2026年中考物理复习-电压与电阻实验专题练习
2026-05-21
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摘要:
**基本信息**
聚焦电压与电阻实验核心考点,通过基础填空、实验探究及设计题,系统覆盖电阻影响因素、串并联电路规律等知识,注重科学探究与实验能力培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|1-4、7、12题|仪器读数、现象解释|从电阻定义到影响因素(材料/长度/横截面积),构建物理观念|
|实验探究|5、6、8-11、13-16题|控制变量法应用、数据处理|通过串并联电路规律探究,培养科学思维与证据分析能力|
|综合应用|17-29题|故障分析、实验设计|结合水果电池、滑动变阻器等实际情境,体现科学探究与社会责任|
内容正文:
2026年中考复习--电压与电阻实验专题练习
1.按要求填空。
(1)如图甲所示,被测物体的质量是______g。
(2)如图乙所示,将在头发上摩擦过的气球靠近细小水流时,会发现细小水流被气球“吸引”而发生弯曲,主要是因为带电体具有______的性质。
(3)如图丙所示,在烧瓶中注入刚刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可以看到水又重新沸腾起来,说明了水的沸点与______有关。
(4)如图丁所示,两根金属丝的长度、粗细均相同,该实验探究的是导体电阻的大小与导体______的关系。
2.按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,电阻箱的示数为__________。
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为__________N。
3.有三个电阻R1、R2、R3,其中一个发生了短路故障,一个发生了断路故障,一个完好。
(1)小东将R1和R2分别连入ab和bc之间,如图所示。闭合开关后,他观察到电流表示数大于0,则R1和R2中一定有一个是________的;另一个是________的(均选填“短路”“断路”或“完好”)。
(2)为进一步确定R1、R2对应的具体情况,小东认为可以在ab之间再并联一个电压表。请帮他写出闭合开关S后电压表的示数以及R1、R2对应的具体情况________。
4.(1)如图,在“探究冰熔化时温度的变化规律”实验中,实验器材的组装顺序是______(选填“自下而上”或“自上而下”);试管中的冰在熔化过程中,温度计的示数______;
(2)如图,与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带______电,用带电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔张开,这两片金属箔带______种电荷;
(3)如图,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个铜锌盐水电池,铜锌盐水电池的电压为______V;锌片是盐水电池的______极。
5.探究串并联电路中电流、电压规律:
(1)连接电路如图甲,探究并联电路的电流规律:
①闭合开关,L1发光,L2不发光,电流表有示数,电路故障可能是________;
②排除故障后进行实验,测得通过L1的电流0.22A,通过L2的电流0.18A,则图甲中电流表的示数是________A,测量干路电流时,应当选择电流表的测量范围为_________A;
③实验后,小园发现灯泡上L1标注有“3.8V 0.3A”,什么原因造成通过L1的电流不是0.3A,请说明原因:_________;
(2)如图乙,探究串联电路中电压的规律。
①请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整_________;
②实验中换用不同小灯泡进行多次实验并记录数据如表。
次数
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
L1、L2两端电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.4
1.4
2.8
由此可得出串联电路电压的规律为:___________。(可用公式表示)
6.丰收季节,项目化学习小组在水果中平行插入两片不同金属制成的极板,组成了一个个水果电池。他们讨论后提出影响水果电池电压的因素,利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验。数据记录如下表:
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
哈密瓜
1.0
2.0
0.884
2
哈密瓜
1.0
4.0
0.885
3
哈密瓜
1.0
6.0
0.886
4
苹果
1.0
2.0
1.000
5
苹果
1.5
2.0
1.010
6
苹果
2.0
2.0
1.012
(1)图甲中两极板为铜—锌的苹果电池的电压为________V,苹果电池的正极为________(选填“铜片”或“锌片”)。
(2)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验________(填组别)进行对比。
(3)分析实验数据4、5、6组,可以得出的结论是电压大小与________有关。
(4)利用本次实验中的水果电池得到电压为3V的电源,有效的措施是__________。
(5)从表中可判断对水果电池电压影响最大的因素是________;干电池与水果电池原理类似,其结构如图乙所示。若要改变一节干电池的电压,根据本实验的结论,最有效的做法是_________。
7.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)温度计是根据液体的___________性质制成的,如图甲所示的温度计的示数是___________℃。
(2)如图乙所示,用刻度尺测量中学生的身高,此刻度尺的分度值是___________,该中学生的身高为___________cm。
(3)如图丙所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个铜锌盐水电池。
①由图可知,铜锌盐水电池的电压为___________V;铜片是盐水电池的___________极。
②盐水中的电流方向是___________(选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”)。
8.深圳南山绿道是市民骑行热门路线,学校某物理小组发现不同路面(如沥青路、石板路、塑胶道)的共享单车刹车距离差异显著。为探究刹车距离的影响因素,小组找了一辆共享单车、沥青板、橡胶颗粒涂层板(深圳前海绿道同款)、石板、卷尺进行实验,如图所示。
(1)实验时,小文骑着自行车从同一斜面的同一高度由静止自由下滑至不同材质水平面后开始急刹滑行。自行车最终停下是因为受到______摩擦力的作用,随后测量并记录刹车距离;
(2)物理小组想继续探究压力大小对刹车距离是否有影响,接下来的操作是:______;
(3)上述探究过程运用了一种物理科学探究方法,请写出一个我们初中学过的运用相同探究方法的实验名称:______;
(4)实验记录如下表所示,根据实验数据可得刹车距离与路面材料及压力大小有关,路面越粗糙,压力越大,刹车距离越短。若小李骑着该自行车在同一斜面同一高度由静止自由下滑至石板路重复上述实验,已知小李和自行车总质量为70kg,根据表格数据,则其刹车距离可能为______(填字母);
路面材料
整车质量/kg
刹车距离/m
沥青路
65
1.2
石板路
65
1.8
橡胶颗粒涂层路
65
0.9
沥青路
70
1.1
沥青路
75
1.0
A.0.8m B.1.0m C.1.5m D.2.0m
(5)结合生活经验,请你猜想刹车距离可能还与什么因素有关?______(写出一个即可)。
9.同学们在进行探究串联电路的电压规律的实验.
