专题08 实验题 13大题型39小题(期中专项训练)九年级物理上学期沪科版
2026-10-21
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内容正文:
专题08 实验题专项训练
第13章温度与物态变化
题型1 探究固体熔化时温度变化规律
题型2 探究水沸腾时温度变化的特点
第14章内能与热机
题型3 探究:不同物质的吸热能力
题型4 比较不同燃料的热值大小
第15章电与电路·
题型5 探究串联电路中电流的特点
题型6 探究并联电路中电流的特点
题型7 探究串联电路中电压的特点
题型8 探究并联电路中电压的特点
第16章探究电路·
题型9 探究影响电阻大小的因素
题型10 探究电流与电压的关系
题型11 探究电流与电阻的关系
题型12 测量定值电阻阻值
题型13 测量小灯泡电阻
基础·固本强基
题型1 探究固体熔化时温度变化规律(共3小题)
1.(25-26八年级上·辽宁辽阳·期中)在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置,完成下面探究实验。
(1)点燃酒精灯给烧杯加热,一段时间后温度计A的示数如图甲所示,此时温度计示数为___________℃;
(2)实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示,通过分析图像可知,___________(填“实”或“虚”)线是试管内碎冰温度随时间变化的图像,第7min时烧杯内的碎冰处于___________态,此时试管内的碎冰___________(填“能”或“不能”)熔化。试管内冰熔化经历___________min;
(3)通过实验可以得出晶体熔化的条件是:温度达到熔点,____________。
2.(25-26八年级上·云南红河·期中)为了探究物质熔化的规律,小明同学所在的学习小组选取了冰与海波两种物质,并利用图甲中的实验装置进行探究。
(1)这两个实验都需要用到的测量仪器是温度计和___________;在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将___________(选填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)在探究“冰的熔化规律”实验中,宜选用___________(选填“碎冰块”或“整冰块”),目的是_________________________________。
(3)根据实验记录的数据,小明他们作出了熔化图像,如图乙、丙,他们发现冰和海波在熔化过程中,虽然不断吸收热量,但温度不变,由此他们判断冰和海波都是___________(选填 “晶体”或“非晶体”)。
(4)根据现象可知,海波的熔化图像是___________(选填“乙”或“丙”)。
(5)小红未对冰块进行加热,可是冰块仍然熔化了,于是小红认为冰的熔化不需要吸热。她的看法是___________(选填“正确”或“错误”)的;原因是周围环境的温度高于冰的温度,冰会从周围环境中吸收热量而___________。
3.(26-27八年级上·黑龙江绥化·阶段检测)如图甲所示,是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察固体的熔化过程。
(1)如图甲所示实验中用水浴法加热的好处___________
(2)试管内物质在熔化过程中,某时刻温度如图乙所示,读数方法正确的是___________(选填“A”“B”或“C”),示数为___________℃,某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变化的图像(如图丙ABCDE),则可知该物质是___________(选填“晶体”或“非晶体”),该物质熔化过程中的特点是___________。
(3)在该物质熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,该物质将停止熔化。将试管放回烧杯后,该物质又继续熔化。说明固体熔化时需要___________(选填“吸收”或“放出”)热量。
(4)根据描绘的图线,该物质在第5min时处于___________态,该物质的熔点为___________℃,该物质处于熔点温度下可能存在的状态有___________。
题型2 探究水沸腾时温度变化的特点(共5小题)
1.(26-27八年级上·北京·期中)小明在探究水沸腾时温度变化特点实验时,两组同学从甲、乙两套实验装置中各选一套来完成实验。
(1)图丙是实验中某一时刻温度计的示数,其读数是______℃;图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度-时间”图像,其中图像______(选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的;据此推断,实验时,当地的大气压______(选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压;
(2)根据实验数据绘制的“温度-时间”图像归纳出水沸腾时的特点:______________________________。
2.(25-26七年级上·山东日照·期中)小刘在做实验时,用到的器材如下:铁架台、烧杯、温度计、硬纸板、陶土网等。
(1)如图所示,是小刘同学用温度计测小烧杯中水的初温时的操作图,A是操作过程:A图中操作的错误是_______________________________________________________________;
(2)除图C中器材外,还需要的测量仪器是_________,组装实验器材时需要先点燃酒精灯;
(3)根据下表数据请在图D方格纸上画出水的温度随时间变化的图像:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)根据以下信息,你认为完成本实验应选用_________(选填“酒精”或“水银”)温度计;
液体种类
酒精
水银
熔点/℃
-117
-39
沸点/℃
78
357
(5)水沸腾后,还要继续加热一段时间的主要目的是( )
A.观察水沸腾后的温度变化 B.验证水的沸点和液面上方气压大小有关
C.观察水沸腾后的体积变化 D.验证水沸腾不仅要达到沸点,还要持续吸热
(6)水沸腾后停止加热,但烧杯中的水没有立即停止沸腾,其原因是:______________________________________________________;
(7)在设计实验方案时,为了节省时间,可采取的措施是___________________________(写出一种即可);
(8)如图E所示的四个图,表示在观察水沸腾前后连续加热过程中出现的四个现象,请将它们按照出现的前后顺序排列起来___________________________。
3.(25-26八年级上·辽宁锦州·期中)利用如图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)按规范组装器材,在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将___________(选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了_______________________;
(3)实验时,当看到___________(填序号),就表明水沸腾了;
A.水的温度达到
B.水的温度保持不变
C.水中有大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中
(4)如下图所示,各装置的大试管和小试管中都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾过程中,小试管中的水不会沸腾的是___________;
A. B. C.
(5)撤去酒精灯后,___________(选填“需要”或“不需要”)继续观察水是否沸腾;
(6)用同一热源给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如丙图中图线a所示,若其他条件不变,仅增加水的质量,温度与时间的关系图线对应___________(选填“a”“b”“c”或“d”)。
题型3 探究:不同物质的吸热能力(共5小题)
4.(26-27九年级上·江苏南通·期中)中午时分烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的,小红决定探究该现象的本质原因。
(1)确定课题:“不同的物质,其他条件相同,那么吸热是否相同呢?”小红用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热(如图甲所示),箱子规格一致,这是为了保证相同时间内水和沙子___________相同;记录的数据绘制成表格(如图乙所示),温度都升高10℃,根据___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)的多少,可判断水比沙子吸收的热量更____(选填“多”或“少”)。基于物质的“热”的角度,有这样的特性,科学家把这个特性抽象概括为________。在物理学中,它可以用物体温度升高时吸收的热量与________________之比来反映。
(2)两箱子开口,用透明细管AB连通,点燃一支香放在细管中(如图丙所示),白炽灯工作一段时间后,烟将会从B管口冒出,本质原因是水比沙子的比热容____(选填“大”或“小”)。这个实验模拟的是近地面形成的___________(填选项前字母:A.海面吹向陆地的风;B.陆地吹向海面的风)。
5.(26-27九年级上·河北石家庄·阶段检测)在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图(a)所示。
(1)实验中应取_________(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格_________(选填“相同”或“不同”)的电加热器加热;
(2)图(b)是根据实验测得的数据分别描绘了甲乙两种液体的温度随加热时间变化的图像。分析图像数据可知:加热5min,甲吸收的热量_________乙吸收的热量;两种液体的比热容大小c甲________c乙;(均选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)若甲液体的比热容为,则由图可知乙液体的比热容为________;
(4)图(c)中①是乙液体加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙的质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的第_________条。(选填“①”“②”或“③”)
6.(26-27九年级上·湖北十堰·阶段检测)小明利用如图甲所示的实验装置比较A、B两种液体的吸热能力,温度传感器的探头部分与试管内的两种液体良好接触,如图乙所示是计算机自动生成的实验图像,表格中是记录的实验数据,请回答下列问题。
液体名称
液体质量m
液体初温
液体末温
加热时间t
A
100
18
38
3
B
100
18
28
3
(1)设计实验时,需要对变量进行控制,下列变量控制中错误的是_____________。
A.两个试管规格相同 B.两种液体的初温相同 C.两种液体体积相同
(2)实验中液体吸收热量的多少是通过_____________来反映的。
(3)请你仔细观察表格中的实验数据,指出表格设计时存在的问题:_____________。
(4)分析表中数据,要使A液体和B液体末温相同,需要给B液体加热更长的时间。分析可知A、B液体的比热容之比为_____________。
题型4 比较不同燃料的热值大小(共3小题)
7.(26-27九年级上·广东河源·阶段检测)小明采用如图所示的装置进行探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
(1)在安装实验器材时,应先调整固定___________(选填“A”或“B”)的位置;
(2)探究过程中,要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的初始温度和___________相等;
(3)实验时,可以通过比较___________(选填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片放出热量的多少;
(4)从表格数据可以发现,质量相等的不同燃料,充分燃烧所放出的热量一般是___________(选填“相同”或“不同”)的;若酒精和碎纸片都充分燃烧后放出的热量相等,则燃烧的___________质量较小;
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
碎纸片
25
44
(5)若水的质量和燃料的质量均已知,结合表中水的初温和末温计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比___________(选填“偏大”或“偏小”),理由是_________________________________。
8.(26-27九年级上·湖北黄石·阶段检测)如图甲、乙、丙所示,在探究不同物质吸热本领和不同燃料热值大小的实验中,实验装置相同,两种燃料的质量都是10g,实验准备有密度不同的两种液体、质量均为10g的两种燃料,各实验装置规格相同。
(1)在烧杯中分别装入______(选填“质量”或“体积”)相等的两种液体:
(2)若要比较不同物质的吸热本领:
①应选择______两图进行实验;
②该实验是通过比较______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来间接反映液体吸收热量的多少;
③由图丁可知,液体______的吸热能力更强。
(3)若要比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验。
(4)假设烧杯中水的质量为,比热容为,初温为,末温为,燃烧消耗了的燃料,如果不计热量损失,那么根据实验数据可以推算出燃料热值q的表达式______。用这样的方法计算出的燃料热值与真实值相比______(选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
9.(26-27九年级上·北京大兴·阶段检测)如图是研究不同燃料燃烧时放热本领的实验装置,两组实验器材、烧杯内的水的初温和质量都相同。实验中忽略热量的散失,设两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)取质量______(填“相同”或“不相同”)的两种燃料放入燃烧皿制成燃料灯;两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热(烧杯相同,如图所示);
(2)当燃料燃烧完毕时,通过比较________________________来判断两种燃料热值的大小。请根据上面的设计方案回答:
①当两种燃料完全燃烧完后,画出被加热水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。两种燃料中放热本领更强的是燃料______(填“1”或“2”)。
