期末重难点突破:实验题(专项训练)-2025-2026学年人教版物理九年级
2026-01-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 9.54 MB |
| 发布时间 | 2026-01-17 |
| 更新时间 | 2026-01-29 |
| 作者 | xkw_059697707 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56008315.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
期末重难点突破:实验题
1.为了比较两种固体燃料的热值,小华采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,燃料质量相同,烧杯内水的质量相同。
(1)为了公平比较,实验中必须将燃料都燃尽后,实验中根据 比较燃烧放热Q放的多少;
(2)小华选用燃料a和燃料b进行实验,正确操作,小华记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了如图乙所示的图像,可初步判断燃料 的热值大;
(3)根据实验数据,可以粗略算出燃料的热值,请用c水、m水、m燃、(水的升温),表示计算思路q= ,算出的热值比该燃料的实际值 ,为了减小这种误差。写出一条对实验装置或操作进行的改进: 。
2.在“探究串联电路中各处电流的关系”的实验中:
(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图连接完整,使电流表测量A点的电流。
(2)小红把两个灯泡L1,L2串联起来,闭合开关发现指针偏向如图丙所示的位置,其原因是 。
(3)当把电流表接入电路中C点时,闭合开关后发现只有L2发光,电流表有示数。则电路故障可能是 。
A.L1断路 B.L1短路 C.开关断路 D.开关短路
(4)正确连接电路后,闭合开关,电流表的示数如图丁所示,为 A,继续测量B、C两点的电流,填入表格中。
数据序号
A点电流IA
B点电流IB
C点电流 IC
1
0.30
0.30
2
0.28
0.28
0.28
3
0.22
0.22
0.22
(5)换用规格 的灯泡,再测出两组实验数据,并填在表格中。请指出表格设计的不足之处: 。
(6)完善表格后,分析实验数据,得出结论:在串联电路中 。
3.小军利用如图甲所示电路测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关S,电流表 (选填“会”或“不会”)被烧坏;
(2)小军检查电路后,发现电路连接有一处错误。请你在错接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线 ;
(3)小军将电路连接正确后,进行实验。他记录的部分实验数据如表所示,在完成第1次实验后,为了使小灯泡正常发光,需将滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为 V,此时电流表的示数如图乙所示,为 A,则此时小灯泡的电阻约为 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
灯泡亮度情况
1
2.0
0.26
7.7
较暗
2
正常发光
3
2.8
0.30
9.3
较亮
(4)小军分析发现小灯泡两端的电压不相同时,灯丝的电阻是变化的,原因是 。
4.如图,小明所在的兴趣小组正在“探究并联电路中电流的规律”。
(1)小明在连接电路时,开关应 ,连接电流表前,小明发现电流表的指针偏转到了零刻度线的左端,原因是 ;
(2)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处电流,图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流:
(3)小明要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;
(4)兴趣小组测量的其它数据如下表:
组别
规格
规格
/A
/A
/A
1
甲
甲
0.12
0.12
0.23
2
乙
丙
0.15
0.20
0.35
3
甲
丁
0.12
0.14
0.26
①本实验进行多次测量的目的是为了 ;
②分析完数据后,兴趣小组得出并联电路中电流的规律是 (写表达式);
(5)小明又利用器材设计了如图丙所示的电路,在不拆电路的情况下,他希望只通过控制开关,直接测量通过L1和L2的电流。先闭合S1测通过L2的电流,断开S1,并闭合S2测通过L1的电流,他的方案 (选填“可行”或“不可行”),原因是 。
5.如图为小华“探究不同物质吸热能力”的实验装置;
(1)组装器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;
(2)实验装置中没有控制水和油的 相同;
(3)纠正错误后,小华每隔1min记录一次温度,实验数据如表:
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
水的温度
20
25
30
35
40
45
50
54
57
60
62
油的温度
20
30
40
50
60
70
80
89
97
103
108
分析表中数据可知,0~5min时,食用油和水吸收的热量关系为 (选填“”“”“”),吸热能力较强的是 。
6.某同学用三个电流表、两个小灯泡探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。他连接的电路如图甲所示。
(1)这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,用笔画线代替导线把它改到正确的位置上;
(2)实验时,为了使实验结论具有普遍性,应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(3)电路连线改接正确后,闭合开关,发现只有一个小灯泡发光,且电流表A和A1的示数相等,若电路中的故障出现在L1或L2中,则故障是 ;
(4)电路故障排除后,闭合开关,电流表A的示数为0.5A,电流表A2示数如图乙所示,则通过灯泡L1的电流大小为 。
7.为了比较水和煤油吸热能力,小宇和小欣利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)实验中用 来表示水和煤油吸热的多少;
(2)如果水和煤油的质量m不同、加热时间t不同、升高的温度∆T也不同,怎样比较才能得出水比煤油吸热能力强的结论?请你写出比较的方法: ;
(3)已知水的比热容,煤油的比热容,请从热学角度分析用哪种物质做冷却剂更合适?写出论证过程。
8.小杰为了探究“导体的电阻大小与导体材料是否有关”,设计了下面的实验。她在木板上固定两根长度相同但粗细不同的锰铜合金丝AB和镍铬合金丝CD,先将AB接入如图所示的电路中,测得通过AB的电流为0.6A,再将CD接入如图所示的电路中,测得通过CD的电流为0.2A。于是小杰根据实验数据得出结论:“导体电阻的大小与导体材料有关”。
(1)小杰的探究过程中存在的问题是 。
(2)请你针对小杰探究过程中存在的问题进行改进,应选择哪两根金属丝进行实验 。(选择对应的两个编号)
编号
材料
长度/m
横截面积
镍铬合金丝
1.0
0.3
镍铬合金丝
1.0
0.1
锰铜合金丝
1.0
0.3
锰铜合金丝
0.5
0.3
(3)实验中根据电流表的示数大小来间接反映接入导体电阻的大小,以下研究过程采用了类似方法的是_____。
A.研究电流时,用水流比作电流
B.判断电路中是否有电流时,可通过电路中的灯泡是否发光去确定
C.测量导体的电阻时,需要测量多组数据并求出它们的平均值
D.研究导体中的电流跟导体两端电压的关系时,需保持导体的电阻不变
9.某实验小组用“伏安法”测未知电阻的阻值,实验过程如下:
(1)某同学把实验器材连接成了如图甲所示的电路,同组的同学检查电路时,发现有一处导线连接错误,请你在甲图中连接错误的导线上打“×”,用笔画线代替导线正确连接电路(注意导线不要交叉);
(2)改正电路后,开关闭合,电流表和电压表均有示数,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表和电压表示数不变,则故障原因可能是滑动变阻器 (选填“断路”或“短路”);
(3)更换损坏的器材后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为1.0V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为 ,继续移动滑动变阻器的滑片,进行多次实验,记录的实验数据如下表。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.5
电流I/A
0.34
0.54
(4)本实验改变电阻两端的电压多次实验的目的是: ;
(5)在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表损坏,老师从实验室拿来一只已知阻值的定值电阻R1,设计了如图丙所示的实验电路来测量额定电流是0.3A的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压恒定且未知,按如下步骤进行实验:
①闭合开关S和S2,断开S1和S3,调节滑片,直至电流表示数为I= A;
②闭合开关S、S1和S3,断开S2,读出电流表的示数I1;
③ (写出开关的闭合和断开情况),滑片不动,读出电流表的示数I2;
④小灯泡正常发光时的阻值:RL= (用I、I1、I2和R1表示)。
10.小渝同学在做“电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电压可调的电源、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器( 1A)、四个定值电阻(、、、)、开关、导线若干。小渝将电源电压调为后,根据如图所示的电路图进行实验。
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
I/A
0.22
0.32
0.42
0.52
0.58
(1)如图连接的实物图,其中有一根导线连接错了,请你在接错的那根导线上画“×”,并用笔画线代表导线将电路连接正确(要求导线不能交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电压表无示数而电流表有示数,则电路中的故障可能是 ;
(3)排除故障后,小渝首先探究“电流与电压”的关系,小渝通过调节滑动变阻器滑片,测出定值电阻两端电压和通过的电流如上表所示,根据数据可知,小渝在实验前的操作过程中存在的问题是 ;修正问题后,根据实验数据可以得到结论:当电阻一定时, ;
(4)小渝继续探究“电流与电阻的关系”,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为2V,记录电流表示数;接着小渝将电阻换为电阻,此时电流表示数 (选填“大于”“小于”或“等于”),应该将滑动变阻器的滑片往 (选填“左”或“右”)端移动使电压表示数为;
(5)定值电阻为和的两次实验中,对应的滑动变阻器阻值与定值电阻阻值的比值 (选填“不变”“变小”或“变大”);
(6)当小渝用的定值电阻替换的定值电阻,闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调为2V。请帮助小渝利用现有器材完成这次实验, 。
11.探究“电流与电阻的关系”。小范用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为9V,滑动变阻器规格为“20Ω 1.5A”,四个定值电阻的阻值分别为16Ω、20Ω、40Ω和80Ω。
(1)连接好电路后,小范将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,闭合开关,发现电压表、电流表中一个示数为零,小范看到异常,惊慌中马上断开开关。已知故障发生在定值电阻或者滑动变阻器上,爱动脑的小范想了想,没有借助其它任何器材,仅对原电路进行一定操作就确定了故障,请你写出小范的操作、可能观察到的现象及对应的故障。
(2)排除故障后,进行实验。每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示,则电流大小为 A。请简述小范用80Ω电阻替换40Ω电阻后,进行的实验操作过程: 。
实验序号
1
2
3
4
5
16
20
40
80
0.50
0.40
0.20
(3)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个8Ω的定值电阻和上述器材进行实验,你认为是否可行?请作出判断并通过计算说明理由。
12.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)。
(1)请将图甲中的电路连接完整(要求:滑片P向右移动时灯泡变亮);
(2)连接完电路,闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,导线连接完好,电表完好,则电路故障可能是小灯泡发生了 路(填“短”或“开”);
(3)排除故障,调节滑动变阻器,电压表示数如图乙所示为 V;若测小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (填“A”或“B”)端移动;
(4)调节滑动变阻器,得到多组数据,作出如图丙所示的I—U图像,可以计算出小灯泡的额定功率为 W;实验中还发现I—U图像不是一条直线,原因可能是 ;
(5)某小组用如图丁所示的电路“测量某小灯泡正常发光的电阻RL”实验(电源电压恒定,R的阻值已知,小灯泡的额定电压为U0),实验步骤如下:
①闭合S和S1,断开S2,并调节滑动变阻器使电压表示数为U0;
②保持滑片位置不变, ,读出此时电压表示数为U1;
③则小灯泡电阻的表达式:RL= (用U0、R、U1表示)。
13.小明做了如下实验:测额定电压均为2.5V的两个小灯泡的额定功率。