(1)小聪同学按图甲所示的电路图连接电路,用一个电压表分别测、、间的电压.连接电路时,开关应处于______状态;其中测间的电压时,电压表的示数如图乙所示,示数为______V.
(2)为了快速测量,小明同学找来了两个电压表,同时测量电压.如图丙所示,当他测完了间和间的电压,为了测量间的电压,断开开关,接下来可以______.
A.保持A处接线不动,将电压表连线由B处改接到C处
B.保持B处接线不动,将电压表连线由A处改接到C处
C.保持C处接线不动,将电压表连线由A处改接到B处
10.如图甲是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据如下表。
实验组
电阻丝
材料
长度
直径
电流
1
a
康铜丝
57.20
0.50
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
0.26
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
(1)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图乙所示,其示数为__________A;
(2)为研究导体电阻大小与长度的关系,可选择实验组__________进行对比;
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体电阻还与温度有关;
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图丙所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象:__________;
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造__________(写出一种),以减少能量损耗。
11.学习了“伏安法”测电阻后,某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们选择了如图甲所示的器材,并连接了电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e。
(1)该小组开始实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为______A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值;
(2)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(1),得到铅笔芯接入长度和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请在如图丙所示在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像______;
②通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下,______;
(3)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对这根铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该______。
12.按要求填空:
(1)由图-1可知,物块所受的重力G=___________N。
(2)如图-2所示,小明的眼睛要和烛焰、三个小孔在___________,才能通过三个小孔看见烛光。
(3)如图-3所示,老师演示向倒置漏斗中的乒乓球用力吹气,乒乓球却被“吸”得很紧,说明空气流速越快的地方,压强___________。
(4)按照图-4的实验设计探究串联电路中的电压特点可以得出:在串联电路中,电路两端的总电压等于___________。
13.兴趣小组设计了如图甲电路进行“探究串联电路中电压的特点”实验;
(1)连接电路时,开关应处于______状态。
(2)如图甲所示,连接好电路,闭合开关S后,发现两灯都不亮,且电压表示数为0,若只有或中的一处发生故障,则故障原因可能是______。
(3)排除故障后,该小组正确测出灯泡两端的电压,为测量两端的电压,只将电压表连接A点的导线改接到C点,这样操作______(选填“能”或“不能”)测出两端的电压。
(4)小柯认为可将电路图甲中的一个小灯泡换为滑动变阻器,改进电路如图乙所示,改进后的优点是:______。
14.如图甲所示是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据如下表。
实验组
电阻丝
材料
长度L/cm
直径D/mm
电流I/A
1
a
康铜丝
57.20
0.50
______
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
0.26
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
请回答:
(1)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A;
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择实验组______进行对比;
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体电阻还与温度有关;
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图丙所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象:______;
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造______(写出一种),以减少能量损耗。