②根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出对应燃料的热值,发现结果与资料中给出的对应燃料的热值相比________(填“偏大”或“偏小”),分析原因可能是________________________
题型5 串联电路中电流特点(共4小题)
10.(26-27九年级上·吉林长春·阶段检测)在“探究串联电路的电流特点”的实验中。
(1)在连接电路时,开关应该处于_________(填“闭合”或“断开”)状态;
(2)根据图甲所示的电路图,在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
(3)实验中小明发现两个串联的小灯泡中,一个发光,一个不发光,造成其中一个小灯泡不发光的原因可能是_________
A.通过此灯泡的电流小于另一灯泡电流
B.灯泡的灯丝断了
C.此灯泡灯丝被短路了
D.此灯泡靠近电源负极
(4)正确连接电路后,小明测得A点电流如图丙所示,则通过A点的电流为_________A;
(5)如表是另一个小组某同学实验中的一组数据:
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5
指出表格所记录的数据中,明显错误的数值是_________A,造成错误的原因是__________________
11.(26-27九年级上·吉林长春·阶段检测)如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
(1)连接电路时开关应该___________,若在连接好电路之后闭合开关,看到接在A点的电流表的指针向零刻度线的左侧偏转,如图乙所示,这是由于______________________。
(2)闭合开关后,小川发现灯L1亮,L2不亮,他猜想灯L2不亮的原因可能是:①灯L2的灯座出现了短路;②灯L2发光太暗。为了验证他的猜想是否正确,他把灯L2从灯座上拧下来后,发现灯L1仍发光,则他的猜想___________(填序号)是合理的。
(3)排除故障后,他发现C、B两处的电流表示数分别为0.18 A和0.16 A,为什么两个电流表示数不同呢?小明认为电流先到达C处电流表,经过灯L2时被消耗了一些,因此到达B处电流表时会少些。他的想法是___________(填“正确”或“错误”)的,最简便的验证操作是____________________________________________。
(4)为了继续验证结论,他在接下来的实验中制定了甲、乙两个方案:
甲:使用原来两个规格相同的小灯泡,改变电源电压来再次测量。
乙:更换两个不同规格的灯泡,再次测量。
你认为哪个方案更科学合理?答:___________(选填“甲”或“乙”)。小川利用该方案又测量了多组数据,最终得出的结论是____________________________________________。
(5)探究性实验要经过多次测量,你认为该实验中多次测量的目的是______________________。
12.(26-27九年级上·广东湛江·阶段检测)博硕小组探究串联电路电流特点的实验。
处的电流
处的电流
处的电流
0.2
0.2
0.2
(1)在连接电路过程中,开关必须_____,电流表在使用时必须_____在被测电路中;
(2)连接完电路时,电流表示数出现如图乙所示的情况,其原因是:_____;
(3)连接完电路后,闭合开关,电流表示数出现如图丙所示的情况,可能是因为_____;
(4)若某次实验中,闭合开关,发现发光、不发光,原因可能是_____(填字母)。
A.L1短路 B.L2的灯丝断了
C.开关没有闭合 D.短路
(5)连接好实物检查电路无故障后,该组同学得到下组数据,根据数据该组同学得到了:在串联电路中电流处处相等的结论,你认为他们的结论_____(选填“可靠”或“不可靠”),原因是_____;
题型6 并联电路中电流特点(共3小题)
13.(26-27九年级上·河北石家庄·阶段检测)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。
(1)连接电路时,开关应处于________状态;为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,选择量程时,应先用________(选填“大”或“小”)量程进行试触;
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中________(填“A”“B”或“C”)处电流;
(3)在测量电流的过程中,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________;
(4)正确连接好电路后,闭合开关,C处电流表的示数如图丁所示,为________A;
该小组同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如表所示
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.6
0.3
小明认为该同学的实验方案得出的实验结论不可靠,接下来应该进行的操作是________。最终他们得出结论:________。
14.(26-27九年级上·河北廊坊·阶段检测)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是__________(选填“相同”或“不相同”)
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于__________(选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是__________(选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2=__________A。小明由此数据得出并联电路中电流的特点是______________________________。
(6)本次实验的不足之处是:______________________________。
15.(26-27九年级上·甘肃天水·阶段检测)在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于________状态;
(2)图乙中移动一根导线,就可以测量处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线表示导线正确连接电路。
(3)在测量电流的过程中,闭合开关后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________________________;
(4)在排除故障后,电流表测量处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为_____A;
(5)连接正确后,测出三点的电流并记录数据,将电流表的读数写入表格;
C处的电流/IC
B处的电流/IB
A处的电流/IA
第一次测量
0.22A
0.3A
0.52A
分析数据,初步得出实验结论是______________。(只写表达式,用IA、IB和IC表示)
(6)本次实验的不合理之处是:________________________________。为了得出更普遍的规律,接下来的操作是__________________。
题型7 串联电路中电压特点(共3小题)
16.(26-27九年级上·河南安阳·阶段检测)小组同学在探究串联电路中电压的规律时,有以下操作。
(1)选取实验器材时,应选择规格________(填“相同”或“不同”)的两个小灯泡;
(2)请根据图甲电路图,在图丙中连接实物图;
(3)闭合开关,电压表示数如图乙所示。为了使测量结果更准确,接下来他应断开开关,将________,再次闭合开关,测量L1两端的电压;
(4)在测L2两端的电压时,甲同学为了节省实验时间,准备将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。乙同学认为这样操作不正确,理由是这样操作会导致________;
(5)接着更换不同规格的灯泡分别测出电压UAB、UBC和UAC,数据记录如下表。
实验序号
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.6
1.3
2.9
2
1.2
1.7
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:串联电路中,电源两端的电压等于________;
(6)实验中观察到L1很亮,L2发光微弱,则它们电流大小I1________I2;(填“大于”、“小于”或“等于”)
(7)另一组同学在做甲图实验中发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为0V,若只有灯L1或L2中的一处发生故障,则故障是________。
17.(26-27九年级上·甘肃天水·阶段检测)在“探究串联电路电压的规律”实验中,小明和小华设计如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是_____________________。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,若灯L1断路,发现电压表______(选填“有”或“没有”)示数。
(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。
次序
电压
电压
电压
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压_______________。
(4)由图甲所示状态改测灯L2两端的电压时,小华为节省时间,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、小华的方法______(选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压,原因是____________________________。
18.(26-27八年级上·山东济南·阶段检测)小明和小丽进行“探究串联电路的电压关系”的实验,电路如图甲所示。
实验次数
两端电压/V
两端电压/V
串联总电压U/V
1
1.5
3.0
4.5
2
1.2
1.8
3.0
3
1.5
0.9
6.0
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,、应该选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)图乙是小明连接的部分实验电路,请你用笔画线代替导线补全电路_________,使电压表测量两端的电压;
(3)图甲中,在某次测量的电压后,小明认为保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并将其改接到C连接点上即可测量的电压;小丽却认为不可行,理由是__________________;
(4)测量完成后,数据记录如上表格所示,分析表格中数据后同学们发现有一个数据记录错误,该数据是______V;纠正错误后,重新分析数据,他们根据表格数据得出结论:__________________。
题型8 并联电路中电压特点(共3小题)
19.(26-27九年级上·重庆渝中·阶段检测)在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两只相同的灯泡。
(1)图甲是小明已经完成部分的电路,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使电压表测量两端的电压。
(2)若小明连接好最后一根导线时,灯泡立即发光,则操作中的错误是__________________。
(3)若闭合开关后,两灯都发光,若此时小灯泡的灯丝断了,小灯泡将_________。(选填“发光”或“不发光”)
(4)如图乙所示的电路图中,用电压表接在a、b两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的示数为_________V。
(5)依次将电压表接入电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。由此得出的结论_________(选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是_________。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将、的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(6)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压和的大小关系是_________。(选填“”“”或“”)
20.(25-26九年级上·陕西西安·期中)在探究“并联电路电压规律”时,小明使用了两个规格相同的灯泡进行实验。
(1)在连接电路时,开关应该______。图甲是小明已经完成一部分的实物电路图,请用笔画线代替导线在图中增加一根导线,使得电压表测量L2两端的电压___________。
(2)在图乙所示的电路中,将电压表并联在a、b两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的示数为______V。
(3)依次将电压表并联到电路中a、b两点之间,b、c两点之间,c、d两点之间,e、f两点之间,小明发现电压表的示数相等。由此他得出结论:______________________________。
(4)为使他的结论更普遍,接下来应该进行的操作是______________________________。
21.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路中电压的规律”。
(1)图甲中要测量L1两端电压,请用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)电路连接好后,闭合开关,发现两灯均不亮,电压表指针明显偏转,如果是灯泡发生了故障,则故障原因可能是_____________;排除故障后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于_____________状态。
(3)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后,_____________(填“能”或“不能”)只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是_____________。
(4)小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡L1、L2两端的电压,并更换_____________(填“相同”或“不同”)规格的小灯泡多次测量,目的是_____________。
(5)小东按如图丙所示连接电路,电源和图甲中相同,然后用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图丁所示,为_____________V。按要求更换小灯泡后多次测量,发现电压表示数均如图丁所示。得出结论:并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压_____________(填“相等”或“不相等”)。
