值为: (用、、表示)。
27.小明利用图甲所示的电路,探究“电流跟电阻的关系”。实验选用的器材:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一个,若干个定值电阻(阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的),若干导线。
(1)在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图乙所示,为 V,记录此时电流表和电压表的示数;
(2)把10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)小明重复(2)的实验步骤得出多组数据,根据实验所得数据画出图丙所示的I-R图像,小明认为根据该图像不能很直观地看出电流跟电阻的具体关系。对于这个实验的数据分析,你有什么比较好的建议: ;
(4)电阻R1可选用 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格,请回答下列问题。若选用滑动变阻器规格为“20Ωㅤ1A”,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V。要完成所有实验,应控制电压表示数为多少( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
28.图甲为“测量小灯泡电阻”的实验装置,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲中电路连接完整 。(导线不得交叉)
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数。出现这种现象的原因可能是 。
(3)排除故障后,接通电路,移动滑动变阻器的滑片P,当观察到 时,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 ,(计算结果保留一位小数)
(4)如图丙所示,是根据实验数据绘制图像。分析图丙可知:小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”);灯泡电阻变化的原因主要是由于 变化引起的。
29.为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小,小明同学设计的实验如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为T甲、T乙、T丙,且有T甲>T乙>T丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的 (选填“质量”或“体积”)必须相同。
(2)比较不同液体的比热容,应选择 两图进行实验,液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比,有ca cb(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料1的热值q1与燃料2的燃料值q2,有q1 q2(选填“>”、“=”或“<”)。
(4)若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
15
35
2.4×106
2
15
25
根据表中数据计算:燃料2的热值是 。通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 (填“大”或“小”燃料不能完全燃烧或燃烧放出热量大于液体吸收热量)。
30.测量阻值约为10Ω定值电阻Rx的阻值,电源电压4V和6V两挡可选,滑动变阻器有(a:“20Ω 2A”和b:“50Ω 1A”)两种规格。
(1)断开开关,按图甲连接好电路,将滑动变阻器滑片P移至 端(选填“A”或“B”)。闭合开关,电压表示数为1V,电流表示数如图乙所示。根据题目信息可知选择的电源电压是 (选填“4V”或“6V”),滑动变阻器选择的规格是 (选填“a”或“b”);
(2)将测得的多组数据记录在表格中,由表中数据可得Rx= Ω(结果保留一位小数);
序号
1
2
3
电流I/A
0.10
0.24
0.28
电压U/V
1.0
2.5
2.8
(3)一位同学设计了如图所示的三个电路,定值电阻R0阻值已知,其中能测量出未知电阻Rx阻值的电路是_____(填选项)。
A. B. C.
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期中冲刺(实验题30道)
1.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)按如图甲所示连接电路,闭合开关时,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电阻R0 。
(2)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;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V,同时记下对应的电流值。
(3)该电路图还能完成什么电学实验 (写一个即可)。
【答案】(1)断路
(2) 0.5 2
(3)探究电流与电压的关系实验
【详解】(1)闭合开关时,发现电流表无示数,说明电路断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明与电压表并联的部分电路断路,即定值电阻R0断路;
(2)[1]由图丙可知,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.5A。
[2]由得,电阻R0两端的电压,即电压表示数保持2V不变,以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,同时记下对应的电流值。
(3)该实验装置中电压表测电阻两端电压,电流表测量通过电路的电流,所以还可以让电阻不变,通过移动滑片改变电路中的电流和电阻两端的电压,探究电流与电压的关系。
2.小明探究“并联电路中电流的关系”,设计了如图所示电路。
(1)小明首先测量C点的电流,刚连接完所有的导线,两个灯泡立即发光,电流表指针如图乙所示,其原因是:① ;② ;
(2)实验中,小明记录A、B、C各点的电流值如下表所示:
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.28
0.28
0.56
根据表中数据,小明得出的实验结论是:并联电路中,各支路中的电流都相等,且干路电流等于各支路电流之和。你认为小明得出的结论科学吗? 。请你对上述实验的不足之处进行评价: 。并提出改进方法: 。
【答案】 连接电路时,开关没有断开 电流表的正负接线柱接反了 不科学 只测出了一组实验数据就得出结论,具有偶然性 应换用不同规格的灯泡测量多组数据。
【详解】(1)[1]根据题意可知,当刚正确连接完所有的导线,两个灯泡立即发光,说明连接电路时开关没有断开。
[2]如图可知,电流表指针偏向零刻度线左方,说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)[3][4][5]由表中实验数据可知,只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,并且两支路的电流相同,并联电路两支路电压也相同,所以使用的灯泡规格相同,所以实验结论不科学,因此为得出普遍结论,应使用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据。
3.在“连接串联电路”实验中,实验电路图如图甲所示。