15.在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)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补充完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、bd、ac、cd、ad间的电压。将这些数据记入如表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图丙所示,示数为______ V。
数据序号
电流/A
Uab/V
Ubc/V
Ucd/V
Uac/V
Ubd/V
Uad/V
1
0.20
1.0
2.5
1.0
3.5
3.5
4.5
2
0.24
①
1.5
1.2
②
2.7
4.5
3
0.30
2.5
0.5
③
3.0
2.0
4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为______Ω。
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是______。
(5)读取数据______(选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线。
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律:______。
(7)小明完成实验后,和小组内的同学进行了交流提问:
①下列操作不正确的是______。
A.连接电路时,开关S处于断开状态
B.连接电压表时,试触后再选择合适量程
C.将电压表a接点连线转接至c接点,测量Ubc
②测量Uab时,灯L突然熄灭,电压表示数变为0,电流表有示数,若故障可能是由灯泡“短路”或“断路”引起的,则灯泡发生的故障类型是______。
16.滑动变阻器是实验室常用的电路元件。
(1)滑动变阻器是利用电阻大小与_________的关系制成的。
A.材料 B.长度 C.横截面积
(2)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S,小灯泡L发光,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,小灯泡L的亮度不变,电流表的示数变大。
17.小乐同学准备对串联电路的电压规律进行探究,主要步骤如下:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.5
3.9
(1)按图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出R1两端的电压;
(3)在测R2两端的电压时,小乐同学为了节省实验时间,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。
①在连接、拆除电路时,开关必须________。
②小乐同学用上面的方法_________(选填“能”或“不能”)准确测出R2两端的电压。原因是________。
③方法改正后,所测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中;分析小乐同学的实验数据得出的结论是:_________。
④这个实验在数据收集方面还存在的不足之处是:_________。
18.为了验证“导体的电阻与导体的长度有关”,实验室提供了电压合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个,导线若干,还准备好了一根粗细均匀的合金丝(电路中用符号“□”表示),一把刻度尺。
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤;
(3)设计实验数据记录表格。
19.我国科学家研发出一种导电橡胶材料。这种材料是在橡胶基底中添加特殊处理的碳纳米管制成的,具有橡胶一样的弹性,还具有导电性。同学们猜想,这种材料的导电性可能与碳纳米管的添加量有关。现有两块碳纳米管添加量不同的橡胶片,请你帮他们设计一个实验方案进行探究。
20.在校园科技节中,小明展示了图甲所示的自制新能源小车。该车用盐水电池供电,电池结构如图乙所示。展示时发现:所用盐水浓度不同,小车运动快慢不同。由此猜想盐水浓度可能会影响电池的电压,从而影响小车运动快慢。请设计实验方案探究“盐水电池的电压与盐水浓度是否有关”。
21.2026年,杭州亚运会的智能训练场馆中,运动员们佩戴着一款“触觉反馈新型橡胶手套”、它既能像真实皮肤一样能牢牢抓住物体,又能将触摸信号转化为电信号传递给电脑,从而实现“数字触觉”。同学们猜想,这种材料的导电性和材料与接触面之间的摩擦力大小,都可能与表面纹理的凹凸程度有关、现有两块大小和厚度相同,表面纹理凹凸程度不同的正方形新型橡胶片,请你选择其中一种猜想,独立设计一个完整的探究方案。
22.生活中常常使用强光手电、LED台灯等小电器,这类电器的电源通常是一节18650锂离子电池(如图所示)。“18650”中的“18”表示电池直径为18mm,“65”表示长度为65mm,“0”表示为圆柱形电池。小明同学从强光手电里卸下了一节18650电池,但发现这个电池外表没有任何标识。他想分清这个电池的正负极,请你设计实验帮他鉴别。
23.在《哪吒2:魔童闹海》里,机灵的哪吒利用“水导电、冰不导电”的特性,成功限制了化身为电的申正道的行动。好学的小科同学通过查阅资料得知,自然界中的水含有杂质(如盐、矿物质等),这些杂质在水中溶解后会产生自由离子,从而使水能够导电。而固态冰的导电性极弱,这是因为冰的晶体结构限制了离子的移动,纯冰更是接近绝缘体。
为了验证物质的状态变化对导电性的影响,小科同学准备了自来水、等质量的自来水制成的冰块、干电池、小灯泡、电流表、开关以及导线若干,开启了此次实验探究。具体步骤如下:
(1)小科首先用导线将干电池、小灯泡、电流表和开关连接起来,构成如图所示电路。
(2)然后___________。
(3)若观察到___________,则说明水比固态的冰导电性更强,物质的状态变化会对导电性产生影响。