题型9 探究影响电阻大小的因素(共5小题)
22.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)小古在实验室中找到如图甲所示的四根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)为了比较不同金属丝电阻的大小,可通过观察__________和电流表的示数来判断,这种物理实验方法是__________法。
(2)小古将金属丝A和D分别接在、之间,目的是探究导体电阻大小与导体__________的关系。
(3)分别将A和B两根金属丝接入电路进行实验,发现接入B时,电流表的示数比接入A时更小,这说明其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越__________。
(4)如图丙所示,完成上述实验后,小古进一步对“盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了项目化研究。
猜想一:盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关。
猜想二:盐水电阻的大小可能与盐水的横截面积有关。
在探究猜想二前,通过查阅资料了解到浓度相同的盐水,当长度相同时,横截面积越大,盐水电阻越小;所以同学们用注射器缓慢地从水槽中抽走适量盐水后,将观察到小灯泡的亮度__________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
23.(26-27九年级上·吉林长春·阶段检测)“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电阻丝横截面积相同且比C粗,C、D电阻丝横截面积相同,A、B、C三根电阻丝长度相同,D比C长。
(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)实验过程中同学们发现更换电阻丝后,小灯泡亮度变化不明显,你的解决办法是________________________________________________________。
(5)将编号为D的电阻丝接入电路,用酒精灯对其加热,发现灯泡亮度发生了变化,就此现象提出一个值得探究的问题是________________________________________________________。
24.(25-26九年级上·湖南永州·期中)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,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,这种研究方法是________;
(2)用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时向内调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,是为了验证猜想:________(选填“A”或“B”或“C”);
(3)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”);
(4)实验中发现,盐水电阻改变较小时,灯泡亮度无明显变化。为了能准确比较盐水电阻大小,请你提出一条合理的建议:________。
题型10 探究电流与电压的关系(共4小题)
25.(25-26九年级上·吉林·期中)兴趣小组的同学们合作进行“探究电流与电压关系”的实验,设计了如图甲所示电路图。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持_________不变,探究电流与电压的关系。物理上把这种研究方法叫_________法。
(2)此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和_______________。
(3)开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左端,如图乙,其原因是_________。
(4)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是__________________。
26.(25-26九年级上·广东惠州·期中)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片Р应该移至最______端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近于电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示,该示数是______V。请根据表中数据求出定值电阻的电阻为______Ω,本实验的结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成______(选填“正比”或“反比”)。
电压
0.6
1.2
1.8
3.0
电流
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
27.(25-26九年级上·福建厦门·期中)小耿和同学进行“探究电流与电压的关系”实验,电路如图所示,电源电压是3 V。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求:滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);
(2)移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为___________A。
(3)继续实验并测得多组数据,记录如下表,
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
根据表格数据,可得:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成___________;
(4)分析表格数据,本实验所用电阻的阻值为___________Ω。
(5)记录完第5组数据后,在保持滑动变阻器滑片不变的情况下,小耿把电阻更换为10Ω电阻,闭合开关,电压表的示数将___________2.5 V(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
题型11 探究电流与电阻的关系(共5小题)
28.(25-26九年级上·海南海口·期中)小明同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,使用的器材有:铅蓄电池(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器、开关和导线,并采用了如图甲所示的电路图。
电压U/V
2
3
4
5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)在做“探究电流与电压的关系”实验中,测量并记录的数据如下表:
①请用笔画线当作导线,根据电路图将实物图连接完整________;
②在闭合开关后,小明同学发现电流表指针无示数,电压表指针有示数且接近电源电压,若电路中只有一处故障,则可能是________;
③分析实验数据可知,实验中所用的定值电阻的阻值为________Ω;
(2)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,多次更换阻值不同的定值电阻R,记下对应的电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像:
①本实验中,滑动变阻器在本实验中的作用是:________。
②小明用5Ω的电阻做完实验后,将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,然后需要向________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片;
③为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于________Ω的滑动变阻器。
29.(25-26九年级上·广东中山·期中)某实验小组的同学在探究电流与电压、电阻的关系时,采用了图甲所示的电路图。实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是0~20Ω。
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用控制变量法,实验分两步进行:
①保持电阻不变,探究电流与____________的关系;
②保持电压不变,探究电流与____________的关系;
(2)根据甲图的电路图连接图乙的实物图(导线不能交叉);
(3)连接电路时,开关应____________。闭合开关前,调节滑动变阻器,使滑片移到____________(填C或D)的位置上;
(4)闭合开关后,移动滑片时发现电流表几乎没有示数,电压表有明显的示数。则发生故障的原因可能是____________;
(5)在研究电阻对电流的影响时,根据正确的实验数据作出了电流与电阻的关系图像,如图丙所示,则在实验过程中电压表的示数应为____________V;
(6)由图丙所示,可以得出结论:____________________________________。
30.(25-26九年级上·广东中山·期中)某实验小组的同学在探究电流与电压、电阻的关系时,采用了图甲所示的电路图,实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是0~20Ω。
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用控制变量法,实验分两步进行:
①保持电阻不变,探究电流与______的关系。
②保持电压不变,探究电流与______的关系。
(2)根据甲图的电路图连接图乙的实物图(导线不能交叉)。
(3)连接电路时,开关应______。闭合开关前,调节滑动变阻器,使滑片移到______(填C或D)的位置上。
(4)闭合开关后,移动滑片时发现电流表几乎没有示数,电压表有明显的示数。则发生故障的原因可能是______。
(5)在研究电阻对电流的影响时,根据正确的实验数据作出了电流与电阻的关系图像,如图丙所示,则在实验过程中电压表的示数应为______V。
(6)由图丙所示,可以得出结论:______。
题型12 测量定值电阻阻值(共3小题)
34.(25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测)在“测量定值电阻的阻值”的实验中:
(1)本实验的原理为________;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整:(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大)
(3)连接电路时,当接好最后一根导线时,电流表就有了示数,造成这一现象的原因可能是:________
(4)开始实验时,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是电阻________。
(5)实验过程中得到的部分数据如表所示。第3次测量时,电压表的示数如图乙所示,请将读数填入表格中________。多次测量的目的是________;
次序
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
0.8
0.16
5
2
1.6
0.32
5
3
_______
0.5
(6)本实验所测得未知电阻的阻值为________Ω。
(7)测完定值电阻阻值后,他准备把电阻换成小灯泡继续测量小灯泡的电阻,并绘制出如图所示的甲、乙两条图线。根据图线可知,________(选填“甲”或“乙”)是小灯泡的图线。
35.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)如图所示,某物理实验小组设计了用“伏安法”测量未知电阻(约10Ω)的阻值的实验。准备了以下器材:两节新干电池(电压恒定),电流表、电压表各一个,开关一个,待测电阻,滑动变阻器,电阻箱(0~9999Ω,5A)一个,导线若干。
(1)图甲是设计的实物电路图,请用笔画线代替导线将其连接完整_________;闭合开关前,移动滑动变阻器的滑片P,使滑片移到滑动变阻器的_________端;
(2)当滑片移动到某位置时,电压表、电流表示数如图乙所示,则未知电阻为_________Ω;
(3)实验小组认为只测量一次数据便结束实验的做法不对,应进行多次实验,目的是_________多次实验后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,则用该电路所测的待测电阻阻值与真实值相比_________;
(4)实验中,由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏,于是设计了如图丙所示的电路对的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
②_________,读出电压表示数为;
③待测电阻的阻值表达式为_________(用已知量和测量量表示)。
36.(25-26九年级上·广东潮州·阶段检测)如图甲所示是小明用“伏安法”测定值电阻阻值的实物图,电源电压为3V。
(1)在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是________________;
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表和电流表示数如图乙、丙所示,则测得的Rx阻值为_________Ω;
(4)实验后小明发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清,于是他利用电流表和一个阻值已知的定值电阻R0设计了如图丁所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值,实验步骤如下:
①闭合开关,将滑片移至最左端,读出此时电流表的示数为I1;
②___________________________,读出此时电流表的示数为I2;
③则滑动变阻器的最大阻值R1=_________(用I1、I2和R0表示)
题型13 测量小灯泡电阻(共3小题)
37.(25-26九年级上·福建南平·期中)在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中,如图甲是小明所画的电路图。
(1)请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整,要求导线不能交叉。闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器滑片向___________端滑动(选填“左”或“右”);
(2)测量过程中,某一次的电流值如图丙所示,则电流值是___________A;这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”),换用相同规格的灯泡,小明重做实验,测得的数据绘出了I-U图像如图丁A所示;
