内容正文:
第3章对电路探秘(专项训练)2025-2026学年科学八年级上册浙教版(2024)
1.小柯和小妍分别用如图甲、乙所示的电路图探究并联电路的电流特点,实验获得的数据记录在对应的表中。
小柯的实验记录表
I1/A
I2/A
I/A
0.2
0.3
0.5
小妍的实验记录表
电流
第1次
第2次
第3次
第4次
I1/A
0.18
0.22
0.24
0.28
I2/A
0.18
0.22
0.24
0.28
I/A
0.36
0.44
0.48
0.56
(1)综合两名同学的实验数据可得出结论:并联电路中的总电流 (填“大于”“小于”或“等于”)各支路电流之和。
(2)从实验操作的角度分析,小妍设计的实验电路与小柯设计的实验电路相比,明显的优点是 。小妍在实验中还发现:每次闭合开关时电流表指针迅速偏转到较大角度,然后再慢慢偏回一定角度后,示数才稳定下来,检查电路又一切正常。造成这种现象的合理解释是 。
(3)分析讨论后,他们发现自己的实验都有缺点,则小柯、小妍的实验应该如何改进?
小柯: 。
小妍: 。
2.为了探究并联电路的电流规律,实验小组的同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)图乙实物图中,电流表测量图甲中 (填字母)处的电流。移动图乙中的一根导线就可以测量干路的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(2)测得的数据如下表所示,分析数据,小组同学得出两个结论:①并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;②并联电路中,各支路电流相等。其他小组的同学认为他们的实验操作和得出结论的过程不合理,为解决这一问题,他们应采取的方法是____。(填字母)
实验次数
A 点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流Ic/A
1
0.4
0.2
0.2
A.更换不同规格的灯泡,多次实验
B.改变电源电压,多次实验
(3)另一组同学想比较并联电路中通过灯泡L1和L2 的电流大小关系,他们的方案是:按照图丙所示的电路图连接电路,只闭合S2测通过L1的电流I1;接着断开S2,不改变电路的连接,直接闭合S1,测通过L2的电流I2,比较I1 和I2的大小。请你评估:他们的方案 (填“可行”或“不可行”),原因是 。
3.“探究串联电路的电流特点”时,小明选用两个规格相同的灯泡连入电路,电路图如图甲所示。
(1)闭合开关S后,发现灯泡L1 发光,L2不发光。同学们有以下几种猜想:①灯泡 L2灯丝断了;②L2短路;③灯泡L2也工作,但通过L2的电流比通过L1 的电流小。以上猜想中正确的有 (填序号)。
(2)为了寻找“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C三点断开,然后把电流表接入其中,闭合开关前,发现其中一个电流表的指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 。
(3)小明在实验将要结束时,在原电路中添加了一根导线,探究并联电路的电流特点,如图丙所示,在检查电路时,发现电路连接有问题,如果闭合开关,将出现____。(填序号)
A.只有灯泡L2亮 B.只有灯泡L1亮
C.两个灯泡都亮 D.两个灯泡都不亮
(4)对于图丙这个电路,若只改动一根导线,使并联电路正确,可以改动导线 ,还可以改动导线 。
(5)将规格相同的两个灯泡L1 和 L2按如图丁所示接入电路,闭合开关,两电流表指针的偏转程度相同(不为0且不过大),造成这一实验现象的原因可能是____。
A.电流表 A1、A2选择的量程不同 B.灯泡L1短路
C.灯泡L2短路 D.灯泡L1的灯丝断了
(6)为了得出普遍规律,应进行多次实验,操作方法是: 。
4.物理课上,小薇想“测量小灯泡正常发光时的电阻”,选用器材连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3 V,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,滑动变阻器能满足实验需要,电流表、电压表均完好。
序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.18
5.6
2
1.5
0.22
6.8
3
2.0
0.24
8.3
4
2.5
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,要求:导线不交叉,滑片 P 向左移动,灯变暗;
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是 ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片 P的过程中,小薇应注视 (填“电压表”或“电流表”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是 (填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良
B.小灯泡短路
C.小灯泡断路