24.在一些电器中常用到一种半导体器件——热敏电阻,热敏电阻是一种传感器电阻,其电阻随着温度的变化而改变。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。正温度系数的热敏电阻随温度的升高而增大,负温度系数的热敏电阻随温度的升高而减小。某校“创新”小组的同学收集到一个热敏电阻,请你设计一个实验方案,判断这个热敏电阻是PTC型还是NTC型的。
25.在物理实践活动中,同学们准备了大小相同的橙子、苹果、柠檬各一个,体积和形状均相同的铜片、锌片各一个,导线若干。将铜片和锌片插入水果中制作成了水果电池(其中铜片是水果电池的正极,锌片是水果电池的负极)。同学们经过测量发现、制作的水果电池电压各不相同。请你添加适当的器材设计实验方案探究水果电池电压的大小与水果种类是否有关。
26.调光灯常用图(a)所示的电位器来改变小灯亮度。其电路如图(b)所示,电源电压为且保持不变,A、B、C是电位器R上的三个接线柱,现将B、C分别与电路中的接线头M、N相连,闭合开关,逆时针旋转电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的D点滑动至A点。
(1)电位器接入电路的电阻值将______(A.变大 B.不变 C.变小),小灯的亮度将______(A.增大 B.不变 C.减小);
(2)若观察到小灯始终不亮,已知电路中出现一处故障,且只发生在小灯L或电位器R上(各接线柱连接完好)。则电路的故障可能是______;
①为确定故障,顺时针转动电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的A点滑动至B点,观察到小灯仍然始终不亮,则可以排除的电路故障是______;
②为进一步确定故障,滑片P滑回至弧形电阻片上的D点,再在电路中接入电压表,请写出电压表接入的位置及方式,以及闭合开关后,电压表的示数与对应的故障。______。
27.小华利用学生电源一个、电压表三块、不同规格的小灯泡和、滑动变阻器一个,开关一个、导线若干,探究、串联后两端的总电压U与两端的电压、两端的电压之和的关系。
(1)实验时改变自变量的方法是_________。
(2)画出实验电路图。
(3)画出实验数据记录表格。
28.小麒发现调节车灯亮度、音乐大小都需要改变电路中的电阻大小。于是,他和同学设计了“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验如图,提出了以下猜想:
A.可能与盐水浓度有关;
B.可能与盐水的液柱长度有关;
C.可能与盐水横截面积有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)实验中根据______可以判断盐水的电阻大小;
(2)探究猜想C时,向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半,发现灯变暗,能否说明盐水的电阻大小与横截面积有关?__________(选填“能”或“不能”),为什么?______________;
(3)小组的同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。(两者导电性相差比较大)这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢?为了探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水。小组同学除了以上实验中的器材,还准备了足量的矿泉水和_______,请你设计一个实验验证写出实验步骤及判断方法。________________。
29.科技小组的同学想制作一个温度自动感应装置。他们获取了一种用新型材料制成的电阻,想知道该材料的电阻是否随着温度的变化而变化。请你设计一个实验方案进行探究。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)26
(2)吸引轻小物体
(3)水面上方气压大小
(4)材料
【详解】(1)天平测量质量时,物体的总质量等于砝码质量加游码对应刻度值。本题砝码总质量为,游码左边缘对准刻度,因此物体总质量为。
(2)气球和头发摩擦后带上电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质,因此会吸引细小水流,使水流弯曲。
(3)冷水浇烧瓶底部时,烧瓶内水蒸气液化,瓶内气压降低,水的沸点随之降低,因此刚停止沸腾的水会重新沸腾,该实验说明水的沸点与水面上方气压大小有关。
(4)导体电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。实验中两根金属丝的长度、粗细(横截面积)都相同,只有材料不同,因此探究的是导体电阻大小与导体材料的关系。
2.(1)80
(2)2.2
【详解】(1)要确定电阻箱的示数,需明确电阻箱每个旋钮对应的倍数及指针所指数字,然后将各旋钮对应的数值相加。
电阻箱的示数为
(2)由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.2N。
3.(1) 短路 完好
(2)若电压表有示数,说明R1是完好的,R2是短路的;若电压表无示数,说明R1是短路的,R2是完好的。
【详解】(1)在串联电路中,当电路有断路时,电路中的电流表在任何位置都是零,小东将R1和R2分别连入ab和bc之间,闭合开关后,他观察到电流表示数大于0,说明电路没有断路,故R1和R2一定有一个是短路,另一个是完好的电阻。
(2)小东认为可以在ab之间再并联一个电压表。若电压表有示数,说明R1是完好的,R2是短路的;若电压表无示数,说明R1是短路的,R2是完好的。
4.(1) 自下而上 不变
(2) 负 同
(3) 0.6 负
【详解】(1)[1]实验时要根据酒精灯的高度确定烧杯位置,进而确定温度计等仪器的位置,故安装的时候应按照自下而上的顺序进行。
[2]晶体熔化时,吸收热量,温度不变,所以试管中的冰(冰是晶体)在熔化过程中,温度计的示数不变。
(2)[1]摩擦起电的实质是电子的转移,与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带负电。