(3)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I-U图像如图丁的B所示,你认为原因可能是___________;
38.(25-26九年级上·河南驻马店·阶段检测)在“测量小灯泡的电阻”实验中:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,且导线不能交叉)。
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表电压表都有示数,灯泡不亮的原因可能是_______________。
(3)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,电流值是_______________A。
(4)完成上述实验后,小文又设计了一种方案,也测出了的电阻值,电路图如图丙所示。为阻值已知的定值电阻,电源电压恒定但大小未知。
测量步骤如下:
①___________________________________________;
②___________________________________________。
③的表达式:=_______________
39.(25-26九年级上·广东·期中)如图甲所示,小明想测量正常工作电压为2.5V小灯泡的电阻,电源电压恒为4.5V。
(1)测量小灯泡电阻的原理是________;请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整(要求:向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,且导线不能交叉)_____;
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向________端移动,直到电压表示数为________V;
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为________。
(4)根据图像乙反映的信息,在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材________(选填“能”或“不能”)探究电流跟电压的关系。
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专题08 实验题专项训练
第13章温度与物态变化
题型1 探究固体熔化时温度变化规律
题型2 探究水沸腾时温度变化的特点
第14章内能与热机
题型3 探究:不同物质的吸热能力
题型4 比较不同燃料的热值大小
第15章电与电路·
题型5 探究串联电路中电流的特点
题型6 探究并联电路中电流的特点
题型7 探究串联电路中电压的特点
题型8 探究并联电路中电压的特点
第16章探究电路·
题型9 探究影响电阻大小的因素
题型10 探究电流与电压的关系
题型11 探究电流与电阻的关系
题型12 测量定值电阻阻值
题型13 测量小灯泡电阻
基础·固本强基
题型1 探究固体熔化时温度变化规律(共3小题)
1.(25-26八年级上·辽宁辽阳·期中)在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置,完成下面探究实验。
(1)点燃酒精灯给烧杯加热,一段时间后温度计A的示数如图甲所示,此时温度计示数为___________℃;
(2)实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示,通过分析图像可知,___________(填“实”或“虚”)线是试管内碎冰温度随时间变化的图像,第7min时烧杯内的碎冰处于___________态,此时试管内的碎冰___________(填“能”或“不能”)熔化。试管内冰熔化经历___________min;
(3)通过实验可以得出晶体熔化的条件是:温度达到熔点,____________。
【答案】(1)-2
(2) 虚 固液共存 不能 4
(3)继续吸收热量
【详解】(1)由图可知,温度在0℃以下,分度值为1℃,故示数为﹣2℃。
(2)烧杯里面的冰直接被酒精灯加热,升温快、更早开始熔化;试管中的冰靠烧杯的水传热,升温慢、熔化开始得晚。虚线熔化开始的时间更晚,是试管内碎冰温度随时间变化的图像。
由图乙可知,第4min烧杯中的碎冰开始熔化,第10min冰完全熔化,第7min时烧杯中的冰正在熔化,处于固液共存态,此时温度为0℃,没有温度差试管中的冰无法继续吸热,不能熔化。
由图乙可知,烧杯中的冰在第10min完全熔化,温度升高,晶体熔化时,需要达到熔点,同时需要继续吸热,因此试管中的冰从第10min开始熔化,熔化过程中温度不变,第14min熔化结束,所用的时间为
(3)晶体熔化的条件是:温度达到熔点,继续吸热。
2.(25-26八年级上·云南红河·期中)为了探究物质熔化的规律,小明同学所在的学习小组选取了冰与海波两种物质,并利用图甲中的实验装置进行探究。
(1)这两个实验都需要用到的测量仪器是温度计和___________;在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将___________(选填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)在探究“冰的熔化规律”实验中,宜选用___________(选填“碎冰块”或“整冰块”),目的是_________________________________。
(3)根据实验记录的数据,小明他们作出了熔化图像,如图乙、丙,他们发现冰和海波在熔化过程中,虽然不断吸收热量,但温度不变,由此他们判断冰和海波都是___________(选填 “晶体”或“非晶体”)。
(4)根据现象可知,海波的熔化图像是___________(选填“乙”或“丙”)。
(5)小红未对冰块进行加热,可是冰块仍然熔化了,于是小红认为冰的熔化不需要吸热。她的看法是___________(选填“正确”或“错误”)的;原因是周围环境的温度高于冰的温度,冰会从周围环境中吸收热量而___________。
【答案】(1) 秒表 A处向上
(2) 碎冰块 使冰受热均匀
(3)晶体
(4)丙
(5) 错误 熔化
【详解】(1)探究熔化规律需要同时记录温度和对应的时间,因此除温度计外还需要测量时间的秒表;在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,说明温度计的位置过低,此时应适当将温度计向上调整,即A处向上调整。
(2)选用碎冰块的好处是碎冰之间接触更紧密,能让冰整体受热更均匀,也能让温度传感器更好地和冰接触,提升温度测量的准确性。
(3)晶体的核心特征就是熔化时持续吸热、温度保持不变,冰和海波都符合这个特点,因此属于晶体。
(4)冰的熔点是0℃,对应乙图中熔化时温度保持0℃;海波的熔点高于0℃,对应熔化时温度大于0℃的丙图。
(5)小红的看法错误,即使没有用酒精灯加热,当环境温度高于冰的温度时,冰也会从周围环境吸收热量而熔化,并非熔化不需要吸热。
3.(26-27八年级上·黑龙江绥化·阶段检测)如图甲所示,是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察固体的熔化过程。
(1)如图甲所示实验中用水浴法加热的好处___________
(2)试管内物质在熔化过程中,某时刻温度如图乙所示,读数方法正确的是___________(选填“A”“B”或“C”),示数为___________℃,某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变化的图像(如图丙ABCDE),则可知该物质是___________(选填“晶体”或“非晶体”),该物质熔化过程中的特点是___________。
(3)在该物质熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,该物质将停止熔化。将试管放回烧杯后,该物质又继续熔化。说明固体熔化时需要___________(选填“吸收”或“放出”)热量。
(4)根据描绘的图线,该物质在第5min时处于___________态,该物质的熔点为___________℃,该物质处于熔点温度下可能存在的状态有___________。
【答案】(1)使物质受热均匀
(2) B 38 晶体 持续吸收热量,但温度保持不变
(3)吸收
(4) 固液共存 50 固态、液态或固液共存态
【详解】(1)相比于直接用酒精灯加热试管,水浴法可以使试管内的固体物质受热更加均匀,并且能使温度上升得比较缓慢,便于观察和记录各个时刻的温度。
(2)使用温度计读数时,视线必须与温度计内液柱的液面相平。图乙中,A为俯视,C为仰视,B为平视,因此读数方法正确的是;
由图乙,温度计的分度值为1℃。示数为38℃;
由图丙,该物质在加热过程中,有一段时间(即段)温度保持不变。根据物理规律,有固定熔化温度(即有熔点)的物质是晶体,没有固定熔化温度的是非晶体;
晶体在熔化过程中的特点是:继续吸收热量,但温度保持不变。
(3)将试管从烧杯中拿出来,试管内的物质无法从外界吸收热量,此时物质停止熔化;放回烧杯后,物质又能从热水中吸收热量,继续熔化。这一现象直接说明固体在熔化时需要吸收热量。
(4)由图丙 段对应的时间从第 开始,到第结束。第时,物质正处于段,即熔化过程中,因此处于固液共存态;
由图丙,BC 段所在的水平线对应纵轴刻度为,所以该物质的熔点为;
当晶体处于熔点温度时,它可能还没有开始熔化即刚达到熔点,处于固态;可能正在熔化即处于固液共存态;也可能刚好完全熔化即处于液态。因此,在熔点温度下,物质可能存在固态、液态或固液共存态。
题型2 探究水沸腾时温度变化的特点(共5小题)
1.(26-27八年级上·北京·期中)小明在探究水沸腾时温度变化特点实验时,两组同学从甲、乙两套实验装置中各选一套来完成实验。
(1)图丙是实验中某一时刻温度计的示数,其读数是______℃;图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度-时间”图像,其中图像______(选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的;据此推断,实验时,当地的大气压______(选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压;
(2)根据实验数据绘制的“温度-时间”图像归纳出水沸腾时的特点:______________________________。
【答案】(1) 86 a 小于
(2)继续吸热,温度不变
【详解】(1)由图丙可知,温度计分度值是1℃,其读数为86℃。
根据图像可知,a的沸点高于b的沸点,由于水的沸点与气压的大小有关,气压越大,沸点越高,乙图中烧杯上方加盖,可以增大水上方的气压,增大水的沸点,所以a是根据乙实验装置的数据绘制的。
由图可知,此时水的沸点为98℃(烧杯上方不加盖时,水的沸点),沸点随气压变化而改变,气压低,沸点也低。而水在1个标准大气压下沸腾时的温度为100℃,所以此时气压比一个标准大气压小。
(2)分析图像可知,水沸腾的特点是:水在沸腾的过程中,吸收热量,温度不变。
2.(25-26七年级上·山东日照·期中)小刘在做实验时,用到的器材如下:铁架台、烧杯、温度计、硬纸板、陶土网等。
(1)如图所示,是小刘同学用温度计测小烧杯中水的初温时的操作图,A是操作过程:A图中操作的错误是_______________________________________________________________;
(2)除图C中器材外,还需要的测量仪器是_________,组装实验器材时需要先点燃酒精灯;
(3)根据下表数据请在图D方格纸上画出水的温度随时间变化的图像:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)根据以下信息,你认为完成本实验应选用_________(选填“酒精”或“水银”)温度计;
液体种类
酒精
水银
熔点/℃
-117
-39
沸点/℃
78
357
(5)水沸腾后,还要继续加热一段时间的主要目的是( )
A.观察水沸腾后的温度变化 B.验证水的沸点和液面上方气压大小有关
C.观察水沸腾后的体积变化 D.验证水沸腾不仅要达到沸点,还要持续吸热
(6)水沸腾后停止加热,但烧杯中的水没有立即停止沸腾,其原因是:______________________________________________________;
(7)在设计实验方案时,为了节省时间,可采取的措施是___________________________(写出一种即可);
(8)如图E所示的四个图,表示在观察水沸腾前后连续加热过程中出现的四个现象,请将它们按照出现的前后顺序排列起来___________________________。
【答案】(1)温度计的玻璃泡碰到烧杯底
(2)秒表
(3)
(4)水银
(5)A
(6)烧杯和石棉网的温度仍高于水的沸点,水仍能吸收热量
(7)适当减少水的质量
(8)丙乙丁甲
【详解】(1)温度计在使用时,温度计的玻璃泡要全部浸在液体中,不能接触烧杯壁和烧杯底部,由A图可知,操作的错误是温度计的玻璃泡碰到烧杯底。
(2)本实验中,除了需要记录温度外,还需记录时间,所以本实验还需要的测量仪器是秒表。
(3)根据表中数据进行描点连线,如图所示:
(4)选用液体温度计,使用时所测温度不能低于温度计内物质的熔点,并且不能高于其沸点,由表中数据可知,实验时水的温度最终保持98℃不变,即沸点为98℃,由表可知此温度下,酒精已沸腾,所以不能选用酒精温度计,水银的沸点大于水的沸点,所以在做观察水的沸腾现象的实验时,应选用水银温度计。
(5)本实验是探究水沸腾的特点及现象,所以水沸腾以后,要继续加热一段时间,使水继续保持沸腾,观察水沸腾时的温度变化情况,故选A。
(6)水沸腾后停止加热,此时烧杯和陶土网的温度仍高于水的沸点,与水之间存在温度差,水能继续从烧杯和陶土网吸收热量,使烧杯中的水没有立即停止沸腾。
(7)水的初温以及水的质量都会影响实验时间,所以在设计实验方案时,为了节省时间,可采取的措施是:提高水的初温或适当减少水的质量。
(8)由图E可知,丙图中产生少量的水蒸气,说明此时水温还较低;乙图中水蒸气增多,但内部并无气泡产生,说明水温开始升高,但距离沸腾还较远;丁图中水的内部产生较多的气泡,但气泡越来越小,说明此时上层水温还较低,已经接近沸腾;甲图中内部产生大量气泡,且气泡越来越大,说明此时水正在沸腾, 故它们出现的先后顺序是丙乙丁甲。
3.(25-26八年级上·辽宁锦州·期中)利用如图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)按规范组装器材,在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将___________(选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了_______________________;
(3)实验时,当看到___________(填序号),就表明水沸腾了;
A.水的温度达到
B.水的温度保持不变
C.水中有大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中
(4)如下图所示,各装置的大试管和小试管中都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾过程中,小试管中的水不会沸腾的是___________;