(1)连接好电路后闭合开关S,小慧发现两个灯泡都不亮,她用一根导线接在灯泡L1两端,两个灯泡仍然不亮,将导线接在灯泡L2两端,灯泡L1亮,则故障可能是 (选填“L1灯丝断了”或“L2灯丝断了”);
(2)小莉想探究“在并联电路中开关的位置是否会影响它的控制作用”,于是她找来了器材并按如图乙所示电路连接实物进行实验;
①把开关连接在干路的a处,闭合、断开开关时,发现它可以控制 ;
②把开关连接在一条支路的b处,闭合、断开开关,发现它可以控制 , 的工作不受影响;
③再把开关连接在另一条支路的c处,闭合、断开开关,发现它可以控制 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”);
④通过以上实验分析得出结论:在并联电路中,干路开关控制 ,支路开关控制 。
【答案】(1)L2灯丝断了
(2) L1和L2 L1 L2 L2 整个电路 本支路的用电器
【详解】(1)闭合开关S,L1、L2两只灯泡都不亮,电路一定为断路;用一根导线接在灯泡L1两端,仍然都不亮,说明L2断路或L1、L2同时断路;将导线接在灯泡L2两端,灯L1亮,说明L1是完好的。所以故障为L2灯丝断了。
(2)[1]把开关连接在干路的a处,闭合、断开开关时,灯L1、L2亮或灭,发现它可以控制灯L1、L2,故干路开关控制所有的用电器。
[2][3]把开关连接在一条支路b处,闭合、断开开关,发现它可以控制L1,L2不受影响,故支路开关只控制所在支路的用电器。
[4]把开关再连接在另一条支路c处,闭合、断开开关,发现它可以控制L2,L1不受影响,故支路开关只控制所在支路的用电器。
[5][6]通过以上实验分析得出结论:在并联电路中干路开关控制所有的用电器,支路开关控制本支路的用电器。
4.物质的吸热性能
实验器材
两个相同的烧杯、水、食用油、两个规格相同的电加热器、两支相同的温度计、秒表、天平等
实验装置
实验步骤
(1)在两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和食用油;
(2)用温度计测量加热前水和食用油的初始温度;
(3)用 规格的电加热器加热;
(4)让水和食用油升高相同的温度,记录并比较加热时间
分析与论证
分析:对质量相同的水和食用油加热,使水和食用油升高相同的温度,对 加热的时间更长。
实验结论:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量一般 ;质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度一般
【答案】 质量 相同 水 不同 不同
【详解】[1]在探究不同物质的吸热性能时,为了保证实验结果的科学性,需要控制两种物质的质量相同。因为质量不同会影响吸收热量的多少,若质量不同,就无法准确比较水和食用油的吸热性能。
[2]用相同规格的电加热器加热,这是因为相同规格的电加热器在相同时间内放出的热量相同,从而能保证水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。只有这样,我们才能通过比较加热时间来判断它们的吸热性能。
[3]水的比热容较大,质量相同的水和食用油升高相同的温度,根据 Q=cmΔt,水的比热容 c 大,所以水吸收的热量多,对水加热的时间更长。
[4]质量相同的不同物质,升高相同的温度,由于不同物质的比热容不同,根据 Q=cmΔt,吸收的热量一般不同。
[5]质量相同的不同物质,吸收相同的热量,因为比热容不同,根据 ,升高的温度一般不同。
5.在探究“电路中的电压”实验中,小明小组选择了两只小灯泡、开关、三节干电池及导线若干。
(1)你认为应选择规格 的灯泡进行实验(选填“相同”或“不同”);连接电路前,小明观察电压表时,原因是 ;
(2)改正后小明用电压表先测量了L1两端电压(图乙),他打算再去测L2两端电压,请你帮他写出拆接电压表时应该注意的事项(写出两点);
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
(3)最后小明按正确的操作收集数据如表并分析表中数据,得出电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和的结论。小聪说此结论没有普遍性。请你根据实验目的结合实验过程指出该实验有哪些不足?
【答案】 不同 电压表使用前未调零 见解析 见解析
【详解】(1)[1]为得出普遍性的规律,应选择规格不同的灯泡进行实验。
[2]电压表在使用以前要调零,所以,题干中的电压表指针没有指在零刻度线的位置。
(2)[3]拆接电压表时应该注意的事项:断开开关,电压表选择合适的量程并联在L2两端;电流要从电压表“+”接线柱流入。
(3)[4]只探究了串联电路的电压特点,未探究并联电路的电压特点;只收集了一组实验数据,为得出普遍性的结论要有不同规格的灯泡多次测量。
6.在“探究串联电路电压规律”的实验课上,小明利用两节新的干电池作为电源设计了如图甲所示实验电路。
(1)连接电路时,开关应保持 ;
(2)为测量两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)闭合开关,电压表指针指向零刻度线左侧,需要对电压表进行的操作是( )
A.调零 B.对调正负接线柱
(4)正确连接电路后,闭合开关,两灯均不亮,电压表示数接近3V,可判断电路中 断路;
(5)更换故障元件后,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,应记为 V;接下来小明又利用电压表分别测出BC和AC之间的电压,记录在表中。为了使实验结论具有普遍规律,接下来应进行的操作是 。
【答案】 断开 B 2 断开开关,更换不同规格的灯泡多测几次
【详解】(1)[1]为了安全,连接电路时,开关应断开。
(2)[2]因为电源是2节干电池,为3V,所以,电压表选择小量程,测量两端电压,电压表要并联在两端,如图所示:
(3)[3]根据题意可知,电压表指针指向零刻度线左侧,说明指针反向偏转,应对调正负接线柱,故B符合题意。
(4)[4]根据题意可知,电压表示数接近3V,说明电压表能测量到电源电压,所以,能发生断路的只能是,根据串联电路的特点,两灯均不亮。
(5)[5]如图丙,结合题意,电压表选择0到3V的量程,分度值0.1V,读数是2V。
[6]为了得到普遍规律,接下来应进行的操作是断开开关,更换不同规格的灯泡多测几次。
7.如图中的电路连接有错误。
(1)指出电路连接存在的问题: 。
(2)要使两灯串联,应撤除导线 (选填“a”或“b”)。
(3)要使两灯并联,如果只准改接一根导线,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线加一根导线,使电路连接正确 。
【答案】(1)闭合开关,电源短路
(2)a
(3)
【详解】(1)当开关闭合时,根据电流流向法可知,电流不经过两灯泡而直接回到电源的负极,即造成了电源短路。
(2)要使两灯串联,电流应只有一条路径,且两灯依次连接,由图可知,应去掉a导线,可使两灯串联。
(3)要使两灯并联,两灯应分别在两条支路上,且电流汇合后能回到电源负极,根据实物电路可知,应撤除连接电源负极和灯L2左端接线柱这根导线,并改接在灯泡L2的右端接线柱上,即可实现两灯泡并联,如图所示:
8.探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态,正确连接电路后,闭合开关,若两灯都不发光,且电压表示数接近电源电压,则故障的可能原因为 ;
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC,其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压 ;
②为使结论更具普遍性,小明要进行的操作是 。
【答案】(1)