(1)用图甲所示的电路,电源两端电压保持不变。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 端;
(2)闭合开关,应 ,以确定小灯泡L1正常发光;此时电流表示数如图乙所示,则L1的额定功率P1= W;
(3)小明想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变L1替换为L2,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。依据上述现象,可推断出P1 P2(选填“>”、“=”或“<”),他将滑片向 端(A/B)适当移动,继续完成了P2的测量后验证了推断。
14.为了探究并联电路的电流规律,小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
组别
1
0.12
0.12
0.24
2
0.14
0.20
0.34
3
0.12
0.14
0.26
(1)图乙实物图中,电流表测量图甲中 处电流;
(2)闭合开关前,电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是 ;
(3)小星将数据记录在表中,如表所示。他便得出结论:在并联电路中, (用文字描述);
15.小云家住市中心,奶奶嫌城市夏天太热而不住她家,这激发了她探究城乡温差原因的兴趣.她利用双休日和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温,并以此绘制出如图所示的“区域-温度”坐标。
(1)从图中你发现 区域的温度最高,这种现象我们称为“城市热岛效应”。
(2)分析“城市热岛效应”的主要原因:一是工厂、交通工具排放大量的废气,释放出许多热量;二是建筑物、马路中的沙石、水泥的 小,在相同的日照条件下温度上升明显;三是城市的水面小,水吸热 (选填“多”或“少”);四是楼群林立,难以形成对流。
16.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质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图所示。
(1)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)由图像可知在相同加热时间内,A升高的温度比B的小,说明 的吸热性能较弱;(选填“A”或“B”)
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 (选填“A”或“B”)作为供暖物质,其效果更佳。
17.如图甲所示,小红用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究不同物质吸收热量的能力。
(1)在烧杯中分别装入 和初温相同的水和煤油。
(2)实验中,通过 反映液体吸收热量的多少。
(3)根据实验数据,小红作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。在0~10min内,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量, 升高的温度更低,由此可知, 的吸热能力较弱。
(4)水在第10min时的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)在第20min的内能。
18.为了研究小灯泡的电学特性,小红同学设计了如图甲所示的实验电路,其中小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)连接电路无误,小红同学闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表和电流表都有较小偏转,可能原因是 (填序号);
①小灯泡断路 ②小灯泡短路 ③电路正常,滑动变阻器的滑片在最大阻值处
(2)实验中多次调节滑动变阻器的滑片,测量出了多组电流表和电压表的示数,并绘制出了如图乙所示的关系图像,观察图像可知,小灯泡正常工作时的电阻为 (保留一位小数);
(3)进一步分析图像可知,经过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比,原因是 ;
(4)当小灯泡两端的电压为2V时,小灯泡的电阻可能为( )
A.6.5Ω B.7.2Ω C.8.1Ω
19.在“探究串联电路电压的规律”实验中:
(1)按如图甲所示的电路图连接电路,实验中应选择规格 的灯泡。
(2)小明刚连接好最后一根导线,两灯立即发光,这说明他在连接电路时没有 。
(3)改正后,闭合开关,工作一段时间后,两灯熄灭,电压表有示数,则电路故障是 。
(4)排除故障后,闭合开关。电压表的示数如图乙所示,已知电源电压为3V,则灯L2两端的电压是 V。
(5)由图所示状态改测灯L2两端的电压时,小明为节省时间,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、小明的方法 (选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压,原因是 。
20.
(1)小组一利用图甲电路图探究“电流与电压的关系”,提供的器材有:学生电源(电压调为5V且不变)、电流表、电压表、定值电阻R0(5Ω、10Ω、15Ω)、规格为“45Ω、1A”的滑动变阻器R、开关、导线若干。
①先将5Ω的电阻接入电路,正确操作后,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 ;
②调整电路后闭合开关,移动滑片P,使R0两端电压由1V逐渐增大到1.5V、2V、3V,读出对应的电流值,做出U-I图线如乙图所示,由此得到的结论是 。
(2)小组二按照图甲探究“电流与电阻的关系”。电源电压3V保持不变,滑动变阻器的规格是“30Ω;1A”,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个、开关、导线若干。
①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数,并记录电流表示数;
②用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关,他应该将滑动变阻器的阻值 (选填“调大”或“调小”),目的是使电压表示数保持不变;
③用20Ω的定值电阻替换15Ω的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调为,为完成四次探究,实验中需要滑动变阻器的最大阻值至少为 ;
④为了完成四次探究,如果只调整电压表的示数,则应控制电压表示数的范围为 。
21.小礼选用两节新的干电池,多个小灯泡,一个电压表,用如图甲所示电路来探究“串联电路的电压特点”。
(1)闭合开关后,小礼发现两个灯泡都不亮,电压表的示数接近电源电压。小礼接下来的操作最合理的是:断开开关,________(选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数;
A.立即更换两个小灯泡
B.拧紧L1及两端的接线柱
C.拧紧L2及两端的接线柱
(2)为了避免结论的偶然性,L1、L2应选择 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡;
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,得到的数据记录在表中,分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是 (用字母表示)。
(4)该实验重复进行了3次实验,则多次实验的目的是:
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
22.如图甲所示,小明在打篮球时,远投球总是够不到篮板。他想:远投时篮球抛出的距离大小是否与篮球出手的速度和角度有关?为此,小明安装了如图乙所示的装置来进行探究:在水平桌面上放置一个长方形容器,容器左侧固定一条水管,水管末端连接一个带有阀门的喷水嘴,喷水嘴的喷水角度可调。请回答下列问题:
(1)保持喷水嘴的喷水角度不变,用开关改变水喷出的速度,做了三次实验:
第一次让水的喷出速度较小,水喷出后落在容器的A点;
第二次让水的喷出速度稍大,水喷出后落在容器的B点:
第三次让水的喷出速度更大,水喷出后落在容器的C点。
经过分析得出如下结论:当抛出角度一定时,物体抛出的速度越大,抛出的距离就越 ;
(2)小明让水沿不同角度(与水平方向的夹角小于90o)喷出,当水喷出的角度由水平方向逐渐向上倾斜时,喷出距离越来越远,而随着倾斜角度的增加,喷出距离又越来越近了。通过对上述现象进行归纳分析,小明得出“水喷出距离随着喷出角度的增加先变大后变小”的结论,你认为该结论 (选填“可靠”或“不可靠”),理由是: ;
(3)小明感觉投球时风向对球抛出的距离大小有一定影响。若他逆风投球,球离开手时的机械能为E1,到最高点时的机械能为E2,则E1 E2(选填“>”“<”“=”),理由是: ;
(4)根据上面的探究结论,小明为提升篮球抛出的距离,可采用的方法是: 。
23.旧物利用既节能又环保。小明爸爸将一节新电池和一节旧电池混合使用,认为这样会更节能。善于观察的小明看到电池使用说明中提示“请一次性更换所有电池,以免新旧电池混用”。于是小明在家中找出同一品牌的电池设计实验,探究新旧电池混用是否更节能。
(1)小明将同型号的两节新电池串联或“一新一旧”的两节电池串联,分别给同一辆玩具电动车供电,让玩具车在 (选填“相同”或“不同”)的路面上行驶。他发现在相同时间内装有“一新一旧”电池的玩具车通过的路程较短,说明这个过程中该组电池提供的电能越 ;
(2)小明换用定值电阻进一步探究,通过测量定值电阻两端的电压,比较电池给定值电阻提供电压的大小。他设计了如图所示的电路进行实验,分别将相同型号的电池以不同的组合方式接入AB间,将开关S闭合前后的电压表读数记录在下表中。
实验
电池组合
AB之间的电压
S断开时
S闭合时
1
两节新电池串联
3.2
3.1
2
一新一旧电池串联
1.9
1.3
3
一节新电池
1.6
1.5
①分析表中的数据发现,“一新一旧”电池串联对外提供的电压最 ;
②小明找来几个其他型号的新旧电池重复以上实验,是为了 (选填“减小实验误差”或“实验结论具有普遍性”);
③小明查阅资料得知,电池本身有电阻,称为电池内阻,旧电池的内阻较大。分析实验电路可知,电池和电阻R是串联,旧电池内阻越大,消耗自身的能量就越 ,电池能提供给电阻R两端的电压就越 ,所以新旧电池不能混用。
24.电工师傅需要检修商场通道的照明系统,小明同学设计电路进行了分析探究。
(1)将商场内的两盏节日彩灯A、B按图甲所示方式接入恒压电路,一段时间后,B灯断路,此时A灯两端的电压为 V。
(2)用图乙电路测电压,V示数为3.0V,示数为1.0V。小华指出他在使用其中一块电压表时操作有误,更正后将改接在两端测量,V示数不变,示数为2.1V,则两端电压为 V,可推断有误的操作可能是 。
A.未校零 B.量程接错 C.正负接线柱接反
(3)用图丙电路研究灯丝电阻与温度的关系,R为定值电阻。闭合开关后,小明发现,通电一段时间后,电流表A的示数减小了0.02A,而的示数不变。该现象说明 。
(4)小明发现,并联时通过的电流比串联时大得多,这是因为 。
25.小明同学设计了如图所示的电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
实验次序
1
2.9
2.9
2.9
2
2.9
2.9
2.9
3
2.9
2.9
14.5
(1)连接电路前,开关必须 。
(2)正确连接电路,闭合开关,实验的过程中,观察到灯突然不发光,灯发光,电压表有示数,电路可能存在的故障是 。
(3)排除故障后,小明进行正确实验后得到了上表实验数据,其中明显错误的数据是 ;出现这种错误的原因是 。
26.按要求完成下列实验内容:
(1)如图-1实验中,控制牛奶和豆浆的初温相同、质量相同, 即吸收的热量相同,比较它们升高的温度,判断谁的吸热本领大;
(2)如图-2所示,迅速下压活塞,硝化棉立即燃烧,表明 可以改变物体的内能;
(3)如图-3所示,当两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时,二者相互 。
(4)如图-4甲中是单刀双掷开关,当接在a时测两端电压如图4乙,读数为2.4V,当接在b时能否测出R2 两端电压? ,原因 。
27.如图是小明探究电流与电压、电阻关系的实验电路,电源电压为,滑动变阻器铭牌上标有“”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图中未完成的电路补充完整。 (要求:变阻器滑片向右移动时电流表示数变大)。连接电路时,开关应处于 状态。
(2)连接好电路之后,小明先探究电阻一定时,电流与电压的关系。闭合开关,滑片从一端向另一端移动的过程中,得到了如下的实验数据
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流/A
0.06
0.12
0.18
1.20
0.30
0.36
从实验数据可以看出,这些数据中有一组错的,请指出错误的实验数据是第 次实验数据(请填写实验序号),排除错误数据后,分析得实验结论 。
(3)小明继续探究“电流与电阻的关系”。他利用第一次实验的电路,先将一个阻值为的定值电阻接入电路,闭合开关后,记下此时电流表的示数为;接着,用一个阻值为的定值电阻替换这个的定值电阻后,马上闭合开关,记下此时电流表的示数为 A,结果发现电流跟电阻不成反比。接下来他应该 。(选填序号)
①更换最大阻值为的滑动变阻器继续实验。
②更换电源电压为继续实验。
③适当调节滑动变阻器,使电压表的示数为,继续实验。
(4)【拓展】小明发现有一个电阻未标明电阻值,他想利用现有的器材测出此未知阻值的电阻(已知滑动变阻器的最大阻值为),于是将图中的定值电阻换成了未知电阻,但电压表被借走,电源也进行更换,且电源电压未知。于是他进行了如下的操作:
a将滑动变阻器的滑片移到电阻的最小值,即滑动变阻器的阻值为0,读出电流表的示数为;