[2]用带电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔张开,两片金属箔带负电,由于同种电荷相互排斥,金属箔会张开一定角度,这两片金属箔带同种电荷。
(3)[1]图中电压表的量程是,分度值是,图中电压表的读数即电池电压为:。
[2]根据图可知,因为锌片与电压表的负接线柱相连,电压表指针正常偏转,因此锌片为盐水电池的负极。
5.(1) 灯L2断路 0.22 0—0.6 灯泡L1两端的实际电压未达到3.8V
(2) 串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和(U=U1+U2)
【详解】(1)[1]如图甲所示,L1与L2并联,两者间互不影响,电流表与L1串联,测量通过L1的电流,闭合开关后,L1发光,L2不发光,电流表有示数,说明L1所在支路为通路,则可知故障可能是灯L2断路。
[2]由图甲可知,电流表与L1串联,测量通过L1的电流,所以可得图甲中电流表的示数是0.22A。
[3]由题意可知,通过L1的电流与通过L2的电流均小于0.3A,两者的电流之和小于0.6A,范围较小,所以应使用小量程0-0.6A接入电路中。
[4]由图甲可知,电源由两节干电池串联组成,电源电压为3V,小于灯泡L1的额定电压,那么小灯泡L1两端的实际电压是不可能达到3.8V的,则通过小灯泡的电流也达不到额定电流的值。
(2)[1]因为要探究串联电路中电压的规律,所以灯泡L1与L2应串联接入电路中,应当将灯泡L1的右接线柱与灯泡L2的右接线柱相连,如下图所示:
[2]分析表中实验数据可知,每次实验中,灯泡L1两端的电压值与灯泡L2两端电压值相加都等于L1、L2两端的电压值,则可得到结论:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。
6.(1) 0.6 铜片
(2)1、2、3
(3)电极插入的深度
(4)将3个电极插入深度为1cm,电极之间距离为2cm组成的苹果电池串联起来
(5) 水果的种类 改变化学填充剂的成分
【详解】(1)[1]图-1中电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,则两极板为铜—锌的苹果电池的电压为0.6V。
[2]根据电压表的使用规则,电源的正极接电压表的正接线柱时,电压表的指针正向偏转,苹果电池的正极为铜片。
(2)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应控制水果种类、电极插入深度不变,只改变电极之间距离,则应选用实验1、2、3进行对比。
(3)分析实验数据4、5、6组,水果种类和电极之间距离相同,电极插入深度不同,电压表示数不同,则可以得出的结论是电压大小与电极插入的深度有关。
(4)第4组实验中水果电池的电压为1V,则要利用本次实验中的水果电池得到电压为3V的电源,有效的措施是将3个电极插入深度为1cm,电极之间距离为2cm组成的苹果电池串联起来。
(5)[1]根据1、2、3的数据可知,水果的种类相同、插入电极的深度相同,电极之间的距离不同,测量的电压近似相同;根据4、5、6的数据可知,水果的种类相同、插入电极的深度不同,电极之间的距离相同,测量的电压近似相同,则说明根据插入电极的深度、电极之间的距离对电压影响较小。1、4的数据可知,水果的种类不相同,插入电极的深度和电极之间的距离相同,电压明显不相同,这表明水果电池电压影响最大的因素是水果的种类。
[2]由于水果电池电压的大小与水果的种类有关,要改变一节干电池的电压,可以通过改变化学填充剂的成分来改变电压的大小。
7.(1) 热胀冷缩
(2) 1cm 172.0
(3) 0.6 正 从锌片到铜片
【详解】(1)[1]温度计的玻璃泡中有液体,液体温度升高或降低时,液体的体积膨胀或收缩,所以温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
[2]由图甲可知,温度计左端为有液柱的一端,则温度计的玻璃泡在左端,图中温度计的刻度由左到右逐渐减小,则零刻度在右侧,液柱对齐的刻度示数为零下温度,温度计的分度值为1℃,温度计示数为-16℃。
(2)[1][2]由图乙可知,刻度尺上10cm被平均分成10小格,则每小格表示1cm,所以刻度尺的分度值为1cm;图中中学生的头顶对齐刻度在170.0cm上方2小格处,所以中学生的身高为172.0cm。
(3)[1]由图丙可知,电压表选择0~3V测量范围,分度值为0.1V,示数为0.6V。
[2]由图丙可知,电压表的指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的铜片是盐水电池的正极,锌片是盐水电池的负极。
[3]电源正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,则盐水中正电荷向铜片移动,负电荷向锌片移动,电流方向为正电荷的定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,则盐水中电流方向从锌片到铜片。
8.(1)滑动
(2)见解析
(3)探究动能大小影响因素/探究电阻大小影响因素
(4)C
(5)刹车前(到达水平路面)的初速度/路面湿度
【详解】(1)自行车刹车滑行过程中,与地面接触且有挤压,地面对自行车产生阻碍自行车向前运动的滑动摩擦力,使自行车最终停下。
(2)要探究压力大小对刹车距离是否有影响,应保持接触面的粗糙程度不变,让不同质量的人骑自行车从同一斜面的同一高度静止下滑,从而保证物体对地面的压力大小不同,通过记录刹车距离来探究实验。
(3)该实验中人骑着自行车从同一斜面的同一高度静止下滑,用到了控制变量法的物理方法,在探究动能大小的影响因素时让质量不同的小车从斜面的同一高度静止释放从而保证它们到达水平面时的速度相等,该过程也用到了控制变量法;在探究电阻大小的影响因素时,要保证导体的材料、长度相同,通过比较不同横截面积的导体接入电路时电流表的示数大小来探究横截面积对导体电阻的影响,也用到了控制变量法。