(2) 断开 灯泡L1断路
(3) 1.2 之和 换不同电压的电源多做几次实验
【详解】(1)根据图甲所示的电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1的电压,故连接完整电路图如下:
(2)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]正确连接电路后,闭合开关,两灯都不发光,电压表示数接近电源电压,说明电路中有断路,而电压表直接并联在了电源两端,可以正常测量电源电压,说明L2是通路,故应是灯泡L1断路。
(3)[1]如图丙可知,电压表选用小量程,分度值0.1V,故其示数为1.2V。
[2]分析表中数据可知,AC两端电压UAC始终等于AB两端电压UAB与BC两端电压UBC之和,即串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和。
[3]为使结论更具普遍性,接下来应更换电压不同的电源多次实验,避免偶然性。
9.用餐巾纸摩擦一根可以绕铁支架自由转动的吸管,使它带上电。
(1)取一根玻璃棒,与丝绸摩擦后玻璃棒带 电。将玻璃棒靠近带电吸管的一端时,吸管的运动情况如图甲所示。根据 (填电荷间作用规律)可知,吸管摩擦后带了 电荷;
(2)如图乙所示,取一根橡胶棒,用毛皮摩擦后橡胶棒带 电;将橡胶棒靠近带电吸管的一端时,吸管将 (选填“靠近”或“远离”)橡胶棒,利用的规律是 (填电荷间作用规律)。
【答案】(1) 正 同种电荷互相排斥 正
(2) 负 靠近 异种电荷互相吸引
【详解】(1)[1]与丝绸摩擦后的玻璃棒,失去电子,带正电。
[2][3]将玻璃棒靠近带电吸管的一端时,吸管向远离玻璃棒的方向移动,说明吸管与带正电的玻璃棒相排斥,由同种电荷互相排斥得,吸管摩擦后带了正电荷。
(2)[1]用毛皮摩擦后的橡胶棒,得到电子,带负电。
[2]将橡胶棒靠近带电吸管的一端时,由异种电荷互相吸引得,带负电的橡胶棒与带正电的吸管相吸引,则吸管将靠近橡胶棒。
10.为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)除了图中给的器材外,本实验还需要的测量工具是秒表和 ;
(2)本实验通过比较 来比较吸收热量的多少;
(3)根据实验数据,绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。分析可知,吸热能力较强的是 (选填“”或“”)。
【答案】(1)天平
(2)加热时间
(3)A
【详解】(1)在探究不同物质的吸热能力实验中,需要测量液体的质量、加热时间和液体的温度。 图中已经给出了温度计用于测量液体的温度,还需要用天平测量液体的质量,用秒表测量加热时间,所以除了图中给的器材外,本实验还需要的测量工具是秒表和天平。
(2)本实验使用相同的加热装置给两种液体加热,在相同时间内,加热装置放出的热量是相同的,液体吸收的热量也就相同, 所以可以通过比较加热时间来比较吸收热量的多少,加热时间越长,液体吸收的热量越多。
(3)在探究不同物质的吸热能力实验中,采用控制变量法,控制两种液体的质量相同、吸收的热量相同(加热时间相同),通过比较温度的变化来判断吸热能力的强弱; 吸热能力强的物质,在吸收相同热量时,温度升高得慢;吸热能力弱的物质,在吸收相同热量时,温度升高得快; 由图乙可知,在加热时间相同(即吸收的热量相同)的情况下,A液体升高的温度比B液体升高的温度低,说明A液体吸热能力较强。
11.小明在课堂上进行了以下电学实验探究。
(1)小明先用如图甲所示的电路“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,分别将、、三段导体接入电路:
导体代号
材料
长度
横截面积
镍铬合金
锰铜合金
镍铬合金
本实验通过观察 来比较导体电阻的大小,这种研究方法在物理中称为 法。
为了研究导体的电阻大小与导体横截面积是否有关,应将电阻丝 填序号先后接入图中电路、两点间进行实验。
根据所给器材,小明 选填“能”或“不能”探究电阻大小跟导体长度的关系。
(2)小明接着利用如图乙所示电路“探究并联电路中电流规律”。
实验时需要测量、、三处的电流。图丙是某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (填“”“”或“”)处的电流。
小明同学测出一组、、三处的电流,、、,由此得出结论:干路电流等于各支路电流之和。
小组内交流讨论后,一致认为小明同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 选填“相同”或“不同”的灯泡进行实验。
【答案】(1) 电流表的示数 转换 1、3 能
(2) C 不同
【详解】(1)[1][2]在实验中,电阻的大小通过电流表的读数来反映。电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。这种通过易观测的量(电流)来反映不易直接观测的量(电阻)的方法称为转换法。
[3]要探究电阻与横截面积的关系,需要选择材料相同、长度相同,但横截面积不同的导体。根据表格,导体1和3都是镍铬合金,长度都是1.0 m,横截面积分别为0.5 mm²和1.0 mm²满足这一条件。应将电阻丝1、3先后接入图中电路、两点间进行实验。
[4]根据所给器材,小明可以选同一条导体,改变夹子的位置,从而改变接入电路的长度,即能探究电阻大小跟导体长度的关系。
(2)小明接着利用如图乙所示电路“探究并联电路中电流规律”。
[1]实验时需要测量、、三处的电流。图丙是某次测量时连接的实验电路,此时电流表串联在干路上,且图乙中点位于干路,因此测量的是处的电流。
[2]小组内交流讨论后,一致认为小明同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,为了让实验结论具有普遍性,还应该选用规格不同的灯泡进行多次实验,避免实验结果的偶然性。
12.在探究水沸腾时温度变化规律的实验中,某小组同学利用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验中某次温度计示数如图乙所示,其示数为 ℃;
(2)如图丙所示是同学们根据实验数据描绘出的水温随时间变化的图像,根据图像可知当时条件下,水的沸点是 ℃,当地的大气压强 (选填“低于”、“高于”或“等于”)标准大气压;
(3)根据图像和我们的学过的知识可知水沸腾过程中温度 ,内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)实验中用酒精灯给水加热,这是通过 的方式改变水的内能。
【答案】(1)94
(2) 98 低于
(3) 不变 增大
(4)热传递
【详解】(1)如图乙所示的温度计的分度值是1℃,示数为94℃。
(2)[1]由图丙可知,水沸腾时保持98℃不变,所以在当时条件下,水的沸点是98℃。
[2]标准大气压下水的沸点是100℃,而气压越低,水的沸点越低,故此时气压低于1标准大气压。
(3)[1][2]水在沸腾过程中,需要不断吸收热量,但是温度保持不变,内能增大。
(4)用酒精灯加热试管中的水,这是通过热传递的方式改变水的内能。
13.小军和小亮在探究并联电路电流规律的实验中,设计了如图甲所示的实验电路图,并连接了如图乙所示的实验电路。
0.22A
0.22A
0.44A
(1)在图乙所示的实验电路中,电流表是 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中的。闭合开关S,电流表测量的是对应图甲中的 (选填“A”、“B”或“C”)点的电流。
(2)图表是他们在实验中得到的实验数据,、、分别表示通过A、B、C三点的电流。他们根据数据得出: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。他们得出的结论是否正确? (选填“是”或“否”)原因是他们采用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡做实验了,若想得到关于并联电路电流的普遍规律,接下来进行的操作应该是: 。