(4)排除电路故障后小薇继续进行实验,并将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,示数为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数);细心的小薇发现小灯泡的铭牌标有“2.5 V 0.3 A”,与测得的小灯泡正常发光时的电流不同,原因可能是 。
5.在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中,三名同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻跟长度有关。
乙:导体的电阻跟材料有关。
丙:导体的电阻跟横截面积有关。
(1)电阻描述的是导体对电流的阻碍作用,丙同学由此想到长度相同的水管,管子越粗、阻力越小,于是猜想导体的横截面积越大,它的电阻越小。丙同学在猜想中用到了____(填字母)。
A.控制变量法 B.类比法 C.转换法 D.等效法
(2)选用B、C两根电阻丝进行对比实验,是为了验证 同学的猜想。
(3)若要验证乙同学的猜想,则应该选用 两根电阻丝进行对比实验。
(4)分别将 A、B、C、D四根电阻丝接入电路中,观察电流表的示数,电流表的示数越大,表示接入电阻丝的阻值越 。
(5)若将电流表换成灯泡,则通过比较 也可以比较电阻丝阻值的大小,但存在不足之处: 。
6.某项目化学习小组的同学对新能源汽车非常感兴趣,他们在老师的指导下设计了如表所示的评价量表,请结合该评价量表,设计一款电动小车。
电动小车评价量表(节选)
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
小车能前进和后退
小车只能前进或后退
小车不能运动
指标二
车速随电门踏板踩下距离变大而变大
电门踏板踩下距离变大,但车速稳定不变
电门踏板踩下距离变大,但车速变小
指标三
速度表与电门踏板踩下距离成正比
速度表随电门踏板踩下距离变大而变大,但不成正比
速度表不随电门踏板踩下距离变大而变大
查阅资料:①改变电动机中的电流方向,可以使电动机正转或反转;②电动机转动的速度可以由电流大小来控制;③可以将电流表改装成速度表。
(1)〔选材〕如图甲所示为电门踏板的工作原理示意图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为旋钮变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下电门,电动小车加速运动,则旋钮变阻器接入电路的接线柱为 。
(2)〔设计〕如图乙所示为项目化小组的同学设计的实现电动小车前进的电路图,当开关S1、S2分别接①和③时电动小车前进,要求开关S1、S2分别接②和④时电动小车后退,请在图乙中补全电路。
(3)〔调试〕如图丙所示为电动小车前进时的简略电路图,电源电压为9 V,保护电阻R1的阻值为5Ω,R2是总阻值为25 Ω、长度为20cm 的均匀电阻丝。调试时,将踏板由图丙中所示的位置踩下12 cm,此时电流表的示数是 。
(4)〔评价〕该项目能否被评为优秀?请说出你的理由。 。
7.小明根据如图甲所示的电路连接器材来探究导体电阻与长度的定量关系,电路中m 为长50cm且粗细均匀的合金丝。实验中,小明多次移动夹片 P 来改变合金丝接入电路的长度L,然后通过调节滑动变阻器的滑片,使每次电流表示数均为0.5A 后,记录电压表示数U(期间未更换量程),从而通过描点连线作出 U-L图像如图乙中图线a所示。
(1)在某次测量中,电压表的指针如图丙所示,则读数为 V。
(2)通过图乙中图线 a 能否得出结论“导体电阻与长度成正比”?并说明理由。 。
(3)现有另一根合金丝n,与m 材料和长度均相同,但横截面积未知。将两根合金丝紧贴在一起(如图丁所示),采用同样的步骤得到新的U-L图像如图乙中的图线b(电流仍是0.5A)。已知导体电阻与横截面积成反比,则由图分析可得,合金丝 n 的横截面积 (填“大于”“小于”或“等于”)合金丝m的横截面积。
8.有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作,小华查阅了相关资料后,自制了如图(甲)所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)并设计了如图(乙)所示的模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数,再将检测网放入雨水中,电流表有示数,表明雨水是导体。小华通过观察电路中 的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在变小,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的。
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个开关,请说明连接方法: 。
9.项目小组探究液体电阻的影响因素的实验,在水槽中相距8.4cm的两侧放入铜片,铜片竖直固定能平移,将铜片和电压为9V的电源、电流表及开关串联。向水槽中加入一定浓度的盐水,闭合开关,读出电流表示数。改变加入盐水的浓度和铜片距离,重复上述实验。
组别
盐水浓度
(%)
盐水体积
(mL)
铜片距离
(cm)
电流
(A)
1
0.9
400
8.4
0.5
2
0.45
400
8.4
0.25
3
0.45
400
16.8
0.125
4
0.225
400
4.2
0.25
5
0.15
400
?