A. B. C.
(5)撤去酒精灯后,___________(选填“需要”或“不需要”)继续观察水是否沸腾;
(6)用同一热源给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如丙图中图线a所示,若其他条件不变,仅增加水的质量,温度与时间的关系图线对应___________(选填“a”“b”“c”或“d”)。
【答案】(1)A处向上
(2)缩短加热至沸腾所用的时间
(3)C
(4)AB
(5)需要
(6)c
【详解】(1)组装器材需先根据酒精灯外焰高度固定B处(放置烧杯的铁圈),若温度计玻璃泡碰烧杯底,只能向上调整悬挂温度计的A处,避免改变酒精灯的合理加热位置。
(2)为了缩短加热至沸腾所用的时间,实验前应向烧杯中加入热水而不是冷水。
(3)A.在1标准大气压下,水的沸点为100℃,不同地区的气压不同,水的沸点不同,故A不符合题意;
B.由实验中记录的温度计示数可知,水沸腾时的特点是继续吸热,温度保持不变,这不是观察到的现象,故B不符合题意;
C.水沸腾时水中有大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,故C符合题意。
故选C。
(4)AB.大试管与小试管内水面的气压相同,当大试管内的水沸腾后,小试管内的水温也会升高至沸点,但升高至沸点后,与大试管内的水没有温度差,就不会从外界吸热,因此不会沸腾,故AB符合题意;
C.大试管口是密封的,小试管口与外界大气连通,加热一段时间后,大试管内水面气压大于外界大气压,则大试管内的水沸腾后,温度将高于小试管内水的沸点,因此小试管中的水能从大试管中的水吸收热量,温度达到沸点,还能继续吸热,所以小试管内的水也能沸腾,故C不符合题意。
故选AB。
(5)撤去酒精灯后,继续观察水是否沸腾,可以探究水沸腾时是否需要继续吸热。
(6)其他条件不变仅增加水的质量时,水的沸点不会改变(和图线a的沸点一致),但需要吸收更多热量才能升温到沸点,所以升温速度变慢、加热时间变长,对应图线c。
题型3 探究:不同物质的吸热能力(共5小题)
4.(26-27九年级上·江苏南通·期中)中午时分烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的,小红决定探究该现象的本质原因。
(1)确定课题:“不同的物质,其他条件相同,那么吸热是否相同呢?”小红用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热(如图甲所示),箱子规格一致,这是为了保证相同时间内水和沙子___________相同;记录的数据绘制成表格(如图乙所示),温度都升高10℃,根据___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)的多少,可判断水比沙子吸收的热量更____(选填“多”或“少”)。基于物质的“热”的角度,有这样的特性,科学家把这个特性抽象概括为________。在物理学中,它可以用物体温度升高时吸收的热量与________________之比来反映。
(2)两箱子开口,用透明细管AB连通,点燃一支香放在细管中(如图丙所示),白炽灯工作一段时间后,烟将会从B管口冒出,本质原因是水比沙子的比热容____(选填“大”或“小”)。这个实验模拟的是近地面形成的___________(填选项前字母:A.海面吹向陆地的风;B.陆地吹向海面的风)。
【答案】(1) 吸收的热量 加热时间 多 比热容 质量和升高的温度的乘积
(2) 大 A
【详解】(1)使用规格完全相同的热源、相同规格的容器,是保证相同时间内水和沙子吸收的热量相等。
在升高相同温度时,通过加热时间长短来判断吸热多少。
从图乙能看出升高10℃时水的加热时间更长,因此水吸收的热量更多;这种反映物质吸热能力的特性就是比热容;比热容的定义为:一定质量的某种物质,在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度的乘积之比。
(2)水的比热容比沙子大,相同受热条件下沙子升温更快,沙子上方的空气受热膨胀更明显、密度更小,气压更低,因此水一侧的气压更高,空气会从水侧流向沙子侧,烟从B管口冒出。
图丙实验模拟的是白天的海陆风:白天陆地升温快、气压低,海面升温慢、气压高,风从海面吹向陆地,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
5.(26-27九年级上·河北石家庄·阶段检测)在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图(a)所示。
(1)实验中应取_________(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格_________(选填“相同”或“不同”)的电加热器加热;
(2)图(b)是根据实验测得的数据分别描绘了甲乙两种液体的温度随加热时间变化的图像。分析图像数据可知:加热5min,甲吸收的热量_________乙吸收的热量;两种液体的比热容大小c甲________c乙;(均选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)若甲液体的比热容为,则由图可知乙液体的比热容为________;
(4)图(c)中①是乙液体加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙的质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的第_________条。(选填“①”“②”或“③”)
【答案】(1) 质量 相同
(2) 等于 小于
(3)/4200
(4)③
【详解】(1)实验中,物质吸热多少与多个因素有关,应采用控制变量法,取质量相同的甲、乙两种液体,使用规格相同的电加热器加热,只改变物质的种类。
(2)物质吸热多少不能直接测量,实验中利用转换法,即使用相同的加热器,在相同的时间内加热器放出热量相同,可认为被加热物质在相同时间内吸热相同,加热时间长的吸热多,加热时间短的吸热少,也就是通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。加热时间都为5min时,甲和乙吸收的热量相同。
由图(b)可知,当加热时间相同时,即吸收的热量相同时,甲的温度升高的多,由可知。
(3)由图(b)可知,当加热时间都为5min时,甲升高的温度
乙升高的温度
相同,由可得
则
(4)由图可知,①是乙加热时温度随时间变化的图线,当保持乙物质初温相同,将其质量增加到原来的2倍,在不考虑热损失的情况下,利用相同的加热器加热,升高相同温度时,根据可知,其吸收热量将是原来的2倍,也就是加热时间变为原来的2倍,由此可知,图中的③符合题意。
6.(26-27九年级上·湖北十堰·阶段检测)小明利用如图甲所示的实验装置比较A、B两种液体的吸热能力,温度传感器的探头部分与试管内的两种液体良好接触,如图乙所示是计算机自动生成的实验图像,表格中是记录的实验数据,请回答下列问题。
液体名称
液体质量m
液体初温
液体末温
加热时间t
A
100
18
38
3
B
100
18
28
3
(1)设计实验时,需要对变量进行控制,下列变量控制中错误的是_____________。
A.两个试管规格相同 B.两种液体的初温相同 C.两种液体体积相同
(2)实验中液体吸收热量的多少是通过_____________来反映的。
(3)请你仔细观察表格中的实验数据,指出表格设计时存在的问题:_____________。
(4)分析表中数据,要使A液体和B液体末温相同,需要给B液体加热更长的时间。分析可知A、B液体的比热容之比为_____________。
【答案】(1)C
(2)加热时间
(3)物理量没有单位
(4)1∶2
【详解】(1)比较A、B两种液体的吸热能力,需控制试管规格相同、液体的初温和质量相同。由于两种液体的密度不一定相同,所以控制两种液体体积相同是错误的。
故选C。
(2)由于液体吸收的热量无法直接观察或测量,实验利用转换法,通过加热时间反映吸收热量的多少。
(3)完整的实验数据记录必须包含数值和单位。该表格中各物理量只有数值没有单位,不符合要求,即表格设计时存在的问题是物理量缺少单位。
(4)分析数据可知,加热3min,两种液体吸收的热量相等,A液体升高的温度为
B液体升高的温度为
液体质量相同,则A、B液体的比热容之比为
题型4 比较不同燃料的热值大小(共3小题)
7.(26-27九年级上·广东河源·阶段检测)小明采用如图所示的装置进行探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
(1)在安装实验器材时,应先调整固定___________(选填“A”或“B”)的位置;
(2)探究过程中,要控制两套装置中燃料的质量和烧杯中水的初始温度和___________相等;
(3)实验时,可以通过比较___________(选填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片放出热量的多少;
(4)从表格数据可以发现,质量相等的不同燃料,充分燃烧所放出的热量一般是___________(选填“相同”或“不同”)的;若酒精和碎纸片都充分燃烧后放出的热量相等,则燃烧的___________质量较小;
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
碎纸片
25
44
(5)若水的质量和燃料的质量均已知,结合表中水的初温和末温计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比___________(选填“偏大”或“偏小”),理由是_________________________________。
【答案】(1)B
(2)质量
(3)水升高的温度
(4) 不同 酒精
(5) 偏小 加热过程中,热量不能被水全部吸收/燃料不能完全燃烧
【详解】(1)使用酒精灯加热时,要用外焰加热,所以要根据酒精灯火焰的高度确定烧杯的高度,故组装装置时,要按照自下而上的顺序,即先确定B的位置。
(2)探究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”,根据控制变量法可知,除燃料的种类不同外,要控制其它变量相同,所以应控制烧杯中水的质量相同。
(3)实验时通过比较水升高的温度来反映燃料放出热量的多少,采用了转换法,水温度升高得越多,说明燃料放出的热量更多。
(4)由实验数据可知,质量相同的酒精和碎纸片,酒精使水升高的温度更高,由此可知,质量相等的不同燃料,充分燃烧所放出的热量一般是不同的。
由实验数据可知,质量相同的酒精和碎纸片充分燃烧,酒精放出的热量更多,则酒精和碎纸片都充分燃烧后放出的热量相等,则燃烧的酒精质量较小。
(5)由于实验过程中,燃料不能完全燃烧,加热过程中,热量不能被水全部吸收,存在热量的损耗,所以水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量,故测得的热值偏小。
8.(26-27九年级上·湖北黄石·阶段检测)如图甲、乙、丙所示,在探究不同物质吸热本领和不同燃料热值大小的实验中,实验装置相同,两种燃料的质量都是10g,实验准备有密度不同的两种液体、质量均为10g的两种燃料,各实验装置规格相同。
(1)在烧杯中分别装入______(选填“质量”或“体积”)相等的两种液体:
(2)若要比较不同物质的吸热本领:
①应选择______两图进行实验;
②该实验是通过比较______(选填“升高的温度”或“加热时间”)来间接反映液体吸收热量的多少;
③由图丁可知,液体______的吸热能力更强。
(3)若要比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验。
(4)假设烧杯中水的质量为,比热容为,初温为,末温为,燃烧消耗了的燃料,如果不计热量损失,那么根据实验数据可以推算出燃料热值q的表达式______。用这样的方法计算出的燃料热值与真实值相比______(选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
【答案】(1)质量
(2) 甲、丙 加热时间 B
(3)甲、乙
(4) 偏小
【详解】(1)探究物质吸热本领、燃料热值的实验都需要控制变量,根据吸热公式,要对比不同液体的吸热,必须保证两种液体的质量相等,排除质量对实验的干扰。
(2)①比较不同物质的吸热本领,需要控制加热源完全相同、液体种类不同,保证相同时间内两种液体吸收的热量一致,因此选甲、丙两图。
②相同燃料相同时间放出的热量相同,因此可以通过加热时间间接反映液体吸收热量的多少,这是转换法的应用。
③从图丁可知,升高相同温度(80℃)时,液体B需要的加热时间更长,说明B吸收的热量更多,因此液体B的吸热能力更强。
(3)比较不同燃料的热值,需要控制被加热的液体种类、质量完全相同,使用不同的燃料,因此选甲、乙两图。
(4)不计热量损失时,燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收,即
其中,
推导可得
实际实验中,燃料不可能完全燃烧,且部分热量会散失到空气中、被实验装置吸收,水实际吸收的热量远小于燃料完全燃烧放出的热量,因此通过水的吸热计算得到的热值会比真实值偏小。
9.(26-27九年级上·北京大兴·阶段检测)如图是研究不同燃料燃烧时放热本领的实验装置,两组实验器材、烧杯内的水的初温和质量都相同。实验中忽略热量的散失,设两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)取质量______(填“相同”或“不相同”)的两种燃料放入燃烧皿制成燃料灯;两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热(烧杯相同,如图所示);