【答案】(1) 串联 C
(2) 否 相同 更换不同规格的小灯泡多次实验寻找普遍规律
【详解】(1)[1]在图乙所示的实验电路中,电流表相当于导线,应串联在被测电路中。
[2]由图乙可知,闭合开关S,电流表测量干路电路,即对应图甲中的C点的电流。
(2)[1][2][3]他们根据数据得出: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,这个结论是不正确的,因为只进行了一次实验,且选用两盏规格相同的灯泡,结果有偶然性,若想得到关于并联电路电流的普适规律,还需选用规格不同的灯泡,并重复实验。
14.探究液体沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图象,如图乙。
(1)由图乙可知:水在沸腾过程中温度 ,水的沸点是 ℃。
(2)由图乙可知:选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
(3)由图乙可知, 的比热容较大,A和B两点水的内能大小关系是 (选填“A点大”“B点大”或“相等”)。
【答案】(1) 保持不变 98
(2)盐水
(3) 水 B点大
【详解】(1)[1][2]分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,继续加热,温度为98℃保持不变,故水的沸点是98℃。
(2)分析图乙中图线可知,其他条件相同时,在同样加热的情况下,盐水的沸点高于水的沸点,且盐水升温较快,故选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
(3)[1]水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由可知,盐水的比热容小于水的比热容。
[2]水在沸腾过程中,温度不变,但内能增大,所以B点水的内能大于A点水的内能。
15.小阳用如图所示的电路探究串联电路的电流规律,他利用两个完全相同的电流表、多个不同规格的小灯泡等器材,分别探究了流出L1的电流IB与流入L1的电流IA的关系、流出L2的电流IC与流入L2的电流IB的关系,实验数据如表1、表2所示。
表1
表2
(1)分析表1中的数据归纳出的实验结论: ;分析表2中的数据归纳出的实验结论: ;
(2)基于以上的分析进一步得出的结论: 。
【答案】(1) 见解析 见解析
(2)见解析
【详解】(1)[1]分析表1中流出L1的电流IB与流入L1的电流IA,可以得到A、B处的电流相等,即IA=IB。
[2]分析表2中流出L2的电流IC与流入L2的电流IB,可以得到B、C处的电流相等,即IB=IC。
(2)A、B处的电流相等,B、C处的电流相等,所以A、B、C三处的电流相等,可以得到串联电路各处的电流都相等。
16.探究并联电路中电压的特点
实验电路
实验过程与现象分析
1.选用两个规格不同的小灯泡,按照电路图连接好电路
2.用电压表分别测出AB、CD、EF之间的电压,把测量的数据记录在表格中
3.多次更换不同规格的小灯泡,重复上述步骤
4.结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与 两端的电压相等
交流与评估
5。正确连接电路后,依次将电压表两端接、、电源,小明发现电压表示数均相等,由此得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等,此结论 (选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是 (填序号)
A.更换不同规格的小灯泡,多次实验
B.将、的位置互换,再次实验
C.保持电源、小灯泡不变,多测量几次电路中上述位置间的电压
6。另一位同学的部分实验数据如下表,他发现由此得出的结论与课本不一致,于是修改了数据,该做法
【答案】 电源 不可靠 A 不合理,应实事求是,尊重实验数据
【详解】4. 根据并联电路中电压的特点可知,并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
5.[1][2]实验只做了一次就得出了实验结论,其不足之处∶实验一次就得出结论具有偶然性,不能得出普遍性规律,不科学∶改进的措施是换用不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
6. 实验中测得的数据与课本中所学不一致,只要测量过程无误,我们就应该尊重真实的实验数据,要实事求是,不能随意更改,所以这位同学的做法不合理。
17.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其中A是锰铜合金丝,B、C和D是镍铬合金丝,A、B电阻丝横截面积一样且比C粗,C、D电阻丝横截面积一样。
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B电阻丝时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。
(3)将编号为 的电阻丝分别接入电路进行实验,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系。
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被应用到了 的工作原理中(填电学元件名称)。
(5)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可通过串联接入 完成实验。
【答案】(1)小灯泡的亮度
(2)材料
(3)B、C
(4)滑动变阻器
(5)电流表
【详解】(1)将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。
(2)A、B电阻丝的长度相同、横截面积相同,材料不同,若把A、B分别接入电路进行实验,发现接B电阻丝时,灯泡明显变暗,说明通过灯泡的电流较小,B电阻丝的电阻较大,说明导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)要探究导体的电阻大小与横截面积的关系,需要控制导体的材料和长度相同,改变导体的横截面积,因此应将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验。
(4)如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验,即此时电阻丝的材料和横截面积相同,但长度不同,从而得出结论:在导体的材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大,该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中,滑动变阻器是通过移动滑片改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。
(5)发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小,由于电流表能精确测量电流的大小,所以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。
18.在“探究并联电路电流特点”的实验中,小文和小强两位同学一起合作进行实验,按如图甲所示的实验电路图进行实验。
(1)准备连接电路时,他们首先就连接方法进行了讨论。以下的几个说法中错误的是( );
A.连接电路时,开关必须断开