b将滑动变阻器的滑片移到电阻的 ,读出电流表的示数为;则未知电阻的阻值为 。(用、、表示)
28.小明用如图甲所示的实验装置探究水和沙子比热容的大小,在两个相同的烧杯中加入水和沙子,用两个相同的酒精灯同时加热,记录的数据如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
(1)在做该实验前我们还需要控制水和沙子的 和初温相同;
(2)用两个相同的酒精灯对其加热的目的是 ;
(3)质量相同的水和沙子加热相同的时间, (选填“沙子”或“水”)升高的温度更高。若水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),则沙子的比热容是 J/(kg·℃);
(4)如图乙是冰的熔化图象,从图乙可以看出物质的比热容与 有关。
29.小梦所在的学习小组进行“测量小灯泡额定功率”的实验。如图甲所示的是实验电路图,其中电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的铭牌标有“50Ω;1A”,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)将图甲电路连接完整;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动变阻器滑片,观察 (选填“灯泡亮度”或“电压表示数”),直至灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示为 A,则该灯泡的额定功率为 W;
(3)测量结束后,应先 ,再拆除导线,最后整理好器材;
(4)为了减小误差,小梦还计算出了不同电压下小灯泡的电功率的平均值,她的做法是 (选填“合理”或“不合理”)的;多次实验的目的是: ;
(5)完成上述实验后,小梦又重新设计了如图丙所示的电路,测量另一个小灯泡的额定功率,已知这个小灯泡正常工作时的电流为。请根据以下实验步骤写出小灯泡额定功率的表达式(已知电源电压U不变);
①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为;
②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为;再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I;则小灯泡的额定功率表达式为: (用U、、I表示)。
30.如图所示,电源电压恒定,电路板上有三根金属丝(标记为1、2、3),它们的长度和横截面积相同,但材料不同。将三根金属丝的两端分别接到电路M、N之间时,观察到小灯泡的亮度并不相同,由此判断出三根金属丝的电阻大小不同,灯泡越暗,说明接入金属丝的电阻越 。该实验说明,导体的电阻大小与导体的 有关。
31.用如图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关应该处于断开状态,图甲滑片P应该移到 处(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是 ,排除故障,继续实验;
(3)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数如图乙所示,记下电流表的示数。断开开关,将12Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使电压表示数为 时,记录相关数据;
(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出I﹣R图像为曲线A,由图像可得出的结论:当导体两端的电压一定,电流与电阻成 比;
(5)根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应滑动变阻器的阻值,也在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填有交点或无交点)。
32.隆回县思源实验学校的社团活动开展得有声有色,吸引了芒果TV等多家电视网络媒体的专访报导。在物理实验操作的课堂上,某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和食用油加热,他得到如下数据:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)本次实验使用的热源为相同的电加热器而不是酒精灯,你觉得这样做的优点是 ;
(2)本实验中需准备的测量仪器有: ;
(3)从表格数据可看出,该同学设计的实验方案思路是:给 和初温相同的水和食用油加热相同的时间,比较 ,从而得出水和食用油到底哪种物质的吸热能力更强;
(4)分析实验数据得出结论,在相同条件下吸热能力更强的是 (选填“水”或“食用油”)。
33.学习了燃料的热值后,小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,小王同学在实验中应保持被加热液体的种类、质量,燃料的质量以及两个烧杯都应相同;
(2)实验数据记录如表,根据表中数据,计算出碎纸片的热值是 J/kg;
燃料
加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J/kg
酒精
15
35
碎纸片
15
25
?
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 (大/小),出现这样情况的主要原因是 。(写出一点)
34.实验室购买了一批规格为“2.5V0.75W”的小灯泡,小明利用其中一只灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验。
(1)参照电路图甲,用笔画线代替导线在上图所示的实物电路补充完整 ;
(2)按图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至 端(选填“左”或“右”);
(3)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表、电流表都有示数但指针偏转较小,小明下一步的操作是移动滑片P,观察 ;
(4)小明测得数据如右表,其中第2次实验时的电流表示数如图丙所示,则第2次测得的电流是 ;
实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.5
3
电流V/A
0.34
?
0.44
①分析数据,小明判断该小灯泡不合格,其原因是: ;
②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度 (选填“大于”或“小于”)合格产品钨丝的长度。
35.如图是小明设计的“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中,通过观察 来比较电流通过导体产生热量的多少;
(2)若观察甲、乙两实验装置,可以得出结论:在电流和通电时间相同时,电阻越 ,产生的热量越多;
(3)若观察乙、丙两实验装置,这是在探究电流通过导体产生热量的多少与 的关系;
(4)观察甲、丙两实验装置,可知 (选填“电流”或“电阻”)对电热的影响更大;
(5)研究方法 和 。
36.小明想测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻,连接的部分电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,产生这一现象的原因可能是___________;
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是 (结果保留一位小数);
(4)利用现有器材,能否“探究通过导体的电流与电压的关系”? ,理由是 。
37.为探究物质的奥秘,进行了如图所示的实验。
(1)图甲中,将体积相同的酒精和水,充分混合后总体积变小,说明分子间存在 ;
(2)在两个相同的烧杯中,分别倒入质量相等的冷水和热水,然后同时向两烧杯中各滴入一滴相同的红墨水,观察到图乙所示的扩散现象,这说明扩散的快慢与 有关。
38.小明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)请用笔画线代替导线,按图甲的电路图把图乙的实物电路连接完整 (导线不得交叉)。
(2)他正确连接电路闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: ;排除故障后闭合开关,发现电流表的指针偏转角度很小,为了测量更准确,还应该进行的操作是: 。
(3)他在测量灯L2的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
(4)另外两个小组也测出了两组电流并记录在表格中,由此可以初步得出了并联电路的电流规律: 。
(5)为了使得出的结论更有普遍性,还需要进行的实验操作是: 。
(6)大家在进行交流时,发现表格设计存在问题,请你指出该问题是: 。
测量次数
L1的电流I1
L2的电流I2
干路电流I
1
0.10
0.34
2
0.20
0.26
0.46
3
0.24
0.30
0.54
39.为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.不同规格的小灯泡(额定电压分别为3.8V、3V)各若干个
C.电压表三个(测量范围均为0~3V和0~15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,、均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确、两端的电压大小,故电压表、的测量范围应选 (选填“0~3V”或“0~15V”),待完成“试触”后,最终选定、的测量范围;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法(导线不能交叉);
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超过测量范围,造成这一现象的原因可能是 (选填“被短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压
2.7
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想 (选填“可靠”或“不可靠”),理由是 。
40.小敏同学利用图甲电路探究并联电路的电流规律。
(1)图乙实物图中,闭合开关,电流表测量图甲中 处电流(选填“A”、“B”或“C”);
(2)在闭合开关前,电流表的指针(实线箭头为指针)出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是 ;
(3)纠正后,闭合开关,发现灯发光,灯不亮,则可能的故障是 ;
(4)小敏将测出的一组数据记录在以下的表格中。
表一
实验次序
A点的电流
B点的电流
C点的电流
第一次测量
0.26
0.50
请根据图丁所示数据,将表格补充完整, A。为了进一步验证结论,接下来的操作是: 。
41.如图所示的电路中,和均为长度相等的镍铬合金线。闭合开关后,通过观察电流表示数大小,可以比较出两条合金线电阻的大小。这个实验装置是研究电阻大小与导体 的关系。在电路中接入 (选填“AB”或“CD”)时,电流表的示数较大。
42.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V,小灯泡(电阻约为10Ω)的额定电压为2.5V,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、30Ω。
(1)该实验应该选用的滑动变阻器是 (选填“R1"或"R2")。连接电路时,开关应处于 状态。
(2)请用笔画线代替导线,将题甲图的实物图补充完整,并使滑片P向左移动时小灯泡变暗 。(导线不能交叉)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如题乙图所示为 A。则小灯泡的额定功率为 W。
(4)小华想换用其他规格的小灯泡再做该实验,在未断开开关的情况下,他直接将小灯泡从灯座上拔出。他的这种操作是错误的,容易损坏 (选填“电压表”或“电流表”)。
43.如图是“做功改变物体的内能”的两个演示实验。
(1)甲实验中的“玻璃筒”应选用 (选填“厚”或“薄”)壁的,向下压活塞时应尽量 (选填“缓慢”或“快速”)一些;
(2)甲实验中“一小团脱脂棉”和乙实验中“少量水”都是通过 (选填“转换法”“控制变量法”或“对比法”)直观显示被压缩的空气、膨胀了的空气的内能变化;
(3)下列有关两个演示实验的说法中,不正确的是( )(填序号)。
A.乙实验操作时要“迅速给瓶内打气”
B.甲实验中观察到“硝化棉燃烧起来”,乙实验中观察到“瓶内出现白雾”
C.甲实验中“压缩气体,气体内能增大”,乙实验中“气体膨胀,内能减小”
D.甲实验类似汽油机、柴油机的压缩冲程,乙实验类似汽油机、柴油机的做功冲程
44.学习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务,小刚的设计方案如下:
(1)如题图所示,闭合开关S后,先将开关拨至触点 ,移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U。
(2)保持滑片P的位置不变,再将开关拨至另一触点,调节电阻箱的阻值,使 ,此时电阻箱的读数为,则未知电阻 。
45.按要求填空;
(1)完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的 倍,0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104J。这些热量全部被100g的液体A吸收,液体的温度升高了50℃;完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收,液体的温度升高了= ℃(不考虑散热);
(2)现用图所示装置加热200g的液体A,燃烧了1.4g酒精,液体升高的温度小于,有哪些原因会导致这个结果?