(1)图乙是某一次测量中的电流表指针位置,其示数为 安。
(2)在图甲实验中,为了控制两铜片与盐水之间的接触面积相同,该实验中进行的操作是 。
(3)上表格为该实验获得的数据结果,在第5次实验中,为使电流表示数与第1次示数相同,则应控制铜片的距离为 cm。
10.图甲是某科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,用两个电流表的示数分别表示身高和体重。已知电源电压为12 V 且不变,R0为滑动变阻器,R为力敏电阻,其阻值随压力的变化如图乙所示。
(1)滑动变阻器R0和力敏电阻R 的连接方式是 (填“串联”或“并联”)。
(2)随着测量者体重的增加,电流表A1 的示数 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明在测量时,A2的示数恰好为 A1示数的一半,滑动变阻器R0接入电路的阻值为 80 Ω,则小明的体重为 N。
11.小科利用两节干电池、电压表、电流表、若干定值电阻设计了如图所示的电路来探究“电流与电阻的关系”。
【实验步骤】
①将电流表、电压表调零,按如图所示的电路图连接电路。其中定值电阻的阻值为5Ω,闭合开关,读出电流表的示数I,将R与I记录在表格中。
②断开开关,将定值电阻依次换成10 Ω、15 Ω、20Ω、25 Ω,闭合开关,读出电压表、电流表的示数,将对应的U、R与I记录在表格中。
【实验数据】
电压U/V
2.5
2.6
2.7
2.8
3
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.5
0.26
0.18
0.14
0.12
【数据分析】
小科动手操作的过程和读数都没有问题,但小科就是找不出上述数据的定量关系。而其他同学都通过实验得出了“导体两端电压不变时,通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论。
(1)小科找不出定量关系的原因是 。
(2)请你针对小科实验过程中出现的问题,提出改进措施: 。请你画出能够完成该实验的电路图。(可增减器材)
(3)请你根据你设计的电路图,补全以下实验步骤:
①将电流表、电压表调零,按图连接电路, ,读出电流表的示数I,将R 与I记录在表格中。
②断开开关, ,读出电流表的示数I,并将 R 和I记录在表格中。
③仿照步骤②,再做三次实验,并将对应的 R和I记录在表格中。
(4)请你画出实验记录数据的表格
12.小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题:
(1)用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接。
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电流表和电压表的指针位置如图丙所示,则被测导体R0的电阻为 Ω。
(3)为减小实验误差,需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P 从A 端向 B 端移动时,电压表的示数将 (填“变大”或“变小”)。
13.某科学兴趣小组在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图甲所示的电路。已知电源电压为6V保持不变,所给的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑动变阻器有“20Ω,2A”、“60Ω,1A”两种规格。
(1)图乙是尚未完成连接的实物电路,请你在答卷对应图中用笔画线代替导线完成连接。要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电压表示数变大。
(2)电路连接好后,闭合开关,发现电流表有示数、电压表示数为零,则电路故障原因可能是_________。
A.电压表的量程太大 B.电阻R发生断路
C.电阻R发生短路 D.滑动变阻器发生短路
(3)兴趣小组的同学排除故障后进行实验,将获得的相关数据绘制成图丙所示的I—R图像。根据图像判断,滑动变阻器应选用的规格为 。
(4)分析图丙I—R图像可以得到的实验结论是 。
14. 同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路,a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时,电流表示数也随之改变,在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V,电流表量程为0.6A。