B.连接电路时,必须从电源正极开始
C.连接电路时,每处接线都必须接牢
D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关
(2)他们在规范连接电路时,小文发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;
(3)他们处理好问题,重新接好电路后闭合开关,发现两灯泡都亮,由于连线弯曲较乱,一时无法确定是串联还是并联?小文灵机一动,拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小文判断的方法是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)如表所示,经过正确实验操作,得到了A、B、C三处的电流值;
A处的电流/A
B处的电流/A
C处的电流/A
0.20
0.16
0.36
小文根据实验数据分析得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。小强提醒小文应该进行多次实验,避免结论的偶然性,下列操作中不能实现这一目的是( )(选填序号字母)
A.换用规格不同的灯泡进行多次实验
B.反复断开和闭合开关进行多次实验
C.换用电压不同的电源进行多次实验
【答案】(1)B
(2)电流表未调零
(3)错误
(4)B
【详解】(1)A.连接电路时,为了保护电路安全,开关应断开,故A正确,不符合题意;
BC.连接电路时,没有规定连接顺序,但需要每处接线都必须接牢,防止因接触不良出现断路,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.为了保护电路,连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关,故D正确,不符合题意。
故选B。
(2)连接电路时,电流表出现乙图所示现象,即发生左偏,是由于电流表未调零。
(3)小文判断的方法是错误的,因为干路上的导线会影响各支路,若拆下的是干路导线,两灯也会熄灭。
(4)实验中为了得到普遍规律应换用规格不同的灯泡或换用电压不同的电源,因此多次实验,因此不能实现这一目的是反复断开和闭合开关进行多次实验,故选B。
19.小宇所在实验小组做“探究电流与电压关系的实验”,他们准备了阻值为5Ω的定值电阻,电源电压为3V。
(1)如图甲所示是小组同学连接的实验电路,检查电路时发现有一根导线接错了,请你在接错的导线上打“×”,并补画出正确的导线;
(2)连好电路后,闭合开关前,应先将滑片P滑到最 端;
(3)排除故障后闭合开关,将滑片移到某一位置,记下电压表和电流表的示数,小宇接下来的操作应是________(填序号);
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移到另外几个适当的位置,分别记下对应的电压表和电流表的示数
(4)小宇正确操作后,将实验过程中多次得到的电表示数记录在下表中,其中第3次测量时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
0.8
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.16
0.32
______
0.56
(5)①根据表中数据在图丙坐标系中描点并连线,作出I-U图像;
②分析实验图像,可得出结论: ;
(6)组内小华在实验时发现滑动变阻器损坏,于是拆掉损坏的滑动变阻器,添加一个电阻箱,重新设计了如下所示的电路图,其中不能完成该探究实验的是______(填字母)。
A. B. C.
【答案】(1)
(2)左
(3)B
(4)0.48
(5) 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(6)C
【详解】(1)图甲中电压表和电流表串联再和电阻并联,是错误的,电压表和电阻并联,电流表串联中电路中,如图所示:
(2)为了保护电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即最左端。
(3)探究电流和电压的关系,需要多次测量数据,得到普遍结论,所以将滑片移到另外几个适当的位置,分别记下对应的电压表和电流表的示数,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(4)电流表的示数如图乙所示,选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.48A。
(5)[1]根据表中数据,利用描点法画出I-U图像,如下图所示:
[2]由图像可知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故得出的结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)A.图中电阻箱和电阻R串联,电压表测量电阻箱两端的电压,电流表测量电路中的电流,电源电压是3V,改变电阻箱的阻值,电压表的示数改变,读取电流表的示数,由串联电路电压的规律得到电阻R两端的电压,可以得到电阻R两端的电压和通过它的电流,能完成该探究实验,故A不符合题意;
B.图中电阻箱和电阻R串联,电压表测量电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流,改变电阻箱的阻值,电压表的示数改变,读取电流表的示数,可以得到电阻R两端的电压和通过它的电流,能完成该探究实验,故B不符合题意;
C.图中电阻箱和电阻R串联,电压表测量电源电压,电源电压不变,电压表的示数不变,不能探究该实验,故C符合题意。
故选C。
20.探究并联电路中电流的规律。
(1)根据题图甲所示的电路图,连接图乙电路,检查发现有一根导线接错了,请找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上 。
(2)连接电路时,开关应处于 状态。正确连接电路后,闭合开关,灯L1发光,L2不发光,电流表A和A1正常工作,示数均如图丙所示,为 A。出现这个现象的原因可能是 (选填“L2短路”“L2断路”)。
(3)解决上述问题后,测量的数据如下表:
数据序号
电流表示数
电流表示数
先正常发光的灯泡是 ,此时另一个灯泡的电压为 V,电流为 A。
【答案】(1)
(2) 断开 0.24 L2断路
(3) L1 2.5 0.18
【详解】(1)由图甲分析电流从电源正极出来经过电流表A之后、电流表A1之前分支,所以电流应该在电流表A1的正接线柱上分支,所以电流表A1负接线柱到L2的这根线接错了。改正后如图所示:
(2)[1]从用电安全和保护电路角度考虑,连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]由图丙可知电流表量程是0~0.6A,其分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。
[3]由图分析电流表A测总电流,A1测L1的电流,电路正常情况下电流表A的示数大于A1的示数;闭合开关后,灯L1发光,L2不发光,且两表的示数相同说明两个电流表串联,原因是L2断路。
(3)[1][2][3]灯正常发光时要达到它的额定电流。根据并联电路中电流特点和表格数据分析可知,灯L1达到额定电流时,此时灯泡L2的电流为I2=I-I1=0.48A-0.3A=0.18A
所以先正常发光的灯泡是L1;因为L1和L2并联,所以L2的电压为U2=U1=2.5V
21.如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料质量都是10g,烧杯内液体的初温和质量相同。