(3)如图所示,在一标准大气压下把装有碘晶体的密封试管浸入一直沸腾的水中,一段时间后,试管内出现大量的紫色的碘蒸气。
小明猜想:碘蒸气,是由固态先变成液态,再变成气态产生的;
小芳猜想:碘蒸气,是由固态直接变成气态产生的;
已知:
一标准大气压
碘的熔点
碘的沸点
水的沸点
酒精灯火焰
114°C
184.35°C
100°C
约500°C
请回答:
A.两人猜想中提到了几种物态变化,需要吸热的是 ;(写出物态变化的名称)
B.两人中, 的猜想是错的,理由是: ;
C.实验过程中:试管中碘的内能 ;烧杯中水的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
46.为探究不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同。烧杯内水的初温都相同,实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中应控制两种燃料 (选填“燃烧的时间”或“质量”)相同。燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 (选填“加热的时间”或“水升高的温度”)来反映的;
(2)为了保证试验结论的可靠性,小明同学选择了两套相同装置,他还应控制的物理量有:水的 相同,除途中的实验器材外,还需要的测量工具有 ;
(3)燃烧相同质量的燃料,记录燃烧时间和对应的水温;燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图丙可知,热值较大的燃料是燃料 (选填“1”或“2”);假设这一过程燃料都完全燃烧,则燃料1与燃料2的热值之比为 。
47.小明使用甲图所示实验装置来探究“水和食用油的吸热能力”,用相同的电加热器加热。
(1)在烧杯中应分别装入初温相同和 相等的水和食用油。
(2)食用油和水吸热的多少是通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来判断的。
(3)实验过程中两者的温度随时间变化的图象如图乙所示,由图象可知,升高相同的温度,食用油吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。物理上用比热容来描述物质的吸热能力,由此实验可知,两物质中 的比热容较大。
(4)根据实验结论可知:“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国 (选填“广西北海”或“内陆荒漠”)地区的生活写照。
48.在“探究串联电路电流规律”的实验时,首先将两个灯泡、串联,如图甲所示。
(1)细心的同学发现两个灯泡的亮度不同,能否根据此现象得出通过两个灯泡的电流不相等的结论? (选填“能”或“不能”)。
(2)某同学想测通过灯泡的电流,连接了如图乙所示的电路。闭合开关,电流表 (选填“有”或“没有”)示数,此时电流表 (选填“能”或“不能”)测出灯泡的电流。
(3)连好电路之后,用开关试触,试触的目的是 。
(4)测A处的电流时,电流表示数如图丙所示,A处的电流为 A;该同学又换了不同规格的灯泡做了两次实验,目的是: 。
49.在测量小灯泡电阻的实验中,小明设计了如图-1所示的电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.14
0.18
0.22
0.24
电阻R/Ω
3.6
5.6
6.8
8.3
(1)该实验的原理是 。
(2)连接电路时,开关应处于 状态,且将滑动变阻器的滑片P移至图-1中所示的 (选填“a”或“b”)端,电压表应选择 (选填“0~3V”或“0~15V”)的量程。
(3)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,小灯泡不发光,电流表、电压表均无示数;直至移动滑片P到图-1中M点时,小灯泡突然发光,电流表、电压表均有明显示数,小明立即断开开关,查找原因。出现以上现象的原因可能是___________(填选项字母)。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器M点右侧附近有断路
C.滑动变阻器M点左侧附近有断路
(4)排除故障后,改变滑片P的位置,记录电压表的示数U和电流表的示数I,并计算出对应的阻值。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图-2所示,其读数为 A。
(5)请结合表中信息分析,能否用该实验的器材探究电流与电压的关系,并说明理由 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)温度升高值
(2)b
(3) 小 将燃料分成小块,使燃料充分燃烧
【详解】(1)为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度升高值得出吸热多少,进而判断燃烧放热Q放。
(2)由图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的燃料 a、b 完全燃烧时b放出的热量多,则b的热值大。
(3)[1]燃烧放热等于水吸收热量
燃料的热值
[2]由于存在热损失,燃料放出的热量大于水吸收的热量,则计算的燃料放出的热量偏小,则算出的热值比该燃料的实际值偏小。
[3]实验中可以将燃料分成小块,使燃料充分燃烧。
2.(1)
(2)电流表的正负接线柱接反了
(3)B
(4)0.30
(5) 不同 电流测量值没有单位
(6)电流处处相等
【详解】(1)由图甲可知,电路为串联电路,电流表测量A点的电流,则应将电流表接电源负极,两个灯泡串联,如下图所示:
(2)闭合开关,电流表测量电路中的电流,由图丙可知,电流表指针偏向零刻度左侧,所以是电流表的正负接线柱接反了。
(3)把电流表接入电路中C点时,闭合开关后,发现只有L2发光,电流表有示数,则电路中有电流通过,所以电路中没有断路故障;L1不发光,可能是L1短路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)由图丁可知,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.30A。
(5)[1]在“探究串联电路中各处电流的关系”的实验中,为了获得普遍规律,应换用不同规格的灯泡多次实验。
[2]由表中数据可知,电流都没有标明单位,无法确定物理量的大小,即表格设计的不足之处为:电流测量值没有单位。
(6)由表格数据可知,串联电路中各点的电流相等,故可得出结论:在串联电路中电流处处相等。
3.(1)不会
(2)
(3) A 2.5 0.28 8.9
(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化
【解析】【小题1】由图可知,电压表串联在电路中,相当于断路,所以电流表不会烧坏。
【小题2】图中的错误是电压表和电流表的位置接反了,灯泡改为与电压表并联,电流表串联在电路中,如图所示:
【小题3】[1][2]第1次实验时电压为2V,小于灯泡的额定电压,因而必须减小滑动变阻器的电压,根据串联分压规律知,必须减小滑动变阻器的电阻,故向左移动滑片,电压表示数为2.5V时,正常发光。
[3][4]由图乙可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.28A;电阻为
【小题4】分析发现小灯泡两端的电压不相同时,灯的亮度不同,灯丝的温度不同,灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以电阻是变化的。
4.(1) 处于断开状态 电流表指针未调零
(2)C
(3)a
(4) 得到普遍规律
(5) 不可行 其中一次测量时,电流表的正负接线柱接反了
【详解】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
[2]连接电流表前,没有电流通过电流表,电流表的指针偏转到了零刻度线的左端,原因是电流表指针未调零。
(2)由图乙可知,电流表串联在干路上,测量的是干路电流,图甲中,C处在干路上,所以,此时电流表测量的是C处的电流。
(3)要测量通过L2的电流,则电流表应串联在L2所在的支路上,只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上,此时电流表就和L2串联。
(4)[1]实验中为了得到普遍规律,避免实验结论的偶然性,需要多次测量数据。
[2]由表中数据可知,在误差范围内,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即。
(5)[1][2]由图丙可知,闭合S1、断开S2时,电流表测量通过灯泡L2的电流;闭合S2、断开S1时,电流表测量通过灯泡L1的电流;但这两种情况下,通过电流表的电流的方向发生了变化,其中一次测量时,电流表的指针会反向偏转,无法测量电流的大小。所以,他的方案不可行。
5.(1)自下而上
(2)质量
(3) = 水
【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此组装器材按照自下而上的顺序进行。
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,如图所示,水和食用油体积相同,水和食用油的密度不同,由m=ρV可知,水和食用油的质量不同。
(3)[1][2] 分析表中数据可知,0~5min时,因加热时间相同,故食用油和水吸收的热量关系为Q油=Q水,因水升温慢,故吸热能力较强的是水。
6.(1)
(2)不同
(3)断路
(4)0.18A
【详解】(1)根据探究并联电路中干路电流与各支路电流关系的实验要求,电流表A应测干路电流,电流表应测支路电流,电流表应测支路电流。因此电流表应与串联,正确的电路图如图所示:
(2)若选用相同规格的灯泡进行实验,得出的结论具有偶然性,不能代表所有情况。使用不同规格的灯泡多次实验,可以避免偶然性,使实验结论更具有普遍性,应选择规格不同的灯泡。
(3)并联电路中,各支路独立工作,互不影响。闭合开关后只有一个小灯泡发光,且电流表A和的示数相等,说明干路电流等于支路电流,支路没有电流,所以故障是断路。
(4)由并联电路电流规律可知,干路电流等于各支路电流之和,已知电流表A的示数为0.5A,即干路电流
由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.32A,即通过L2的电流为
则通过灯泡的电流
7.(1)加热时间的长短
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)实验中,用完全相同的酒精灯进行加热,相同时间内,水和煤油吸收相同的热量,根据转换法可知,本实验水和煤油吸热的多少是通过比较加热时间的长短来实现,加热时间越长,吸收的热量就越多。
(2)如果水和煤油的质量m不同、加热时间t不同、升高的温度ΔT也不同,由题意可知,加热时间可表示液体吸收的热量Q,因此Q也不同;由比热容的定义可知,可用t与m和ΔT乘积之比来表示吸热本领大小,即为,k越大,液体的吸热能力越强.因此分别求出水、煤油的k值,若 k水>k煤油,则水比煤油的吸热能力强,反之若 k水<k煤油,则水比煤油的吸热能力弱。