(2)当燃料燃烧完毕时,通过比较________________________来判断两种燃料热值的大小。请根据上面的设计方案回答:
①当两种燃料完全燃烧完后,画出被加热水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。两种燃料中放热本领更强的是燃料______(填“1”或“2”)。
②根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出对应燃料的热值,发现结果与资料中给出的对应燃料的热值相比________(填“偏大”或“偏小”),分析原因可能是________________________
【答案】(1)相同
(2) 水升高的温度 1 偏小 燃料未完全燃烧
【详解】(1)本实验是探究不同燃料的放热本领(热值),根据控制变量法,必须保证两种燃料的质量相同,只改变燃料的种类,才能通过放热的多少对比热值大小。
(2)实验中忽略热量散失时,燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收,在水的质量、初温都相同的前提下,水的末温(温度变化量)越大,说明水吸收的热量越多,对应燃料完全燃烧放出的热量就越多,因此可以通过水升高的温度(温度计示数的变化)判断燃料热值大小。
① 从图丙可知,燃料1完全燃烧后,水的温度从20℃升高到100℃,升温80℃;燃料2完全燃烧后,水的温度从20℃升高到80℃,升温60℃。相同质量的燃料完全燃烧,燃料1能让水升更高的温度,说明它放出的热量更多,放热本领更强,热值更大。
② 实际实验中,燃料不可能完全燃烧,我们用测得的水吸收的热量来计算燃料的热值,计算时代入的总热量比燃料实际完全燃烧放出的总热量小,因此最终得到的热值结果比资料给出的真实值偏小。
题型5 串联电路中电流特点(共4小题)
10.(26-27九年级上·吉林长春·阶段检测)在“探究串联电路的电流特点”的实验中。
(1)在连接电路时,开关应该处于_________(填“闭合”或“断开”)状态;
(2)根据图甲所示的电路图,在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
(3)实验中小明发现两个串联的小灯泡中,一个发光,一个不发光,造成其中一个小灯泡不发光的原因可能是_________
A.通过此灯泡的电流小于另一灯泡电流
B.灯泡的灯丝断了
C.此灯泡灯丝被短路了
D.此灯泡靠近电源负极
(4)正确连接电路后,小明测得A点电流如图丙所示,则通过A点的电流为_________A;
(5)如表是另一个小组某同学实验中的一组数据:
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5
指出表格所记录的数据中,明显错误的数值是_________A,造成错误的原因是__________________
【答案】(1)断开
(2)
(3)C
(4)0.24
(5) 1.5 电流表接的是小量程,却按的大量程读数了
【详解】(1)连接电路时开关保持断开,是为了防止接线过程中误触导致电路接通短路,损坏元件,保障操作安全。
(2)按照甲图的串联顺序,依次将电源正极与开关右端相连,L1右接线柱和L2的左接线柱相连,让两个灯泡顺次接入电路,形成完整串联回路即可。
(3)A.串联电路中各处电流一定相等,故A不符合题意;
B.若其中一个灯泡灯丝断了,整个电路断路,两个灯泡都不会发光,故B不符合题意;
C.不发光的灯泡被短路后,电流会绕过该灯泡,电路仍通路,另一个灯泡可以发光,符合现象,故C符合题意;
D.灯泡的发光情况和它距离电源负极的位置无关,故D不符合题意。
故选C。
(4)图丙中电流表选用的是量程,该量程的分度值为0.02A,指针指向0.2A后第2小格,读数为0.24A。
(5)串联电路电流处处相等,A、B点电流均为0.3A,因此1.5A是错误数据;量程的读数是对应量程读数的5倍,1.5A恰好是0.3A的5倍,说明是误把小量程按大量程读数了。
11.(26-27九年级上·吉林长春·阶段检测)如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
(1)连接电路时开关应该___________,若在连接好电路之后闭合开关,看到接在A点的电流表的指针向零刻度线的左侧偏转,如图乙所示,这是由于______________________。
(2)闭合开关后,小川发现灯L1亮,L2不亮,他猜想灯L2不亮的原因可能是:①灯L2的灯座出现了短路;②灯L2发光太暗。为了验证他的猜想是否正确,他把灯L2从灯座上拧下来后,发现灯L1仍发光,则他的猜想___________(填序号)是合理的。
(3)排除故障后,他发现C、B两处的电流表示数分别为0.18 A和0.16 A,为什么两个电流表示数不同呢?小明认为电流先到达C处电流表,经过灯L2时被消耗了一些,因此到达B处电流表时会少些。他的想法是___________(填“正确”或“错误”)的,最简便的验证操作是____________________________________________。
(4)为了继续验证结论,他在接下来的实验中制定了甲、乙两个方案:
甲:使用原来两个规格相同的小灯泡,改变电源电压来再次测量。
乙:更换两个不同规格的灯泡,再次测量。
你认为哪个方案更科学合理?答:___________(选填“甲”或“乙”)。小川利用该方案又测量了多组数据,最终得出的结论是____________________________________________。
(5)探究性实验要经过多次测量,你认为该实验中多次测量的目的是______________________。
【答案】(1) 断开 电流表正负接线柱接反了
(2)①
(3) 错误 将两个电流表互换位置
(4) 乙 串联电路中各处的电流都相等
(5)寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关需要保持断开。
电流表指针反向偏转,是因为电流从负接线柱流入、正接线柱流出,即电流表正负接线柱接反了。
(2)若L2短路,电路始终是通路,L1发光、L2不发光;将L2拧下后,电路仍保持通路,L1依然发光。若L2只是发光太暗,拧下L2后电路断路,L1会熄灭,因此猜想①合理。
(3)串联电路电流处处相等,电流不会被灯泡消耗。两次读数不同是电流表本身存在误差。 最简便的验证方法是交换两个电流表的位置重新测量,如果还是原来那只电流表读数偏大,说明是电流表自身误差,证明“电流被消耗”的想法错误。
(4)如果只用相同规格的灯泡做实验,得到的结论具有偶然性,更换不同规格的灯泡多次测量,结论更具普遍性,因此乙方案更科学;该实验最终的结论是串联电路各处电流相等。
(5)本实验属于探究规律类实验,多次测量不是为了减小误差,而是为了通过多组不同情况的实验数据,得到普遍适用的串联电路电流特点,避免单次实验的偶然性。
12.(26-27九年级上·广东湛江·阶段检测)博硕小组探究串联电路电流特点的实验。
处的电流
处的电流
处的电流
0.2
0.2
0.2
(1)在连接电路过程中,开关必须_____,电流表在使用时必须_____在被测电路中;
(2)连接完电路时,电流表示数出现如图乙所示的情况,其原因是:_____;
(3)连接完电路后,闭合开关,电流表示数出现如图丙所示的情况,可能是因为_____;
(4)若某次实验中,闭合开关,发现发光、不发光,原因可能是_____(填字母)。
A.L1短路 B.L2的灯丝断了
C.开关没有闭合 D.短路
(5)连接好实物检查电路无故障后,该组同学得到下组数据,根据数据该组同学得到了:在串联电路中电流处处相等的结论,你认为他们的结论_____(选填“可靠”或“不可靠”),原因是_____;
【答案】(1) 断开 串联
(2)电流表未调零
(3)所选择量程过小
(4)D
(5) 不可靠 实验次数太少,结论具有偶然性
【详解】(1)连接电路时开关断开是基础安全操作,防止接线短路烧坏元件;电流表的使用规则就是必须串联在被测电路中。
(2)如图乙,连接完电路时,此时还未闭合开关,电流表指针偏向0刻度线左侧,说明电流表没有调零。
(3)图丙中电流表接的是0~0.6A小量程,指针所指位置超过了最大值,说明被测电流超过了小量程的测量上限,是电流表量程选择过小造成的。
(4)A.若短路,不会发光,故A不符合题意;
B.若灯丝断了,整个串联电路断路,也不会发光,故B不符合题意;
C.开关没闭合,整个电路断路,两灯都不发光,故C不符合题意;
D.短路后,不会发光,电流可以绕过,电路通路,发光,故D符合题意。
故选D。
(5)探究规律类实验,仅靠一组实验数据得出的结论非常偶然,没有换用不同规格灯泡、多次实验验证,无法得到普遍成立的规律,所以结论不可靠。
题型6 并联电路中电流特点(共3小题)
13.(26-27九年级上·河北石家庄·阶段检测)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。
(1)连接电路时,开关应处于________状态;为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,选择量程时,应先用________(选填“大”或“小”)量程进行试触;
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中________(填“A”“B”或“C”)处电流;
(3)在测量电流的过程中,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________;
(4)正确连接好电路后,闭合开关,C处电流表的示数如图丁所示,为________A;
该小组同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如表所示
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.6
0.3
小明认为该同学的实验方案得出的实验结论不可靠,接下来应该进行的操作是________。最终他们得出结论:________。
【答案】(1) 断开 大
(2)A
(3)电流表使用前没有进行校零
(4) 0.3 换用不同规格的小灯泡进行多次实验 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
【详解】(1)连接电路时开关必须断开,是为了避免接线过程中误触导通造成元件损坏;
在无法预估电流大小时,先用大量程试触,若电流在小量程范围内再换用小量程,防止电流超过电流表小量程的上限损坏电表。
(2)对照甲图电路,乙图中电流表在干路上,对应甲图的A点位置,测量干路A点的总电流。
(3)闭合开关前电路还未导通,电流表就出现指针反向偏转的情况,说明是实验前电流表的指针没有校准到零刻度线处,即未调零。
(4)图丁电流表选用0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,此时电流表示数0.3A;
仅通过一组实验数据得出的结论具有偶然性,不具备普遍说服力,因此需要更换不同规格的灯泡多次实验,验证规律的普适性;
最终得到并联电路的电流规律:并联电路中,干路电流等于各支路的电流之和。
14.(26-27九年级上·河北廊坊·阶段检测)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是__________(选填“相同”或“不相同”)
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于__________(选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是__________(选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2=__________A。小明由此数据得出并联电路中电流的特点是______________________________。
(6)本次实验的不足之处是:______________________________。
【答案】(1)不相同
(2)
(3)断开
(4)灯L1断路
(5) 0.2 并联电路中干路电流等于各支路电流之和
(6)仅凭一次实验得出的结论存在偶然性,无法验证普遍规律
【详解】(1)若选用规格相同的灯泡,实验结果会具有特殊性,选用不同规格的小灯泡进行实验,得出的结论才更具普遍性。
(2)由图甲可知,电流表在L1的支路上,L2单独在另一条支路,故将L2右侧与电流表连接“-”即可,据此作图。
(3)连接电路时开关保持断开,目的是防止接线过程中误接造成短路,保护电路元件。
(4)L2发光说明干路和L2支路是通路,L1不亮、电流表示数为零,说明L1所在支路无电流,故障是L1断路。
(5)并联电路干路电流大于任意支路电流,两次测量指针偏转角度相同,说明测支路电流时用的是0~0.6A的测量范围,分度值0.02A,读数为0.2A;
测干路时用的是0~3A的测量范围,分度值为0.1A,读数为1A,符合
故可得并联电路中干路电流等于各支路电流之和的特点。
(6)本次只测量了一组实验数据,仅凭一次实验得出的结论存在偶然性,无法验证普遍规律。
15.(26-27九年级上·甘肃天水·阶段检测)在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于________状态;
(2)图乙中移动一根导线,就可以测量处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线表示导线正确连接电路。