(1)比较不同燃料的热值:应选择 两图进行实验,实验时,点燃燃料加热液体,在 (选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”)测量液体温度,温度越高,说明燃料的热值越大;
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择 两图进行实验;
②液体吸收的热量通过 (选“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映;
③如图丁所示,若液体a的温度曲线为A,液体b的温度曲线为B,且液体b的比热容是 液体a的比热容是 ;
(3)小明利用丙图实验装置,结合液体b的比热容求出了燃料1的热值。小明计算出的结果跟真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”),原因是: 。
【答案】(1) 甲乙 燃料都烧完后
(2) 甲丙 加热时间 2.0×103
(3) 偏小 热量散失
【详解】(1)[1]要比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类和质量相同,改变燃料种类,所以选择甲、乙两图进行实验。。
[2]燃料完全燃烧放出的热量才是其全部能量,所以要在燃料都烧完后测量液体温度,根据Q=cmΔt,质量和比热容相同情况下,温度越高,说明燃料放出热量越多,热值越大。
(2)[1]要比较不同物质吸热升温特点,应控制燃料相同,改变液体种类,所以选择甲、丙两图。
[2]用相同燃料加热,相同时间内燃料放出热量相同,液体吸收热量也相同,所以液体吸收热量通过加热时间来反映。
[3]由图丁知,加热相同时间(吸收相同热量),m相同,Q吸相同,根据Q吸=cmΔt,Δta=90℃−10℃=80℃,Δtb=90℃−10℃=80℃,camΔta=cbmΔtb,可得
(3)[1][2]因为在实际实验中,燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收,存在热量散失,所以计算结果小于真实值。
22.实验:比较不同物质吸收热量的情况
实验
器材
两个相同的烧杯、水、食用油、两个规格相同的电加热器、两支相同的温度计、秒表、天平等
实验
装置
实验
步骤
(1)在两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和食用油;
(2)用温度计测量加热前水和食用油的初始温度;
(3)用 规格的电加热器加热;
(4)让水和食用油升高相同的温度,记录并比较加热时间。
实验
数据
记录
分析
与论证
分析:对质量相同的水和食用油加热,使水和食用油升高相同的温度,对加热 的时间更长。
实验结论:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量一般 ;质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度一般 。
【答案】 质量 相同 水 不同 不同
【详解】[1][2]本实验采用控制变量法,探究不同物质(水和食用油)的吸热能力。实验中要控制物质质量相同,加热源相同,即采用规格相同的电加热器,保证相同时间放热相同,水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。
[3]对质量相同的水和食用油加热,使它们升高相同的温度,由实验数据可知,水加热的时间更长。可知水需要吸收更多热量才能升高相同温度。
[4][5]通过分析实验数据可得结论:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量一般不同。质量相同的不同物质,吸收相同的热量(即加热相同时间),升高的温度一般不同。
23.某实验小组利用电压恒为4.5V的学生电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、导线若干探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)探究电流与电压的关系
①小组同学设计了图中甲、乙、丙三个电路图,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,原因是该电路不仅能保持 不变,还能很容易改变 ;
②图丁是小组实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线按照图丙将电路连接完整 ;
③小组同学先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到如表数据。由表中数据得到的结论是 。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
(2)探究电流与电阻的关系
①小组同学分别接入三个不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,绘制了如图戊所示的图像,由图像可知小明在实验中控制定值电阻两端电压为 V;
②分别选取5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验,当用10Ω电阻替换5Ω电阻时,闭合开关,电流表示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动;为顺利完成图戊中的数据采集,实验中选取的滑动变阻器最大阻值不能低于 Ω。
【答案】(1) 电阻阻值 电阻两端的电压 电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
(2) 2 变大 B 25
【详解】(1)①[1][2]探究电流与电压的关系时,应控制电阻阻值不变,记录电流随电压的变化规律,为得出普遍性的规律,要多次测量。甲图中灯泡的电阻随温度的变化而变化;乙图无法改变电阻两端的电压,不能多次测量;丙图不仅能保持电阻阻值不变,还可以通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压,从而多次测量。
②[3]由丙图可知,滑片向右移动,电阻变大,故丁图中,滑动变阻器左下接线柱连入电路中,与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,如图所示:
③[4]由表中数据可知,随着电压的增大,电流也增大,且电压与电流的比是个常数,故由表中数据得到的结论是:电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比。
(2)①[1]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,根据绘制了如图乙所示的图像可知,电阻的电压为Uv=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
所以在实验中控制电阻两端电压为2V不变。
②[2]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大。
[3]研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向B端移动。
[4]定值电阻两端控制的电压为2V,滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UV=4.5V-2V =2.5V
根据串联正比分压可得,当20Ω的电阻接入时,滑动变阻器接入的阻值为R滑,则有,代入数值得 ,解得R滑=25Ω,故实验中选取的滑动变阻器最大阻值不能低于25Ω。
24.小明用电压为的电源、定值电阻、电压表、电流表、最大阻值为的滑动变阻器、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整;