(3)由于水的比热容比煤油的比热容大,则在相同质量、升高相同温度的情况下,水吸收的热量比煤油多,因此更适合作为冷却剂。
8.(1)见解析
(2)ac
(3)B
【详解】(1)由控制变量法可得,在探究“导体的电阻大小与导体材料是否有关”实验中,应控制导线的长度、横截面积相同,让导体的材料不同。小杰在探究过程中没有控制导体的横截面积一定。
(2)由表中a和c两根金属丝信息可知,导体的材料不同,长度与横截面积相同,可以满足小杰探究过程中的要求。
(3)实验中根据电流表示数的大小来间接反应接入导体电阻的大小,运用了转换法。
A.在研究电流时,将它比作水流时利用了类比法,故A不符合题意;
B.在判断电路中是否有电流时,可通过电路中的灯泡是否发光去确定,运用了转化法,故B符合题意;
C.测量导体的电阻时,直接测量多组数据并求出它们的平均值,是为了减小误差,故C不符合题意;
D.研究导体中的电流跟导体两端电压的关系时,需保持导体的电阻不变,利用了控制变量法,故D不符合题意。
故选B。
9.(1)
(2)短路
(3)0.24
(4)见解析
(5) 0.3 闭合开关S、S1和S2,断开S3
【详解】(1)原电路图中,电流表和电阻R并联,电压表串联在电路中是错误的,在测未知电阻的阻值实验中,电阻R、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻R两端,如下图所示:
(2)闭合开关,电流表和电压表均有示数,说明电路通路,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表和电压表的示数不变,说明移动滑片对电路的总电阻没有影响,可能是滑动变阻器短路。
(3)由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A、分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A。
(4)本实验中,为了减少测量误差,通常采用改变滑动变阻器的阻值,测量多次待测电阻的阻值,取测量值的平均值作为待测电阻的阻值。
(5)①[1]闭合开关S和S2,断开S1和S3,灯泡和变阻器R2串联,为了使灯泡正常发光,调节滑片,直至电流表示数为0.3A。
②闭合开关S、S1和S3,断开S2,只有R1的简单电路,读出电流表的示数I1,电源电压U=I1R1。
③[2]闭合开关S、S1和S2,断开S3,滑片不动,只有R2的简单电路,读出电流表的示数I2,此时变阻器连入电路的电阻
④[3]小灯泡正常发光时的阻值
10.(1)
(2)定值电阻短路
(3) 电流表未调零 导体中的电流与导体两端的电压成正比
(4) 大于 左
(5)不变
(6)将电源电压调至3V
【详解】(1)分析图可知,电压表和定值电阻均短路是错误的,定值电阻应与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压,改正后如图所示:
(2)闭合开关后电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,故障是定值电阻短路,此时电压表被短路,故无示数。
(3)[1]分析数据,每次的电压与电流的比值都比5Ω略小,故实验时小渝选择的应该是5Ω的定值电阻。
从实验数据看,每次电流的数值都减小0.02A,这样每次的电压与电流的比值都是5Ω,所以小渝在实验前的操作过程中存在的问题是电流表未调零。
[2]保持电阻不变,修正问题后,根据实验数据可得结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[1]将5Ω电阻换为10Ω电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端的电压会变大,故定值电阻两端电压大于2V,此时电阻为10Ω,根据欧姆定律,因此电流表示数大于0.2A。
[2]要使定值电阻两端电压回到2V,根据串联电路分压,需要增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器的阻值,所以应将滑动变阻器的滑片往左端移动。
(5)探究电流与电阻的关系时,定值电阻两端电压保持2V,滑动变阻器分压始终为
根据串联分压规律
故滑动变阻器阻值与定值电阻阻值的比值不变。
(6)用电阻实验时,若保持定值电阻电压为2V,滑动变阻器需分压
所需滑动变阻器阻值为
超过现有滑动变阻器最大阻值;
将电源电压调至3V,此时滑动变阻器分压为
根据
在其最大阻值范围内,可完成实验。
11.(1)见解析
(2) 0.1 见解析
(3)见解析
【详解】(1)操作:将滑动变阻器的滑片移到阻值最小端,闭合开关。
若电流表有示数,电压表无示数,则故障为定值电阻R1短路;
若电流表无示数,电压表有示数,则故障为定值电阻R1断路;
(2)[1]图乙中电流表选用0∼0.6A量程,分度值为0.02A,电流大小为0.1A。
[2]操作过程:将 80Ω 电阻替换40Ω 电阻后,闭合开关,向左移动滑动变阻器滑片,同时观察电压表,使定值电阻两端电压保持8V,由前 3 组数据可知电压表的示数
然后记录电流表的示数。
(3)实验可行,当使用 8Ω 电阻时,若要保持其两端电压为8V,则电路中电流
超过电流表的量程,必须更改电流表的量程,滑动变阻器需分担的电压U2=9V−8V=1V
则滑动变阻器的阻值
计算出的R2小于最大阻值,因此可行。
12.(1)
(2)短
(3) 2.2 B
(4) 0.75 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
(5) 闭合S和S2,断开S1
【详解】(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮,说明滑片P向右移动时电路中电流变大,则滑动变阻器接入电路中的阻值变小,故变阻器应选择右下接线柱串联到电路中,如图所示:
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,而电压表无示数,则可能是灯泡被短路。
(3)[1][2]由图乙可知,电压表选用0~3V量程,其分度值为0.1V,故此时电压表读数为2.2V,小于其额定电压2.5V,故应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压可知,此时应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,因此应将滑片向B端移动。
(4)[1]由图丙可知,灯泡在额定电压下的电流为0.3A,故小灯泡的额定功率为
[2]灯丝的阻值受到温度的影响,不是一个定值,故I—U图像不是一条直线。
(5)[1][2]由图丁可知,闭合S和S1,断开S2时,灯泡、定值电阻R、滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,此时调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U0,则此时灯泡正常发光;然后闭合开关S和S2,断开开关S1,滑片的位置保持不变,此时用电器的连接方式不变,灯泡仍正常发光,但此时电压表测灯泡和定值电阻R的总电压,读出此时电压表示数为U1,则定值电阻两端电压为U1-U0,则此时电路中电流为
则小灯泡正常发光时的电阻为
13.(1)A
(2) 调节变阻器使电压表示数为2.5V 0.75
(3) < B
【详解】(1)滑动变阻器使用前应将连入电路的阻值调到最大处,由图甲可知,滑动变阻器的滑片P应放置在A端时。
(2)[1]小灯泡L1的额定电压为2.5V,闭合开关,调整滑动变阻器使得电压表示数为2.5V,以确定小灯泡L1正常发光。
[2]乙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,此时电流表示数为0.3A,L1的额定功率P1=U1I1=2.5V×0.3A=0.75W
(3)[1]电路电源电压不变,电压表示数由2.5V降至2.3V,由串联电压规律知变阻器两端的电压增加0.2V,变阻器接入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知电路电流增加,电路总电阻减小,则电压表并联的电阻减小,即灯泡L2的阻值小于小灯泡L1的阻值,两灯泡的额定电压相同,由,得P1<P2。
[2]此时电压表示数为2.3V,未到额定电压,应调整滑动变阻器的阻值使得电压表示数为2.5V,电压增大,即电路中的电流变大,那么应将接入电路的滑动变阻器的阻值调小,故应将滑片向B端适当移动。
14.(1)A
(2)电流表指针未调零
(3)干路电流等于各支路电流之和
【详解】(1)电流表与待测电路串联,图乙实物图中,电流表接在干路上,测量图甲中A处电流。
(2)闭合开关前,电流表中没有电流流过,指针不在零刻度线,原因是电流表指针未调零。
(3)由表格数据可知, ,即:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
15.(1)市中心
(2) 比热容 少
【详解】(1)由图可以看出图中气温最高的是市中心。
(2)[1]城市建筑材料的沙石的比热容较小,在相同的日照下(吸收相同的热量)温度上升较快。
[2] 液体蒸发的快慢与液体的温度,液体的表面积和液体表面的空气流速有关,城市水面小,吸收热量少,水蒸发慢。
16.(1)加热时间
(2)B
(3)A
【详解】(1)实验中选用了相同规格的酒精灯对两种液体进行加热,加热时间越长,表示物质吸收的热量越多,故可以通过比较加热时间的长短来反映两种液体吸收热量的多少。
(2)根据题图可知,加热相同时间A升高的温度比B的小,说明吸收相同热量,A的温度变化慢,说明A的吸(放)热本领大,B的吸热性能较弱。
(3)由于A液体的吸(放)热本领大,自制暖手袋时,A降低相同温度,释放的热量更多,效果更好,故选液体A作为供暖物质。
17.(1)质量
(2)加热时间长短
(3) 等于 水 煤油
(4)小于
【详解】(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,在烧杯中需要分别装入质量和初温相同的水和煤油。
(2)小红用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,根据转换法,实验中,用加热时间长短反映液体吸收热量的多少。
(3)[1]根据转换法,实验通过加热时间长短反映液体吸收热量的多少,加热相同的时间,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
[2][3]质量相同、吸收热量相同的情况下,温度升高得多的物质,比热容小,吸热能力弱。由图乙可知,在0~10min内,煤油升高的温度比水多,所以煤油的吸热能力较弱。
(4)在10min~20min加热过程中,水持续吸热,温度升高,内能增加。因此水在第10min时的内能小于在第20min的内能。
18.(1)③
(2)8.3
(3)小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是定值电阻
(4)B