(3)在测量电流的过程中,闭合开关后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________________________;
(4)在排除故障后,电流表测量处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为_____A;
(5)连接正确后,测出三点的电流并记录数据,将电流表的读数写入表格;
C处的电流/IC
B处的电流/IB
A处的电流/IA
第一次测量
0.22A
0.3A
0.52A
分析数据,初步得出实验结论是______________。(只写表达式,用IA、IB和IC表示)
(6)本次实验的不合理之处是:________________________________。为了得出更普遍的规律,接下来的操作是__________________。
【答案】(1)断开
(2)
(3)电流表的正负接线柱接反了
(4)0.24
(5)
(6) 只进行一次实验,实验结论具有偶然性 换用不同规格的小灯泡,再多次实验
【详解】(1)连接电路时,开关必须处于断开状态,是为了防止电路接通瞬间电流过大,损坏元件,保护电路安全。
(2)图乙中电流表测干路电流。C处是L2所在支路的位置,要让电流表测C处电流,需让电流表与L2串联。在图乙中,把当前连接L1右接线柱和电流表“-”接线柱的导线打×,用导线将电流表的“0.6”接线柱与L1的连接,此时电流表就仅串联在L2的支路中,测量C处电流。
(3)图丙中电流表指针反向偏转,指向0刻度线左侧,是因为电流表的正负接线柱接反了。
(4)图丁中电流表选用的是0~0.6A量程,该量程的分度值为0.02A,指针指向0.2A后第2小格,读数为0.24A。
(5)A处是干路位置,B、C分别是两条支路的位置,分析表格数据,可得并联电路的干路电流等于各支路电流之和,即。
(6)仅一组实验数据得到的结论是特殊情况,无法推广到所有并联电路,因此需要通过更换不同规格灯泡重复实验,避免偶然性,得到普遍适用的规律。
题型7 串联电路中电压特点(共3小题)
16.(26-27九年级上·河南安阳·阶段检测)小组同学在探究串联电路中电压的规律时,有以下操作。
(1)选取实验器材时,应选择规格________(填“相同”或“不同”)的两个小灯泡;
(2)请根据图甲电路图,在图丙中连接实物图;
(3)闭合开关,电压表示数如图乙所示。为了使测量结果更准确,接下来他应断开开关,将________,再次闭合开关,测量L1两端的电压;
(4)在测L2两端的电压时,甲同学为了节省实验时间,准备将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。乙同学认为这样操作不正确,理由是这样操作会导致________;
(5)接着更换不同规格的灯泡分别测出电压UAB、UBC和UAC,数据记录如下表。
实验序号
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.6
1.3
2.9
2
1.2
1.7
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:串联电路中,电源两端的电压等于________;
(6)实验中观察到L1很亮,L2发光微弱,则它们电流大小I1________I2;(填“大于”、“小于”或“等于”)
(7)另一组同学在做甲图实验中发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为0V,若只有灯L1或L2中的一处发生故障,则故障是________。
【答案】(1)不同
(2)
(3)电压表接0~3V小量程
(4)电压表正负接线柱接反,指针反偏
(5)各部分用电器两端电压之和
(6)等于
(7)灯泡L2断路
【详解】(1)选不同规格小灯泡,避免实验结论具有偶然性,得到普遍规律。如果用相同灯泡,电压会相等,容易得到错误结论。
(2)由图甲可知,两灯串联,电压表测L1两端的电压,并联在L1两端,由于是2节干电池,电源电压不会超过3V,所以电压表接0~3V的量程。
(3)图乙电压表接的是0~15V大量程,指针偏转角度很小,说明被测电压小于3V。接下来他应断开开关,将电压表接0~3V小量程,再次闭合开关,测量L1两端的电压。
(4)B不动,A改接到C,电流会从电压表负接线柱流入、正接线柱流出,正负接线柱接反,指针反向偏转,损坏电压表。
(5)由表格数据可知,每组实验中,由此可得出结论:串联电路中,电源两端的电压等于各部分用电器两端电压之和。
(6)L1和L2串联,串联电路电流处处相等,所以它们电流大小相等。
(7)串联电路两只灯泡都不亮,故障可能是断路,电压表示数为0V,即电压表未与电源接通,故障可能是灯泡L2断路。
17.(26-27九年级上·甘肃天水·阶段检测)在“探究串联电路电压的规律”实验中,小明和小华设计如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是_____________________。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,若灯L1断路,发现电压表______(选填“有”或“没有”)示数。
(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。
次序
电压
电压
电压
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压_______________。
(4)由图甲所示状态改测灯L2两端的电压时,小华为节省时间,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、小华的方法______(选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压,原因是____________________________。
【答案】(1)对电压表进行调零
(2)有
(3) 1.2 之和
(4) 不能 电压表正负接线柱接反了
【详解】(1)连接电路前,电压表的指针没有指在零刻度线处,则接下来对电压表进行的操作是将电压表调零。
(2)闭合开关后,若灯L1断路,则电压表与灯泡L2串联在电路中,电压表测量电源电压,则电压表有示数。
(3)由图丙可知,电压表选择小量程连入电路中,其分度值为0.1V,示数为1.2V。
分析表中数据可得,第一次实验中
第二次实验中
第三次实验中
即AC两端电压UAC等于AB两端电压UAB与BC两端电压UBC之和,即串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(4)电压表所接的B接点不动,直接断开A接点,并改接到C接点上,会使电压表的正负接线柱接反,电压表的指针反偏,无法正常测出电压,故此方法不能测出灯泡L2两端的电压。
18.(26-27八年级上·山东济南·阶段检测)小明和小丽进行“探究串联电路的电压关系”的实验,电路如图甲所示。
实验次数
两端电压/V
两端电压/V
串联总电压U/V
1
1.5
3.0
4.5
2
1.2
1.8
3.0
3
1.5
0.9
6.0
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,、应该选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)图乙是小明连接的部分实验电路,请你用笔画线代替导线补全电路_________,使电压表测量两端的电压;
(3)图甲中,在某次测量的电压后,小明认为保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并将其改接到C连接点上即可测量的电压;小丽却认为不可行,理由是__________________;
(4)测量完成后,数据记录如上表格所示,分析表格中数据后同学们发现有一个数据记录错误,该数据是______V;纠正错误后,重新分析数据,他们根据表格数据得出结论:__________________。
【答案】(1)不同
(2)
(3)电压表正负接线柱接反了
(4) 6.0 串联电路两端的总电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和
【详解】(1)为了避免实验的偶然性,让探究得到的串联电路电压规律适用于所有情况,需要选用规格不同的小灯泡进行多次实验。
(2)要让电压表测量两端的电压,需要将电压表并联在两端:由表格数据可知,L1两端电压始终小于3V,故电压表选择的量程为“0~3V”。将电压表的负接线柱与的左侧接线柱相连,电压表的“3”接线柱与的右侧接线柱相连,保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出。
(3)原来正确测L1两端电压时,B接电压表正接线柱,A接负接线柱;A改接到C后,电流会从电压表负接线柱流入,指针反向偏转,损坏电压表。
(4)根据串联电路总电压等于各部分电路电压之和的规律,前两组数据都满足,第三组中
和记录的总电压 6.0V明显不符,因此错误的数据是6.0V;
纠正错误后可归纳得到实验结论:串联电路两端的总电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和。
题型8 并联电路中电压特点(共3小题)
19.(26-27九年级上·重庆渝中·阶段检测)在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两只相同的灯泡。
(1)图甲是小明已经完成部分的电路,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使电压表测量两端的电压。
(2)若小明连接好最后一根导线时,灯泡立即发光,则操作中的错误是__________________。
(3)若闭合开关后,两灯都发光,若此时小灯泡的灯丝断了,小灯泡将_________。(选填“发光”或“不发光”)
(4)如图乙所示的电路图中,用电压表接在a、b两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的示数为_________V。
(5)依次将电压表接入电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。由此得出的结论_________(选填“可靠”或“不可靠”),接下来应该进行的操作是_________。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将、的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(6)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压和的大小关系是_________。(选填“”“”或“”)
【答案】(1)
(2)连接电路时开关未断开
(3)发光
(4)2.2
(5) 不可靠 A
(6)=
【详解】(1)电压表需要并联在两端,将电压表的“3V”接线柱与左端的接线柱相连,使电压表并联在两端即可。
(2)规范操作要求连接电路过程中开关必须断开,若接完最后一根导线灯泡立刻发光,说明连接电路时开关处于闭合状态,电路提前接通。
(3)并联电路各支路独立工作、互不影响,灯丝断后,所在支路仍然是通路,因此可以正常发光。
(4)电压表选用的是0~3V量程,该量程分度值为0.1V,指针指向2大格多2小格,读数为2.2V。
(5)实验中仅使用了两只规格相同的灯泡,实验样本太特殊,得出的结论不具备普遍性,因此结论不可靠。
为了得到普遍规律,需要更换不同规格的灯泡多次进行实验,避免实验偶然性,故选A。
(6)家庭电路中客厅灯和卧室灯是并联关系,根据并联电路的电压规律,各支路两端电压相等,因此。
20.(25-26九年级上·陕西西安·期中)在探究“并联电路电压规律”时,小明使用了两个规格相同的灯泡进行实验。
(1)在连接电路时,开关应该______。图甲是小明已经完成一部分的实物电路图,请用笔画线代替导线在图中增加一根导线,使得电压表测量L2两端的电压___________。
(2)在图乙所示的电路中,将电压表并联在a、b两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的示数为______V。
(3)依次将电压表并联到电路中a、b两点之间,b、c两点之间,c、d两点之间,e、f两点之间,小明发现电压表的示数相等。由此他得出结论:______________________________。
(4)为使他的结论更普遍,接下来应该进行的操作是______________________________。
【答案】(1) 断开
(2)2.8
(3)并联电路中各支路两端的电压相等
(4)更换不同规格的灯泡,进行多次实验
【详解】(1)在连接电路时,为了保护电路,开关应该断开;
电压表测量两端电压,应该让电压表并联在两端,因此将电压表“3”接线柱与灯泡L2左接线柱相连,据此作图。
(2)由图甲可知,电源由两节干电池串联组成,电源电压约为3V,两灯泡并联接入电路,电压表选择的是0~3V量程,由图丙可知,电压表的分度值为0.1V,示数为2.8V。
(3)a、b 两点之间是,c、d 两点之间是,e、f 之间是电源两端。测得它们的电压相等,由此得出结论:并联电路中各支路两端的电压相等。
(4)只做了一次实验就得出实验结论,得出的结论具有偶然性;接下来应该换用不同规格的灯泡,进行多次实验,从而寻找普遍性的结论。
21.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路中电压的规律”。