(4)由表格数据可知,当整车质量为65kg时,在石板路面运动时比在沥青路面运动时的刹车距离大。因此小李和自行车总质量为70kg,其在石板路上重复实验时的刹车距离要比他在沥青路上运动时的刹车距离大,即实际刹车距离要大于1.1米;当都在沥青路面运动时,整车质量增大时,刹车距离减小。因此当整车质量为70kg时,在石板路上的刹车距离要小于整车质量为65kg时的刹车距离,即实际刹车距离要小于1.8米。因此此时刹车距离可能为1.5米,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)刹车前(到达水平路面)的初速度较大时,速度减小为0的时间要增大,刹车距离会变大;实际生活中路面湿度发生变化时,车所受的摩擦力大小会改变,刹车距离也会变化。
9.(1) 断开 1.2
(2)C
【详解】(1)[1]为了保护电路中各用电器的安全,连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]图乙所示电压表的量程是小量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为1.2V。
(2)A.保持A处接线不动,将电压表连线由B处改接到C处,电压表并联在灯泡和灯泡的两端,测的是灯泡和灯泡两端的总电压,故A不符合题意;
B.保持B处接线不动,将电压表连线由A处改接到C处,这样会导致电压表的正负接线柱接反,故B不符合题意;
C.保持C处接线不动,将电压表连线由A处改接到B处,这样电压表与灯泡并联,正负接线柱也没接反,刚好测量间的电压,故C符合题意。
故选C。
10.(1)0.32A
(2)3和4
(3) 该金属电阻随温度降低先减小,当温度降低到一定值时,电阻突然变为0 输电线(或电动机线圈等)
【详解】(1)图乙中电流表选用小量程(0~0.6A),分度值为0.02A,指针指向0.32A,故示数为0.32A。
(2)研究电阻与长度的关系时,需控制材料、横截面积相同,长度不同。实验组3(电阻丝c)和4(电阻丝d)的材料均为镍铬丝、直径(横截面积)相同,长度不同,符合控制变量要求。
(3)[1]图丙显示,温度降低过程中,电阻先缓慢减小,在某一低温下突然降为0,这是超导现象(电阻为0)。
[2]常温下电阻为0的材料是超导体,用其制造输电线可避免电流的热损耗,提高输电效率。
11.(1)0.26
(2) 导体的电阻与导体长度成正比
(3)换用不同的导体多次实验
【详解】(1)如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A。
(2)[1][2]在坐标纸上依次描点,用平滑的线把各点连接起来,得到铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像如下:
由图像可知,电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像为正比例函数图像,可得:在材料和横截面积一定的条件下,导体的电阻与导体长度成正比。
(3)只通过对这根铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,接下来还应该换用不同的导体多次实验,使实验结论具有普遍性。
12.(1)2.4
(2)同一直线(上)
(3)越小
(4)各部分电路两端的电压之和
【详解】(1)由图-1可知,弹簧测力计分度值为0.2N,读数为2.4N,根据二力平衡的原理可知,物块所受的重力G=2.4N
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播,小明的眼睛要和烛焰、三个小孔在同一直线上,才能通过三个小孔看见烛光。
(3)向倒置漏斗中的乒乓球用力吹气,乒乓球却被“吸”得很紧,是因为当从漏斗口吹气时,乒乓球上面的空气流速增大压强减小,乒乓球被下面的大气压压向漏斗颈而不掉下来。
(4)在串联电路中,电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。按照图-4的实验设计探究串联电路中的电压特点可以得出在串联电路中,电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。
13.(1)断开
(2)L2断路
(3)不能
(4)见解析
【详解】(1)连接电路时,开关应处于断开状态,这是为了防止电路接通瞬间出现短路,损坏电路元件。
(2)两灯都不亮,说明电路发生断路;电压表示数为0,若L1断路,电压表测电源电压,示数不为0;若L2断路,电压表正接线柱无电流流进,故电压表示数为0,所以故障原因是L2断路。
(3)将电压表连接A点的导线改接到C点,会导致电压表的正负接线柱接反,闭合开关后指针会反向偏转,无法正确测量L2两端的电压。
(4)把其中一个小灯泡换成滑动变阻器后,通过移动滑片可以改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而改变电路中的电压分配,能够进行多次测量,避免实验结论的偶然性,得出串联电路电压的普遍规律。
14.(1)0.32
(2)b、c
(3) 随温度的降低而减小,最后变为超导体 远距离输电线
【详解】(1)乙图中电流表选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.32A。
(2)研究导体电阻大小与横截面积的关系,需要控制导体的材料、长度相同,横截面积不同,因此选择b、c进行对比。
(3)[1]如图丁所示,当温度越低时,该种金属的电阻变小,即金属电阻会随温度的降低而减小,最后变为超导体。
[2]若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造远距离输电线,在运输电能的过程中减小能量损耗。
15.(1)
(2)1.8
(3)5
(4)寻找普遍规律
(5)②
(6)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比
(7) C 短路
【详解】(1)由甲图可知,灯泡L与滑动变阻器、电阻R0串联,滑动变阻器“一上一下”接入电路,如图所示:
(2)由图丙可知,电压表接的是小量程,分度值0.1V,故电压表示数为1.8V,即数据①处的电压表的示数为1.8V。
(3)由甲图可知,R0两端的电压即为c、d两点间的电压,根据数据可知,当c、d两点间的电压为1.0V时,电路中的电流为0.2A,所以R0的阻值为