(2)电路连接正确,规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为,电路中仅有一处故障,则故障可能是 ;
(3)排除故障后继续实验,小明的实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.54
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是 ;
(4)通过实验得出初步结论: 时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)1
(4)电阻一定
【详解】(1)由图甲可知,电压表应与定值电阻并联,作图如下:
(2)闭合开关,小明发现电流表无示数,说明发生断路,电压表示数为,则电压表两端与电源相通,电路中仅有一处故障,则故障可能是定值电阻断路。
(3)第1组数据中,电流为0.15A,电压表示数为1.5V,滑动变阻器阻值为
而滑动变阻器最大阻值为,所以第1组数据是无法从实验中测得的。
(4)由表可知,电压与电流的比值为
电压与电流的比值为定值,可得:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
25.在“测量小灯泡电阻”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为 6V,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片 P 应移到最 (选填 “左” 或 “右”)端;
(3)实验中电压表的示数如图乙所示,其读数为 ,此时如果要进一步测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向 选填 “左” 或 “右”)端移动;
(4)图丙为小明绘制的该小灯泡 I-U 图像,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(5)小明用待测定值电阻 R 替换小灯泡测试时,由于电阻 R 阻值较大,电流表偏转很小,测量不准确。老师告诉他:电压表相当于能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大。于是他设计了图丁所示电路测量电阻 R 的阻值,电源电压恒为 3V,定值电阻 R0=600Ω,闭合开关S。并进行了如下操作:
①S1接 1 时,电压表示数为2.40V;
②S1接2时,电压表示数为2.00V;
③待测电阻R为 Ω
【答案】(1)
(2)左
(3) 2.2 右
(4)12.5
(5)1200
【详解】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最左端。
(3)[1][2]由图甲可知,电压表选用小量程;调节滑动变阻器过程中,发现电压表的示数如图乙所示,电压表分度值0.1V,其示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,如果要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片向右端移动。
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(5)电源电压恒为3V,S1接1时,定值电阻R0与电压表串联,电压表示数为2.40V,由串联电路电压的规律,定值电阻的电压为U0=3V-2.40V=0.60V
由分压原理,电压表内阻为
S闭合,S1接2时,待测电阻与电压表串联,电压表示数为2.00V;由串联电路电压的规律,待测电阻的电压为UR=3V-2.00V=1V
由分压原理,待测电阻R为
26.如图所示的是测量未知电阻的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻阻值为。请补充完成主要实验步骤。
(1)只闭合开关S、,读出并记录电流表示数;
(2) ,读出并记录电流表示数;
(3)计算的阻值为: (用、、表示)。
【答案】 只闭合开关S、S2
【详解】(2)[1]据图可知,只闭合开关S、,电路为R0和Rx并联,电流表测R0支路电流,由于并联电路中电压相等,可得两端电压为
接下来只闭合开关S、,电路连接方式不变,电流表测R0和Rx的总电流,可得Rx的电流为
(3)[2]可得的阻值为
27.小明利用图甲所示的电路,探究“电流跟电阻的关系”。实验选用的器材:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一个,若干个定值电阻(阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的),若干导线。
(1)在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图乙所示,为 V,记录此时电流表和电压表的示数;
(2)把10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)小明重复(2)的实验步骤得出多组数据,根据实验所得数据画出图丙所示的I-R图像,小明认为根据该图像不能很直观地看出电流跟电阻的具体关系。对于这个实验的数据分析,你有什么比较好的建议: ;
(4)电阻R1可选用 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格,请回答下列问题。若选用滑动变阻器规格为“20Ωㅤ1A”,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V。要完成所有实验,应控制电压表示数为多少( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
【答案】(1)2
(2)左
(3)见解析
(4)B
【详解】(1)图乙中,电压表选择的量程是 0−3V ,其分度值为 0.1V ,指针指在2的位置,所以电压表的示数为2V。
(2)根据串联分压原理 ,把10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路中,定值电阻的阻值增大,其分得的电压增大。要探究电流跟电阻的关系,需控制定值电阻两端电压不变,即电压表示数不变。此时应增大滑动变阻器接入电路的电阻,减小电路中的电流,从而使定值电阻两端电压减小到原来的值。由图甲可知,应将滑动变阻器的滑片向左移动。
(3)由 可知,在电压一定时,电流 I 与电阻R成反比,即 I 与 成正比。作出 I−图像,若为一条过原点的直线,则能更直观地看出电流跟电阻的具体关系。
(4)电源电压为3V ,当接入最大阻值为20Ω的定值电阻,且滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时,根据串联分压原理,可得定值电阻R两端电压为1.5V。若控制电压表示数大于1.5V ,当接入20Ω的定值电阻时,滑动变阻器可以将定值电阻两端电压调节到所需值。所以为完成所有实验,应控制电压表示数大于1.5V,但4V超量程且超过电源电压,3V为电源电压,此时滑动变阻器不接入电路不合适,故只有2V合适,故ACD不符合题意, B符合题意。
故选B。
28.图甲为“测量小灯泡电阻”的实验装置,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲中电路连接完整 。(导线不得交叉)
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数。出现这种现象的原因可能是 。
(3)排除故障后,接通电路,移动滑动变阻器的滑片P,当观察到 时,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 ,(计算结果保留一位小数)