【详解】(1)由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测串联电路的电流,电压表测量小灯泡两端的电压。
①若小灯泡断路,闭合开关,则小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表接近电源电压,电压表会有较大偏转,故①不符合题意;
②若小灯泡短路,闭合开关,则小灯泡不亮,电流表会有偏转,电压表示数几乎为零,故②不符合题意;
③若电路正常,滑动变阻器的滑片在最大阻值处,电路处于通路状态,电路中的总电阻最大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电流最小,则电流表会有较小偏转,由于滑动变阻器阻值最大,根据串联分压规律可知,滑动变阻器分得的电压较大,灯泡分得的电压较小,则电压表会有较小偏转,根据可知,小灯泡的实际功率较小,小灯泡不亮,故③符合题意。
故选③。
(2)由题可知,小灯泡正常工作的电压为,由图像可知,小灯泡正常工作时的电流为,则小灯泡正常工作时的电阻为
(3)小灯泡两端的电压增大,温度升高,导致电阻变大,因此经过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比,原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是定值电阻。
(4)由图像可知,当小灯泡两端的电压为时,小灯泡的电流在之间,当时,电阻为
当时,电阻为
小灯泡的电阻范围为,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
19.(1)不同
(2)断开开关
(3)灯L1断路
(4)1.8
(5) 不能 电压表正负接线柱接反了
【详解】(1)在“探究串联电路电压的规律”实验中,为了使实验结论更具普遍性,避免实验结果的偶然性,实验中应选择规格不同的灯泡。
(2)小明刚连接好最后一根导线,两灯立即发光,这说明他在连接电路时没有断开开关。连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(3)闭合开关,工作一段时间后,两灯熄灭,说明电路出现断路故障;电压表有示数,说明电压表与电源之间是通路,即电压表所测的用电器断路,因此电路故障是灯L1断路。
(4)由图乙可知,电压表使用的是0−3V量程,分度值为0.1V,其示数为1.2V,即灯L1两端的电压U1=1.2V。 已知电源电压U=3V,根据串联电路电压的规律U=U1+U2,可得灯L2两端的电压
(5)[1][2]小明的方法不能测出灯L2两端的电压,原因是电压表正负接线柱接反了。原来电压表的正接线柱接A,负接线柱接B,当断开A接点并改接到C接点上时,电流会从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,导致电压表指针反向偏转,无法正确测量电压。
20.(1) 定值电阻短路 在电阻一定时,电流与电压成正比
(2) 调大 40 1.2V~3V
【详解】(1)[1]将5Ω的电阻接入电路,正确操作后,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是定值电阻R0短路,则与定值电阻并联的电压表同时被短路,电压表没有示数。也可能是电压表坏了或电压表与定值电阻接线处断路。
[2]分析图像可得
可得结论:在电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)[1]探究电流与电阻的关系实验中,要保持定值电阻两端电压一定,当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端的电压变大,为保持电压表示数不变,应增大滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理,可知他应该将滑动变阻器的阻值调大。
[2]根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
为完成四次探究,实验中需要滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω。
[3]根据串联电路电压的规律和分压原理
由此可知,电源电压、定值电阻两端的电压一定时,变阻器连入电路中的电阻随定值电阻的增大而增大;当定值电阻达到最大为20Ω时,所需滑动变阻器的阻值最大为30Ω,此时定值电阻的电压最小,即
控制的最小电压U0为1.2V。控制的电压U0越大,为完成四次实验,滑动变阻器分得的电压越小,滑动变阻器需要连入的电阻值越小,当控制的电压U0达到3V时,四次实验中电路中的最大电流为
电路是安全的。所以控制的电压U0最大可为3V。故只调整电压表的示数,则应控制电压表示数U0的范围为1.2V ~3V。
21.(1)B
(2)不同
(3)
(4)获得多组数据归纳出物理规律
【详解】(1)发现两个灯泡都不亮,说明电路可能断路,电压表的示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的灯泡L1断路,故应拧紧L1及两端的接线柱,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)为了避免结论具有偶然性,得到普遍规律,实验中最好选择规格不同的小灯泡。
(3)表格中数据知道,,,
故得到串联电路的电压特点是
(4)通过实验总结归纳出物理规律时,一般要进行多次实验,获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性。
22.(1)远
(2) 不可靠 没有控制水喷出的速度相等
(3) > 见解析
(4)加强力量锻炼,使篮球出手时的速度增大
【详解】(1)三次实验中,逐渐增大出水速度,水喷出后落点逐渐变远,说明:当抛出角度一定时,物体抛出的速度越大,抛出的距离就越远。
(2)[1][2]根据控制变量法,探究水喷出距离与喷出角度的关系时,应控制水喷出的速度不变。小明没有控制水喷出的速度相等,所以得出的结论不可靠。
(3)[1][2]逆风投球,篮球离开手向最高点运动过程中,因为要克服空气阻力,篮球的一部分机械能转化为内能,机械能减小,所以E1>E2。
(4)根据(1)中结论可知,小明为提升篮球抛出的距离,可采用的方法是加强力量锻炼,使篮球出手时的速度增大。
23.(1) 相同 小
(2) 小 实验结论具有普遍性 大 小
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法,将同型号的两节新电池串联或“一新一旧”的两节电池串联,分别给同一辆玩具电动车供电,让玩具车在相同的路面上行驶,根据玩具车运动的路程判断电池提供电能的大小,在相同时间内装有“一新一旧”电池的玩具车通过的路程较短,说明该组电池提供的电能越小。
(2)①[1]分析表中两列数据的第二列可知,串联的一新一旧电池给定值电阻提供的电压,不仅小于两节新电池提供的电压,也小于一节新电池提供的电压,一新一旧电池串联对外提供的电压最小。
②[2]为了使实验结论具有普遍性,需要更换几个其他型号的新旧电池重复以上实验。
③[3][4]电池和电阻R是串联,旧电池内阻越大,消耗自身的能量就越大,由串联分压可知旧电池两端的电压较大,由串联电路电压的规律可知电阻R两端的电压较小。
24.(1)0
(2) 0.9 A
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大
(4)见解析
【详解】(1)由图甲可知,两灯A、B串联接入恒压电路,当B灯断路时,电路处于断路状态,A灯中没有电流通过,所以A灯两端的电压为0V。
(2)[1][2]由图乙可知,原来电压表V测电源电压,电压表V1测L1两端电压,V示数为3.0V,V1示数为1.0V。更正后V1改接在L2两端测量,V示数不变仍为3.0V,V1示数为2.1V。根据串联电路电压的特点可知,L1两端的电压为
由上可知,实际上L1两端的电压小于第一次的测量值,说明第一次测量时电压表的示数不为零,因此有误的操作可能是测量前电压表未校零。
故选A。
(3)由图可知,定值电阻R和灯泡L1并联,电流表A1测定值电阻R所在支路的电流,电流表A测干路电流。由题意知,闭合开关后,小明发现,通电一段时间后,电流表A的示数减小了0.02A,而A1的示数不变。根据并联电路电流的特点可知,通过灯泡L1的电流变小了,即灯泡L1的电阻变大的,所以该现象说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(4)根据串联电路和并联电路电压的特点可知,串联时,L2两端的电压小于电源电压,并联时,L2两端的电压等于电源电压,根据可知,电阻不变,电压增大,所以通过的电流增大。
25.(1)断开
(2)断路
(3) 14.5 电压表用的是小量程,误用大量程读数
【详解】(1)为了保护电路,在连接电路前,开关必须断开。
(2)闭合开关后,观察到灯L2发光,则干路和L2支路为通路,但灯L1不发光,电路可能存在的故障是L1断路。
(3)[1]根据并联电路电压特点可知,并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以明显错误的数据是14.5V。
[2]由于14.5V是2.9V的5倍,所以出现这种错误的原因是电压表接的是小量程,误用大量程读数了。
26.(1)加热时间
(2)做功
(3)排斥
(4) 不能 因为电压表正负接线柱接反了
【详解】(1)由热量计算公式Q=cmΔt可知,物体吸收热量的多少跟物体的质量多少、温度升高的多少以及物质的比热容(吸热本领)大小有关;实验中使牛奶和豆浆加热相同的时间,吸收相同的热量,根据控制变量法要比较牛奶与豆浆的吸热本领的大小,应控制牛奶和豆浆的质量相同,吸收热量的多少(加热时间)相同,比较它们升高的温度,判断谁的吸热本领大。
(2)迅速下压活塞,硝化棉立即燃烧,是将机械能转化为空气的内能从而使硝化棉燃烧,这表明做功可以改变物体的内能。
(3)两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒都带负电,根据同种电荷相互排斥,当二者相互靠近时,二者相互排斥。
(4)[1][2]当S接在a时测R1两端电压,电压表的下端为负接线柱,上端为正接线柱,当S接在b时,电压表的下端应该为正接线柱,上端应该为负接线柱,与第一次相比电压表的正负极接线柱接反了,不能测出R2两端电压。
27.(1) 断开
(2) 4 电阻一定时,电流与电压成正比
(3) 0.1 ③
(4) 最大值
【详解】(1)[1]探究电流与电压、电阻关系的实验电路中,电阻R和滑动变阻器串联,电压表测量电阻R的电压。电源电压为3V,所以电压表选择量程为,即连接中间接线柱和电阻R左端。滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变大,即滑动变阻器滑片向右移动时电阻减小,连接右下接线柱和开关左侧,如图所示:
[2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[1]根据表中数据可知,定值电阻阻值为
第4次数据中,电压为1.2V时,电流为