(4)探究串联电路电压的特点实验中,需多次测量,通过归纳总结得出规律,多次实验的目的是寻找普遍规律,避免实验的偶然性。
(5)分析表格中的数据,数据②的大小为Uac2=Uad2-Ucd2=4.5V-1.2V=3.3V,此时电压表用的大量程,分度值为0.5V,则读取3.3V电压值时电压表的指针没有对准刻度线。
(6)分析表格中的数据,观察R0两端电压与电流可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(7)①[1]A.为了保护电路,连接电路时,开关S处于断开状态,故A正确,不符合题意;
B.为了不超过量程,电压表采用大量程试触的方法,选择合适的量程,故B正确,不符合题意;
C.测量Ubc时,将电压表a接点连线转接至c接点,这样会导致电压表正负接线柱接反,不能测量出b、c两点间电压,故C错误,符合题意。
故选C。
②[2]灯泡熄灭,可能是灯泡断路或灯泡短路,由于电流表的示数不为0,说明电路通路,电压表的示数为零,说明与电压表并联的灯泡短路了,所以故障为灯泡短路。
16.(1)B
(2)
【详解】(1)滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的,所以是利用电阻大小与长度的关系制成的,故选B。
(2)因为向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,小灯泡L的亮度不变,说明小灯泡与滑动变阻器是并联的(并联电路各支路互不影响);又因为电流表的示数变大,根据并联电路电流特点,干路电流等于各支路电流之和,说明电流表测的是干路电流,且向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以可将滑动变阻器的右下接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连,再将小灯泡L的右接线柱与开关右接线柱相连。如图所示:
17. 断开 不能 电压表正、负接线柱接反 见解析 仅一组数据,得出的结论具有偶然性
【详解】[1]连接电路时,为了不让各电学原件被损坏,电路要处于断开状态,所以开关要断开;
[2][3]测R1两端的电压时,电压表正接线柱接B点,电压表负接线柱接A接点,测R2两端的电压时,因为B接点不动,只将A接点改接到C接点上时,则电压表正接线柱接B点,电压表负接线柱接C接点,导致开关闭合后,电流从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,电压表指针反偏,不能准确测出R2两端的电压。
[4]由表格数据得出3.9V =2.4V+1.5V,即UAC=UAB+UBC,即串联电路中,总电压等于各部分电路电压之和。
[5]上述结论只有一组数据,得出的数据可能只在上述这一种情况下成立,具有偶然性,为了能得出普遍规律,要更换不同规格的电阻或者电源进行多次试验。
18.(1)
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)实验中需要测出横截面积相同、长度不同的合金丝的电阻,实验中可以采用伏安法测量不同长度的合金丝的电阻,为了保护电路与调整合金丝的电压、电流,可以将变阻器与合金丝串联,如图所示:
(2)实验步骤如下:①将滑动变阻器阻值调至最大,将适当长度的合金丝接入电路,并用刻度尺测量接入电路的长度L。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置,用电压表测量合金丝两端的电压U,用电流表测量通过合金丝的电流I,将U、I的测量数据记录在闭合中。
②断开开关,改变合金丝接入电路的长度,仿照②再做依次实验。
③断开开关,改变合金丝接入电路的长度,仿照②再做依次实验。
④断开开关,依据计算两次合金丝接入电路的电阻R,并记录在表格中。
(3)实验中,要记录合金丝接入电路中的长度、对应合金丝的电压、电流,并计算其阻值,实验数据表格设计如下:
实验次数
合金丝流入电路的长度/m
电压表示数U/V
电流表示数I/A
电阻大小R/Ω
1
2
3
19.探究导电橡胶导电性与碳纳米管添加量的关系
一、实验目的
探究导电橡胶的导电性与碳纳米管添加量的关系。
二、实验器材
电源、开关、电流表、导线若干
碳纳米管添加量不同的橡胶片(长度、横截面积、厚度均相同)
固定橡胶片的支架
三、实验步骤
连接电路:将电源、开关、电流表、导线串联起来,形成一个完整的电路,留出两个接线柱用于接入橡胶片;
接入样品:选取碳纳米管添加量最少的橡胶片,将其接入电路的两个接线柱之间,闭合开关,记录电流表的示数;
更换样品:断开开关,依次更换碳纳米管添加量不同的橡胶片(每次更换的橡胶片长度、横截面积、厚度均保持不变),重复步骤 2,分别记录对应的电流表示数;
数据记录与分析:整理不同碳纳米管添加量下的电流表示数,比较电流大小,判断橡胶片的电阻大小,从而分析导电性与碳纳米管添加量的关系;
四、实验原理
在电压一定时,导体的电阻越小,电路中的电流越大。因此,可以通过电流表示数的大小,反映橡胶片的电阻大小,进而比较其导电性强弱。
五、注意事项
实验中要控制橡胶片的长度、横截面积、厚度相同,只改变碳纳米管的添加量,保证单一变量;
每次实验前要断开开关,更换橡胶片后再闭合开关,避免电路短路;
电流表要选择合适的量程,且正负接线柱连接正确;
六、实验结论
若,则该材料的导电性与碳纳米管的添加量无关;若,则该材料的导电性与碳纳米管的添加量有关。
【详解】略
20.实验器材:电压表、开关、导线若干、烧杯、浓度不同的盐水、碳片、镁片
实验步骤:①按图甲所示电路图连接电路。组装图乙所示的盐水电池,将电池的两极接入电路中的a、b两点。闭合开关进行试触,确保电路连接正确。
②在烧杯中先后三次装入体积相同、浓度不同的盐水,保持两极片插入盐水的深度及两极片间的距离一定,闭合开关,读出电压表示数、、,并进行比较。
实验结论:若,则盐水电池的电压与盐水浓度无关。
若,则盐水电池的电压与盐水浓度有关。
【详解】略
21.选择探究“导电性”。
实验器材:电池、开关、导线、电流表、定值电阻、大小厚度相同凹凸程度不同的导电橡胶样本A和B。