(1)根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接,使滑片P向右移时阻值变小。
(2)标零。用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处,在此刻度处标为“0Ω”,如图丙所示,此时变阻器接入电路中的阻值R= Ω。
(3)标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变,将一个阻值为 30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后,计算此时电流表示数应为 A,在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理,可把电流表改为测量电阻的仪器。
测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。
15. 在“探究电流与电压的关系”实验中,小江设计并连接了如图甲所示的电路,其中电源为三节新的干电池(每节电池电压为1.5V,且保持不变)。
(1)连接电路后,可以先用开关进行试触,若试触时,发现电压表的指针有明显偏转,而电流表的指针没有偏转。则出现这种现象的原因可能是定值电阻 。 (选填“断路”或“短路”)
(2)检查好电路后,移动滑动变阻器的滑片,进行6次实验,并将测得的实验数据记录在表格中。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.6
2.2
2.8
3.4
4.0
电流I/A
0.10
0.16
0.22
0.28
0.34
0.40
分析表中数据可知:在电阻一定的情况下, ;
(3)同桌的小滨分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验,得到两个电阻的I-U图象,如图乙所示。由图象可判断出R1 R2。 (选填“>” “<”或“=”)
答案解析部分
1.【答案】(1)等于
(2)可以进行多次实验;刚闭合开关时,灯丝的温度较低,电阻较小,电流表指针偏角度较大;当灯泡发光后灯丝温度升高,电阻增大,电路中电流减小,电流表示数减小,最后达到稳定
(3)应进行多次实验,避免实验的偶然性;应使用不同规格的灯泡进行多次实验
2.【答案】(1)B;
(2)A
(3)不可行;测量通过灯泡L2的电流I2时电流从电流表的负接线柱流入
3.【答案】(1)②
(2)电流表指针没有调零
(3)B
(4)b;c
(5)D
(6)换用不同规格的灯泡进行多次实验
4.【答案】(1)
(2)调节灯泡两端的电压
(3)电压表;A
(4)0.26;9.6;小灯泡的电阻随温度升高而变大
5.【答案】(1)B
(2)甲
(3)A、B
(4)小
(5)灯泡的亮度若所选电阻丝的阻值相差太小;灯泡的亮度变化不明显,则难以判断
6.【答案】(1)O、E
(2)
(3)0.6 A
(4)否;由题意可知,评为优秀的电动小车速度表与电门踏板踩下距离成正比,即电流与旋钮变阻器接入电路的阻值成正比,而本设计中,即电流与旋钮变阻器接入电路的阻值不成正比,故该项目不能被评为优秀。
7.【答案】(1)4.5
(2)能;因为U-L图像为直线,说明U与L 成正比,且电流一定时,U与R 成正比,故导体电阻与长度成正比
(3)等于
8.【答案】(1)电流表示数
(2)横截面积
(3)a、b间接入开关(开关与金属网并联)
9.【答案】(1)0.5
(2)铜片竖直固定,加入等体积的盐水
(3)1.4
10.【答案】(1)并联
(2)变大
(3)600
11.【答案】(1)没有控制定值电阻两端的电压不变
(2)在电路中增加一个滑动变阻器,通过移动滑片来控制定值电阻两端的电压不变如图所示(合理即可)
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U(合理即可);更换阻值不同的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为U(合理即可)
(4)(合理即可)
次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
电流I/A
12.【答案】(1)
(2)13
(3)变大
13.【答案】(1)
(2)C
(3)60Ω,1A
(4)在导体两端电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
14.【答案】(1)
(2)15
(3)0.2
15.【答案】(1)断路
(2)通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)<
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