而表格中电流为1.20A,可能为看错电流表量程导致的数据错误。
[2]排除错误数据后,通过分析知,电压为原来的几倍,通过的电流也为原来的几倍,可得实验结论为电阻一定时,电流与电压成正比。
(3)[1][2]阻值为的定值电阻接入电路时,定值电阻两端电压为
滑动变阻器两端电压为
则此时滑动变阻器的电阻为
阻值为的定值电阻接入电路时, 电路中的电流为
探究“电流与电阻的关系”时应保持定值电阻两端电压不变,即为1V,所以他接下来的操作应该为适当调节滑动变阻器,使电压表的示数为,继续实验。所以选择③。
(4)[1][2]滑动变阻器的最大阻值是已知的为,所以第二步将滑动变阻器的滑片移到电阻的最大值,方便后续计算。
当滑动变阻器的滑片移到电阻的最小值,即滑动变阻器的阻值为0,读出电流表的示数为,此时电源电压即为定值电阻两端电压为
当滑动变阻器的滑片移到电阻的最大值,即滑动变阻器的阻值为,读出电流表的示数为,此时电源电压为
所以
解得
28.(1)质量
(2)使水和沙子在相同时间内吸收的热量相同
(3) 沙子 2.1×103
(4)物质的状态
【详解】(1)在探究水和沙子比热容的大小实验中,为保证实验的科学性,保持唯一变量,实验前需要控制水和沙子的质量和初温相同。
(2)该实验中,可以通过加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少,用到转换法;用两个相同的酒精灯对其加热的目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量相同。
(3)[1]根据表中数据,质量相同的水和沙子加热4min,水升高的温度为4℃,沙子升高的温度为8℃,所以质量相同的水和沙子加热相同的时间,沙子升高的温度更高。
[2]加热相同的时间,Q水吸=Q沙吸,根据Q=cmΔt可知,c水m水Δt水= c沙m沙Δt沙,因为水和沙子的质量相同,所以沙子的比热容为
(4)该物质在AB段是冰,经过C点后是水,水和冰的质量相同,在相同的时间内,吸收的热量相同,但冰的温度升得高,说明冰的比热容小于水的比热容,由此可以推知物质的比热容与物质的状态有关。
29.(1)
(2) 电压表示数 0.2 0.5
(3)断开开关
(4) 不合理 寻找普遍规律
(5)
【详解】(1)电源用的是2节新干电池,所以电源电压为3V,则电压表应选用小量程与灯泡并联,作图如下:
(2)[1]小灯泡额定电压为2.5V,所以要测量小灯泡额定功率,连接好电路后,闭合开关,移动变阻器滑片,应观察电压表示数,直至电压表示数为2.5V时表示灯泡正常发光。
[2]如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[3]该灯泡的额定功率为
(3)测量结束后,为保护电路,应先断开开关,再拆除导线,最后整理好器材。
(4)[1]不同电压下小灯泡的电功率是不同的,求平均值无意义,所以小梦的做法不合理。
[2]本实验多次实验的目的是寻找普遍规律,即寻找小灯泡在不同电压下的实际功率的普遍规律。
(5)①只闭合开关S1,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为,则灯泡正常发光;
②只闭合开关S2,滑动变阻器和滑动变阻器串联,电流表测电路电流。保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为,根据等效替代法可知灯泡正常发光时的电阻与滑动变阻器阻值相同;再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I,则滑动变阻器阻值为,所以灯泡正常发光时的电阻为
根据,小灯泡的额定功率为
30. 大 材料
【详解】[1]灯泡越暗,说明通过灯泡的电流越小,说明接入金属丝的电阻越大,这是转换法的应用。
[2]三根金属丝,它们的长度和横截面积相同,但材料不同,根据控制变量法的思想,该实验是探究导体电阻与材料的关系,所以该实验说明,导体的电阻大小与导体的材料有关。
31.(1)B
(2)定值电阻断路
(3)2.4V
(4)反
(5)无交点
【详解】(1)闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的阻值调到最大端,即B端。
(2)由图可知,电路是串联的,电压表测定值电阻R两端的电压,闭合开关,电流表示数为零,故障可能是断路,电压表示数等于电源电压,说明定值电阻R断路,此时电压表串联在电路中测电源电压。
(3)由图乙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,指针所在位置的示数为2.4V;探究电流与电阻关系的实验中需要保持电压不变,因此将12Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使电压表示数仍为2.4V。
(4)由图丙可知,电流与电阻的乘积为一定值,此定值为
说明当导体两端的电压一定,电流与电阻成反比。
(5)由图丙可知,定值电阻两端的电压保持2.4V不变,电源电压为4.5V不变,则滑动变阻器两端的电压为
由串联分压可知,对于每一个电流值,滑动变阻器接入的阻值是定值电阻的阻值倍数不变,所以两个图像平行,故曲线B与曲线A无交点。
32.(1)相同时间控制吸热相同
(2)天平、温度计、秒表
(3) 质量 升高的温度
(4)水
【详解】(1)本次实验使用的热源为相同的电加热器,即加热功率相同,根据Q=W=Pt,这样做的优点是相同时间控制吸热相同。
(2)要控制不同物质的质量相同,故需要天平,要测量温度变化,需要温度计,记录加热的时间,故需要秒表。
(3)[1][2]从表格数据可看出,该同学设计的实验方案思路是:给质量和初温相同的水和食用油加热相同的时间,比较升高的温度,从而得出水和食用油到底哪种物质的吸热能力更强。
(4)分析实验数据知,相同条件下,加热相同时间,水升温慢,得出结论,在相同条件下水的吸热能力强。
33. 小 有热量损失
【详解】[1]相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,可见酒精放出的热量是碎纸片放出热量的两倍,根据可知,酒精的热值是碎纸片的2倍,所以碎纸片的热值为。
[2][3]因为烧杯、空气也吸收热量,并且燃料不可能完全燃烧,故测得的放出的热量偏小,根据可知,测得的热值会偏小。
34. 右 电压表的指针是否指向2.5V 0.4 电压为2.5V时,其功率为1W,大于出厂规格 小于
【详解】(1)[1]参照电路图甲,滑动变阻器与小灯泡串联,电压表测量小灯泡两端的电压,与小灯泡并联,因小灯泡的额定电压是2.5V,所以选择小量程,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处,即右端。
(3)[3]根据题意可知,闭合开关后,灯泡不亮,电压表、电流表都有示数但偏转较小,则说明此时灯泡的实际功率太小,是由于滑动变阻器的阻值太大造成的,所以下一步应移动滑片,观察灯泡是否发光,即观察电压表的指针是否指向2.5V。
(4)[4]如图丙所示,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则第2次测得的电流是0.4A。
①[5] 由表知,电压为额定电压2.5V时,电流0.4A,灯泡实际功率
灯泡的额定功率
在额定电压下实际功率
所以灯泡不合格。
②[6]在横截面积和材料相同时,长度越短,电阻越小,电流越大,在家庭电路中的实际功率越大,所以生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度小于合格产品钨丝的长度。
35.(1)U形管液面高度差
(2)大
(3)电流大小
(4)电流
(5) 控制变量法 转换法
【详解】(1)如图所示实验装置,容器内密封等质量的空气,电热丝产生热量越多,U形管内的液面高度差越大,故通过观察U形管液面高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)甲、乙两实验装置,两电阻丝串联在电路中,通电时间和电流相同,而,乙中U形管液面的高度差大,说明R2产生热量更多,故结论为:在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
(3)若观察乙、丙两实验装置可知,R3和R4并联后再与R2串联,根据串联和并联电路电流的规律,通过电阻R2的电流大于通过电阻R3的电流,而通电时间相同,,根据控制变量法,这是在探究电流通过导体产生热量多少与电流大小的关系。
(4)观察甲、丙两实验装置可知,甲图容器内R1的电阻阻值是丙图容器中R3电阻阻值的一半;根据并联电路各支路电压相等及欧姆定律可知,通过R3和R4的电流相等,根据串联和并联电路电流的规律,通过R1的电流是R3通过电流的2倍,而甲中U形管液面的高度差要大于丙中U形管的液面的高度差,则R1电阻丝产生的热量更多,这表明电流对电热的影响更大。
(5)[1][2]本实验在探究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系时控制电阻大小和通电时间相同,改变了电流大小;探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系时控制了电流大小和通电时间相同,改变了电阻的大小,用到了控制变量法,通过观察U形管液面高度差来比较电流通过导体产生热量的多少用到了转换法。
36.(1)
(2)B
(3)8.3
(4) 不能 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱与灯泡串联,作图如下:
(2)连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,说明发生断路且电压表的两端无法与电源相通,则产生这一现象的原因可能是滑动变阻器断路,故选B。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则此时小灯泡的电阻
(4)[1][2]探究通过导体的电流与电压的关系时,要控制电阻不变。灯丝的电阻随温度的升高而增大,是变化的,所以不能利用现有器材探究通过导体的电流与电压的关系。
37.(1)间隙
(2)温度
【详解】(1)将体积相同的酒精和水充分混合后,总体积变小。这是因为分子间存在间隙,酒精分子和水分子会相互进入彼此的间隙中,从而导致总体积小于两者体积之和,所以图甲实验说明分子间存在间隙。
(2)在质量相等的冷水和热水中,同时滴入相同的红墨水,观察到热水中红墨水扩散得更快。这表明扩散的快慢与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散也就越快。
38.(1)
(2) L1断路 断开开关,将电流表更换为0﹣0.6A的量程
(3)0.24
(4)在并联电路中,干路电流等于各支路电流的和
(5)更换不同规格的小灯泡重复实验
(6)记录的数据没有单位
【详解】(1)从电源正极出发,连接开关S,然后分两支,一支连接L2,另一支连接电流表和L1,最后两支都回到电源负极,如图所示:
(2)[1]闭合开关后,灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零。因为L2能发光,说明电源、开关等是正常的,而L1不发光且电流表无示数,可能是L1所在的支路断路,即L1断路。