实验步骤:①将样本A与电池、开关、电流表、定值电阻串联,闭合开关,记录电流表的示数。
②断开开关,将导电橡胶样本B替换A接入电路,闭合开关,记录电流表示数。
实验结论:若,则橡胶导电性与表面纹理凹凸程度无关。
若则橡胶导电性与表面纹理凹凸程度有关。
【详解】略。
22.实验步骤:将电压表、开关、待测电池用导线依次连接,闭合开关试触,观察电压表的指针偏转情况。
实验结论:若电压表指针正向偏转,则与电压表“+”接线柱相连的那端为电池的正极;若电压表指针反向偏转,则与电压表“-”接线柱相连的那端为电池的正极。
【详解】见答案。
23. 将水、冰块分别接入电路中,闭合开关,观察并记录小灯泡的亮度以及电流表的示数变化 接入水中时,小灯泡较亮,电流表示数较大/接入冰块时,小灯泡较暗或不发光,电流表示数较小或为零
【详解】[1]见答案
[2]见答案
24.实验器材:热敏电阻、电源、开关、导线若干、电流表、定值电阻、两个相同的烧杯、热水、冷水。
实验过程:
①用导线将热敏电阻与电源、开关、定值电阻、电流表连接成串联电路,在两个相同的烧杯中分别倒入适量相同质量的热水和冷水;
②将热敏电阻及相连的导线绝缘防水处理后放入热水中,闭合开关,记录电流表的示数为I1;
③断开开关,将热敏电阻从热水中取出并擦干,再放入冷水中,一段时间后再闭合开关,记录电流表的示数为I2。
实验结论: 若,该热敏电阻是NTC型的;若,则该热敏电阻是PTC型的。
【详解】见答案。
25.需要添加的实验器材:电压表、开关、刻度尺;
实验步骤:①将铜片和锌片插入橙子中相同深度,将电压表的正接线柱用导线与开关、铜片相连,负接线柱用导线与锌片相连;
②闭合开关,读出电压表的示数,即为橙子电池的电压;
③换用苹果和柠檬重复上述实验步骤,并用刻度尺测量并保持铜片和锌片之间的距离不变,插入水果中的深度不变,分别读出苹果和柠檬电池的电压值为、;
实验结论:若,说明水果电池电压的大小与水果种类无关;若、、不完全相等,说明水果电池电压的大小与水果种类有关。
【详解】见答案
26.(1) A C
(2) 电位器R断路/小灯L断路/小灯L短路 电位器R断路 见解析
【详解】(1)[1][2]将B、C分别与电路中的接线头M、N相连,闭合开关,逆时针旋转电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的D点滑动至A点,电位器接入电路的电阻片变长,接入电路的电阻值将变大,则电路中电流变小,小灯的亮度将减小。
(2)[1]若观察到小灯始终不亮,说明小灯中没有电流通过,已知电路中出现一处故障,且只发生在小灯L或电位器R上(各接线柱连接完好)。则电路的故障可能是电位器R断路,或小灯L断路,或小灯L短路。
[2]为确定故障,顺时针转动电位器的轴,滑片P从弧形电阻片上的A点滑动至B点,观察到小灯仍然始终不亮,滑片P滑动至B点时,M、N之间相当于连入一根导线,小灯仍然始终不亮,则可以排除的电路故障是电位器R断路。
[3]为进一步确定故障,滑片P滑回至弧形电阻片上的D点后,可以将电压表串联在电路中,闭合开关,若电压表有示数,说明电压表两端与电源相通,则故障是小灯L短路,此时电压表测电源电压,示数为;若电压表示数为0,说明电压表两端无法与电源相通,则故障是小灯L断路。所以做法及判断方法是:电压表串联在电路中,闭合开关,电压表示数为,则小灯L短路;电压表示数为0,则小灯L断路。
27.(1)利用滑动变阻器改变两个灯泡两端的电压
(2)
(3)
实验次数物理量
1
2
3
4
5
U1/V
U2/V
(U1+U2)/V
U/V
【详解】(1)为得出普遍规律,利用滑动变阻器改变两个灯泡两端的电压,实现多次测量。
(2)电源、开关、滑动变阻器、、依次串联;电压表并联在两端测,电压表并联在两端测,电压表并联在和两端测总电压,据此作图。
(3)调节滑动变阻器,改变两个灯泡两端的电压,记录至少三组电压值,计算,并与U比较,验证是否相等。表格如下:
实验次数物理量
1
2
3
4
5
U1/V
U2/V
(U1+U2)/V
U/V
28.(1)灯泡亮度
(2) 不能 长度改变
(3) 纯净水 实验步骤:
1.将玻璃管内的金属活塞位置固定,保证液柱长度、横截面积相同;
2.向玻璃管中加入矿泉水,闭合开关,观察并记录灯泡的亮度;倒出矿泉水,将玻璃管清理干净后,加入纯净水,保证液柱长度、横截面积与矿泉水时相同,闭合开关,观察并记录灯泡的亮度。倒出纯净水,将玻璃管清理干净后,加入待测水,保证液柱长度、横截面积与矿泉水时相同,闭合开关,观察并记录灯泡的亮度。
判断方法:
如果待测水对应的亮度与矿泉水亮度相近,则说明饮水机中是矿泉水;如果与纯净水亮度相近,则说明是纯净水。
【详解】(1)由图可知,盐水与小灯泡串联接入电路,当盐水电阻变小时会使电路中电流变大,灯泡变亮,当盐水电阻变大时会使电路中电流变小,灯泡变暗,因此可以通过小灯泡的亮度判断盐水的电阻大小。
(2)[1][2]根据控制变量法可知,要探究盐水的电阻大小与横截面积的关系,需要控制盐水的浓度和液柱长度不变,向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半的过程中,盐水的液柱长度也在改变,因此不能说明盐水的电阻大小与横截面积有关。
(3)[1]因为实验中要探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水,因此需要准备足量的矿泉水和纯净水。
[2]见答案。
29.见解析
【详解】(1)实验目的:探究新型材料制成的电阻是否随着温度的变化而变化。
(2)实验器材:电源、开关、电流表、电压表、温度计、新型材料制成的电阻、恒温水浴、导线若干。
(3)实验步骤:①将新型材料制成的电阻接入电路,与电源、电流表、电压表组成电路,电路图如下所示:
②将电阻放入恒温水浴中,调节水温,从室温开始逐步升高,每次温度稳定后,记录电压和电流,根据欧姆定律,计算电阻;
③重复实验,记录多组数据。
(4)数据记录表:
温度
电压
电流
电阻
(5)实验结论:通过分析实验数据,若电阻变化,说明该材料的电阻随着温度的变化而变化;若电阻不变,说明该材料的电阻不随温度的变化而变化。
答案第1页,共2页
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