(4)如图丙所示,是根据实验数据绘制图像。分析图丙可知:小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”);灯泡电阻变化的原因主要是由于 变化引起的。
【答案】(1)
(2)小灯泡短路
(3) 电压表示数为2.5V 8.3
(4) 变化 温度
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,则连接的电路如下图所示:
(2)串联电路中闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡不亮,电压表无示数,则可能是小灯泡短路,电压表相当于测导线电压。
(3)[1]由题意可知,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡两端电压达到额定电压时,小灯泡正常发光,故接通电路,移动滑动变阻器的滑片P,当观察到电压表示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光。
[2]由甲图可知,电流表量程为量程,由乙图可知,分度值为,电流表示数为,由欧姆定律可知,则小灯泡正常发光时的阻值为
(4)[1][2]如图丙所示,是根据实验数据绘制图像。图像不是一条过原点的倾斜直线,分析图丙可知:小灯泡的电阻是变化;由于灯丝的长度、横截面积和材料都不变,随着电压的增大,灯丝的温度升高,则灯泡电阻变化的原因主要是由于温度变化引起的。
29.为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小,小明同学设计的实验如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为T甲、T乙、T丙,且有T甲>T乙>T丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的 (选填“质量”或“体积”)必须相同。
(2)比较不同液体的比热容,应选择 两图进行实验,液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比,有ca cb(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料1的热值q1与燃料2的燃料值q2,有q1 q2(选填“>”、“=”或“<”)。
(4)若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
15
35
2.4×106
2
15
25
根据表中数据计算:燃料2的热值是 。通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 (填“大”或“小”燃料不能完全燃烧或燃烧放出热量大于液体吸收热量)。
【答案】(1)质量
(2) 甲、丙 <
(3) 甲、乙 >
(4) 1.2×106 小
【详解】(1)根据控制变量法的要求, 在探究两种未知燃料的热值的实验中,需使用不同的燃料加热质量相等的两种液体;在探究两种未知液体的比热容的大小在实验中,需用相同的燃料加热质量相同的不同液体,所以实验中三个烧杯中a、b液体的质量必须相等。
(2)[1]比较不同液体的比热容的实验中,需用相同的燃料加热不同液体,根据图可知,应选甲、丙两图。
[2]由题意可知,a、b两种液体的初温相等,末温T甲>T丙,所以两种液体的温度变化为Δt甲>Δt丙;甲、丙燃料相同,燃料燃烧完时所用时间相同即两种液体吸收的热量相等;根据Q=cmΔt可知,在质量、吸热热量相同时,由于Δt甲>Δt丙,所以ca<cb。
(3)[1]为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,故应选择甲、乙两图进行实验。
[2]由题意知,甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T乙,则Δt甲>Δt乙;由图甲、乙所示实验可知,两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等,由公式Q=cmΔt可知,Q甲>Q乙,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则燃料释放的热量Q1>Q2,由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同,由Q=mq可知,q1>q2。
(4)[1]完全燃烧的燃料质量相等,甲、乙两图中质量相等的液体a升高的温度之比为T甲∶T乙=(35℃-15℃)∶(25℃-15℃)=2∶1
不计热量损失,有m燃料q=cm液体Δt
在m燃料、c、m液体相等时,q与Δt成正比,由于所以T甲∶T乙=2∶1,所以燃料1、2的热值之比为q1∶q2=2∶1,由于燃料1的热值为2.4×106 J/kg,所以燃料2的热值为
[2]因燃料不能完全燃烧,且存在热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收,所以测得的热值会偏小。
30.测量阻值约为10Ω定值电阻Rx的阻值,电源电压4V和6V两挡可选,滑动变阻器有(a:“20Ω 2A”和b:“50Ω 1A”)两种规格。
(1)断开开关,按图甲连接好电路,将滑动变阻器滑片P移至 端(选填“A”或“B”)。闭合开关,电压表示数为1V,电流表示数如图乙所示。根据题目信息可知选择的电源电压是 (选填“4V”或“6V”),滑动变阻器选择的规格是 (选填“a”或“b”);
(2)将测得的多组数据记录在表格中,由表中数据可得Rx= Ω(结果保留一位小数);
序号
1
2
3
电流I/A
0.10
0.24
0.28
电压U/V
1.0
2.5
2.8
(3)一位同学设计了如图所示的三个电路,定值电阻R0阻值已知,其中能测量出未知电阻Rx阻值的电路是_____(填选项)。
A. B. C.
【答案】(1) B 6V b
(2)10.1
(3)C
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至阻值最大端,由甲图可知,应将滑动变阻器滑片P移至B端。
[2][3]由题意可知,电源电压有4V和6V两挡可选,定值电阻Rx的阻值约为10Ω,闭合开关,此时变阻器接入电路的电阻应为最大,电压表示数为1V,电流表示数如图乙所示,此时电流表选择小量程接入电路中,分度值为0.02A,示数为0.10A,即电路电流为0.10A。若电源电压为4V,则变阻器的两端电压为
根据串联电路特点和欧姆定律可得
解得变阻器连入电路的最大阻值为
故不符合题意;若电源电压为6V,则此时变阻器的两端电压为
根据串联电路特点和欧姆定律可得
解得此时变阻器连入电路的最大阻值为
符合题意。因此他选择的电源电压是6V,滑动变阻器选择的是b规格。
(2)根据欧姆定律可得,第一次实验中,定值电阻的阻值为
第二次实验中,定值电阻的阻值为
第三次实验中,定值电阻的阻值为
则定值电阻的测量值为
(3)A.分析电路图可知,闭合开关S1,S2接右侧,电压表并联在R0两端;闭合开关S1,S2接左侧,Rx被短路;所以不能测量Rx两端电压,故不能测量出未知电阻Rx阻值,故A不符合题意;
B.分析电路图可知,电压表与R0串联,电路连接错误,故不能测量出未知电阻Rx阻值,故B不符合题意;
C.分析电路图可知,闭合开关S1、S2,R0被短路,电压表测量电源电压;闭合开关S1,断开S2,R0与Rx串联,电压表测量Rx两端电压,则可求出此时R0两端电压,由欧姆定律可得通过R0的电流,由于串联电路中处处电流相等,所以可得通过Rx的电流,则由欧姆定律可得Rx的电阻,故能测量出未知电阻Rx阻值,故C符合题意。
故选C。
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