[2]电流表的指针偏转角度很小,说明所选量程过大,为了测量更准确,还应该进行的操作是:断开开关,将电流表更换为0﹣0.6A的量程。
(3)由图丙可知,电流表使用的是0−0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.24A。
(4)分析表格中的数据可知,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2。
(5)为了使结论更有普遍性,还需要进行的实验操作是:换用不同规格的灯泡,多次进行实验。
(6)表格中的数据测量的次数正确,但是物理量中缺少单位。
39.(1)0~15V
(2)
(3)被短路
(4)2.7
(5) 不可靠 只做一次实验,结论具有偶然性
【详解】(1)由于实验前未明确、两端的电压大小,故应先采用大量程试触来决定量程,故应选用0~15V。
(2)由图甲可知,电压表V测量、两端总电压,由图乙可知,电压表V并联在了灯泡两端,测两端电压,故应将电压表V的负接线柱与右接线柱的连线改接到左接线柱,如图所示:
(3)两个灯泡串联,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,而L2过亮,V2超量程,若灯泡L1断路,则电路中没有电流通过,故两个灯泡都不亮,与题意不符;若灯泡L1短路,则L2两端电压即为电源电压,会导致L1不亮,V1几乎不偏转,且L2过亮,V2超量程,符合题意。
(4)由图丙可知,电压表选择小量程,其分度值为0.1V,故电压表的读数为2.7V。
(5)[1][2]仅仅做了一次实验,实验次数太少,故结合上述测量结果,得出的结论是不可靠的,而且实验中使用了规格相同的灯泡进行实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
40.(1)A
(2)电流表没有校零
(3)L2断路
(4) 0.24 换用不同规格的灯泡进行多次实验
【详解】(1)图乙实物图中,闭合开关,电流表与L1串联,测量图甲中A处电流。
(2)在闭合开关前,电流表的指针(实线箭头为指针)出现了如图丙所示的情况,此时指针没有在零刻度线处,出现该现象的原因是电流表没有校零。
(3)纠正后,闭合开关,L1、L2并联,发现灯发光,灯不亮,则可能的故障是L2断路。
(4)[1]由图丁得,电流表的量程为0~0.6A,电流表的分度值为0.02A,示数为0.24A。
[2]为了避免偶然性,得到普遍规律,接下来的操作是换用不同规格的灯泡进行多次实验。
41. 横截面积 AB
【详解】[1]这个实验装置中采用的是两根材料相同,长度相同,横截面积不同的导体来做实验,通过比较电流表示数大小来研究电阻大小与导体横截面积的关系。
[2]当材料和长度均相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,因此将导体AB接入电路时,电路的电流较大。
42.(1) R2 断开
(2)
(3) 0.3 0.75
(4)电压表
【详解】(1)[1]灯泡正常工作时的电压U灯=2.5V,根据欧姆定律可得,此时电路中的电流约为
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知:滑动变阻器分压U滑=U-U灯=6V-2.5V=3.5V
由于串联电路中各处的电流相等,则滑动变阻器接入电路中的电阻约为
故滑动变阻器应选R2。
[2]连接电路时,开关应处于断开状态,这样可以保护电路安全。
(2)灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联; 根据题意,要使滑片P向左移动时小灯泡变暗,电阻要变大,电流要减小,由图可知:滑动变阻器的右上方已经连接,根据“一上一下”的原则可知,将右下端的接线柱与电源的正极相连即可,如图:
(3)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V ×0.3A=0.75W
(4)在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,会使电压表直接测量电源电压,因此时电源电压超过了电压表的小量程,所以容易损坏电压表。
43.(1) 厚 快速
(2)转换法
(3)A
【详解】(1)[1]“玻璃筒”应选用厚壁的,这样可以减小筒内热量散失,保温效果好。
[2]快压时由于做的功更多,同等情况下热损失少,温度升高更快,故快压效果更好。
(2)空气内能的变化我们无法直接看到,但可以通过“一小团硝化棉”燃烧、瓶内出现“少量水”等现象知道了气体内能发生了变化,这是转换法。
(3)A.甲实验必须把活塞迅速压下去,减小热量的散失;后者不用迅速给瓶内打气也能让瓶内气压增大从而对橡皮塞做功,故A错误,符合题意;
BC.甲实验当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体的内能增加,温度升高,达到硝化棉的燃点,所以观察到“棉花燃烧起来”;乙实验给瓶内打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使气体自身的内能减少,温度降低,水蒸气液化成小水滴飘散在空中,即观察到“瓶内出现白雾”,故BC正确,不符合题意;
D.甲实验说明对物体做功,机械能转化为内能,与热机的压缩冲程类似;乙实验说明物体对外做功,内能转化为机械能,与热机的做功冲程类似,故D正确,不符合题意。
故选A。
44.(1)b
(2) 电压表的示数恰好为
【详解】(1)要先测未知电阻Rx两端电压,应将拨至触点b(使 接入电路,电压表测其电压)
(2)[1][2]保持滑片位置不变,将拨至触点a ,调节电阻箱,使电压表示数仍为(此时与等效,电压相同、电流相同、电阻相等);由等效替代,未知电阻(电阻读数)。
45.(1) 2 50
(2)见解析
(3) 熔化、汽化、升华 小明 试管中的碘的温度达不到熔点 增大 增大
【详解】(1)[1]根据Q=qm,在热值一定的情况下,燃料完全燃烧释放的热量跟其质量成正比,所以完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的2倍。
[2]设0.7g酒精完全燃烧放出的热量为Q1,吸收热量的液体A的质量为m1,升高的温度为,则有 ①
设完全燃烧1.4g酒精放出的热量为Q2,吸收热量液体A的质量为m2,则有 ②
由题意及上面分析知
则即
即
(2)实际燃烧1.4g酒精,液体A升高的温度小于△t,原因可能有:酒精没有完全燃烧、酒精燃烧放出的热量没有全部被液体吸收、液体A边吸收热量边蒸发带走了热量等。
(3)A.[1]小明猜想中提到熔化、汽化,小芳猜想中是升华,这三种物态变化都是需要吸热的。
B.[2][3]小明猜想是错误的,由表格可知,碘的熔点高于水的沸点,试管中的碘达不到沸点。
C.[4]实验过程中碘升华为碘蒸气要吸收热量,内能增大。
[5]酒精灯一直对水加热,水在持续吸收热量,因此内能增大。
46.(1) 质量 水升高的温度
(2) 质量和初温 天平和秒表
(3) 1 3:2
【详解】(1)[1][2]探究不同燃料燃烧放热能力,应该取相同质量的燃料,燃烧相同质量燃料,放热多的水温升高多(最终温度高),所以燃料完全燃烧放出热量的多少是通过水升高的温度来反映的。
(2)[1][2]为了保证实验结论可靠,除了燃料质量相同、装置相同之外,还应该控制水的质量相同,水的初温相同,除图中的实验器材外,还需要的测量工具有天平和秒表。
(3)[1][2]如图丙中,纵坐标水温,横坐标时间。燃烧相同质量燃料,燃料1使水升高的温度为,所用时间为5min,燃料2使水升高的温度为,所用时间为15min,则热值之比
47.(1)质量
(2)加热时间
(3) 小于 水
(4)内陆荒漠
【详解】(1)根据控制变量法可知,比较水和食用油的吸热能力,液体的种类不同,需要控制不同液体的质量和初温相同。
(2)实验中用相同的电热器加热,加热时间越长,吸收热量越多,所以吸热多少通过加热时间来判断。
(3)[1]由图乙可知,升高相同温度,水需要加热时间更长,则水吸收的热量更多,所以食用油吸收的热量小于水吸收的热量。
[2]比热容大的物质,升高相同温度,需要吸收更多热量,所以水的比热容较大。
(4)“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”说明昼夜温差大,这是沙漠地区的特点,因为沙子的比热容小,升温快降温也快。
48.(1)不能
(2) 有 不能
(3)检查电路连接以及电流表量程选择是否正确
(4) 0.3 寻找普遍规律
【详解】(1)两灯泡的亮度不同可能是两个灯泡的规格不同造成的,不能通过两个灯泡的亮度来判断电流的大小关系。
(2)[1][2]图乙中电流表并联在 L1 两端,灯泡 L1被短路,此时电流表与灯泡L2串联在电路中,电路是通路,电流表测L2的电流,有示数但测量的并非是通过 L1的电流。
(3)检查电路连接以及电流表量程选择是否正确,防止电路中出现短路或电流过大而损坏仪器。
(4)[1]由图丙得,电流表的量程为0~0.6A,电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A,所以A处的电流为0.3A。
[2]在研究串联电路电流特点的实验中,使用不同规格的灯泡进行多次测量,使电路中的电流发生变化,可以得出一般规律,避免得出错误的结论,寻找普遍规律。
49.(1)
(2) 断开 b 0~3V
(3)B
(4)0.28
(5)见解析
【详解】(1)测量小灯泡电阻的实验中,通过测量通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压,根据即可算出小灯泡的电阻,所以该实验的实验原理是。
(2)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]闭合开关前,滑动变阻器滑片要移到阻值最大的位置,由图1可知为b端。
[3]电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表测量小灯泡两端电压,则电压表应选择小量程,即“0~3V”的量程。
(3)闭合开关前滑片处于阻值最大位置,即最右端;闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表、电压表均无示数,说明电路发生断路;直至移动滑片P到图-1中M点时,小灯泡突然发光,电流表、电压表均有明显示数,此时电路为通路,说明滑动变阻器M点左侧部分没有断路,则发生断路的是滑动变阻器M点右侧附近,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)由图2可知,电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A。
(5)探究电流与电压的关系,需要控制电阻不变,分析表格数据可知灯泡电阻是变化的,所以用该实验器材不能探究电流与电压的关系。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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