(1)图甲中要测量L1两端电压,请用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)电路连接好后,闭合开关,发现两灯均不亮,电压表指针明显偏转,如果是灯泡发生了故障,则故障原因可能是_____________;排除故障后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于_____________状态。
(3)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后,_____________(填“能”或“不能”)只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是_____________。
(4)小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡L1、L2两端的电压,并更换_____________(填“相同”或“不同”)规格的小灯泡多次测量,目的是_____________。
(5)小东按如图丙所示连接电路,电源和图甲中相同,然后用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图丁所示,为_____________V。按要求更换小灯泡后多次测量,发现电压表示数均如图丁所示。得出结论:并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压_____________(填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)
(2) L1断路 断开
(3) 不能 电压表正负接线柱接反了
(4) 不同 寻找普遍规律
(5) 3 相等
【详解】(1)测量电压,电压表需要并联在两端,电源是两节干电池,所以总电压为3V,因此选量程,遵循“正进负出”的接线规则,如图所示。
(2)两灯都不亮说明电路断路,电压表指针偏转说明电压表连通电源,且电压表连接的电路是通路,因此故障可能是断路;拆接电路时,为保证安全,开关必须断开。
(3)原接线中电压表负接线柱接点,只改到点后,电流会从电压表负接线柱流入,违反正进负出的规则,即电压表正负接线柱接反了,所以不能只将电压表接点的导线改到点。
(4)为了寻找普遍规律,避免偶然性,需要更换不同规格的小灯泡多次实验。
(5)如图所示,电压表选量程,读数为3V;图丙中,两灯泡并联,根据各支路电压表示数和干路电压表示数都相等可以得出结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压相等。
题型9 探究影响电阻大小的因素(共5小题)
22.(26-27九年级上·重庆沙坪坝·阶段检测)小古在实验室中找到如图甲所示的四根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)为了比较不同金属丝电阻的大小,可通过观察__________和电流表的示数来判断,这种物理实验方法是__________法。
(2)小古将金属丝A和D分别接在、之间,目的是探究导体电阻大小与导体__________的关系。
(3)分别将A和B两根金属丝接入电路进行实验,发现接入B时,电流表的示数比接入A时更小,这说明其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越__________。
(4)如图丙所示,完成上述实验后,小古进一步对“盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了项目化研究。
猜想一:盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关。
猜想二:盐水电阻的大小可能与盐水的横截面积有关。
在探究猜想二前,通过查阅资料了解到浓度相同的盐水,当长度相同时,横截面积越大,盐水电阻越小;所以同学们用注射器缓慢地从水槽中抽走适量盐水后,将观察到小灯泡的亮度__________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
【答案】(1) 小灯泡的亮度 转换
(2)材料
(3)大
(4)变暗
【详解】(1)图乙电路中在电源电压不变时,导体电阻越大,电路电流越小,灯泡就越暗;电阻越小电流越大,灯泡就越亮,因此可以通过小灯泡的亮度结合电流表示数共同判断电阻大小。这种将不易直接观察的电阻大小,转换为容易观测的灯泡亮度、电流表示数的实验方法叫做转换法。
(2)对比金属丝A和D:二者长度、横截面积完全相同,只有制作材料不同,因此将它们接入、之间,是控制了长度和横截面积不变,探究导体电阻与导体材料的关系。
(3)A、B都是镍铬合金丝,材料和横截面积相同,B的长度更长;接入B时电流表示数更小,说明B的电阻更大,因此结论为:其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越大。
(4)用注射器抽走部分盐水后,两电极之间盐水的横截面积变小,根据题给条件:浓度、长度相同时,盐水横截面积越小,电阻越大。电路总电阻变大,电源电压不变的情况下电路电流变小,因此小灯泡的亮度会变暗。
23.(26-27九年级上·吉林长春·阶段检测)“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电阻丝横截面积相同且比C粗,C、D电阻丝横截面积相同,A、B、C三根电阻丝长度相同,D比C长。
(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)实验过程中同学们发现更换电阻丝后,小灯泡亮度变化不明显,你的解决办法是________________________________________________________。
(5)将编号为D的电阻丝接入电路,用酒精灯对其加热,发现灯泡亮度发生了变化,就此现象提出一个值得探究的问题是________________________________________________________。
【答案】(1)小灯泡的亮度
(2)材料
(3)B、C
(4)在电路中串联一个电流表
(5)导体的电阻大小与温度有关吗?
【详解】(1)该实验用到转换法,在电源电压不变时,导体电阻越大,电路电流越小,小灯泡就越暗,因此可以通过小灯泡的亮度间接反映电阻丝的电阻大小。
(2)A、B电阻丝的长度、横截面积都相同,只有材料不同,接入后灯泡亮度不同说明电阻不同,因此得出导体电阻大小与导体的材料有关。
(3)探究电阻与横截面积的关系时,要控制导体的材料、长度完全相同,仅横截面积不同,B和C都是镍铬合金丝,长度相同,横截面积不同,符合实验要求。
(4)灯泡亮度变化不明显,说明电路中电流的差异很小,在电路中串联一个电流表可以精准测量电流的大小,更清晰地对比出电阻的差异。
(5)用酒精灯加热电阻丝时改变了电阻丝的温度,灯泡亮度变化说明电路电流变化、电阻丝的电阻发生了改变,因此可以提出探究的问题为导体的电阻大小与温度有关吗?
24.(25-26九年级上·湖南永州·期中)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,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,这种研究方法是________;
(2)用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时向内调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,是为了验证猜想:________(选填“A”或“B”或“C”);
(3)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”);
(4)实验中发现,盐水电阻改变较小时,灯泡亮度无明显变化。为了能准确比较盐水电阻大小,请你提出一条合理的建议:________。
【答案】(1) 小灯泡的亮度 转换法
(2)B
(3)不能
(4)在电路中串联一个电流表
【详解】(1)在电源电压固定的电路中,盐水的电阻越大,电路中的电流就越小,小灯泡的亮度就越暗;反之盐水电阻越小,电路电流越大,小灯泡就越亮,因此实验中可以根据小灯泡的亮度来间接判断盐水电阻的大小。
这种将不易直接观测的电阻大小转换为容易观察的灯泡亮度的研究方法叫做转换法。
(2)用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时向内调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,操作中保持盐水浓度、盐水横截面积不变,仅通过调节活塞改变盐水的液柱长度,通过控制实验变量,可以探究盐水电阻大小与盐水液柱长度有关。
(3)探究猜想C时,向外调节活塞让液柱横截面积变为原来一半的操作中,没有控制盐水的液柱长度保持不变,实验中同时改变了横截面积和液柱长度两个变量,因此无法确定电阻变化是由横截面积改变引起的。
(4)在原电路中串联接入一个电流表,既可以通过电流表精准反映电流的微小变化,同时小灯泡还起到保护电路、限制最大电流的作用,避免盐水电阻过小导致电路电流过大,烧坏元件。
题型10 探究电流与电压的关系(共4小题)
25.(25-26九年级上·吉林·期中)兴趣小组的同学们合作进行“探究电流与电压关系”的实验,设计了如图甲所示电路图。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持_________不变,探究电流与电压的关系。物理上把这种研究方法叫_________法。
(2)此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和_______________。
(3)开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左端,如图乙,其原因是_________。
(4)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是__________________。
【答案】(1) 电阻 控制变量
(2)改变定值电阻两端电压
(3)电流表未调零
(4)得到普遍规律
【详解】(1)在研究某个因素对物理量的影响时,只改变这个量的大小,而保持其他量不变,从而确定这个因素是否影响,这种研究方法叫控制变量法;本实验保持电阻不变,探究电流与电压的关系就是用的控制变量法。
(2)在探究“电流与电压关系”的实验中,需要改变定值电阻两端的电压,记录通过的电流,得到多组数据,以探寻普遍规律,通过移动滑动变阻器滑片改变其电阻,从而改变定值电阻两端电压。
(3)由图乙可知,电流表的指针在零刻度线左端,因开关还未闭合,此时电流表中没有电流通过,所以出现该现象的原因是电流表未调零。
(4)仅用一个定值电阻得到的实验结论具有偶然性,更换不同阻值的定值电阻重复实验,可以让实验结论覆盖不同的电阻场景,避免偶然性,得到普遍适用的电流与电压的关系规律。
26.(25-26九年级上·广东惠州·期中)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片Р应该移至最______端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近于电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示,该示数是______V。请根据表中数据求出定值电阻的电阻为______Ω,本实验的结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成______(选填“正比”或“反比”)。
电压
0.6
1.2
1.8
3.0
电流
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
【答案】(1)
(2)左
(3)断路
(4) 2.4 5 正比
【详解】(1)由图可知,电源为两节干电池,电压为3V,所以电压表量程应选用0~3V,据此作图。
(2)电路接通前,滑动变阻器要调到最大阻值处保护电路,本图中滑片移到最左端时,接入电路的电阻丝长度最长,阻值最大。
(3)电流表示数几乎为零说明电路大概率是断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端可以连通到电源两极,因此故障是待测电阻断路,此时电压表相当于直接串联在电路中,分得几乎全部电源电压。
(4)电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向2.4V位置,因此示数为2.4V;根据,代入任意一组数据比如,,可得
多组数据计算后定值电阻阻值均为5Ω;实验数据中电压和电流的比值恒定,因此结论为:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
27.(25-26九年级上·福建厦门·期中)小耿和同学进行“探究电流与电压的关系”实验,电路如图所示,电源电压是3 V。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求:滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);
(2)移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为___________A。
(3)继续实验并测得多组数据,记录如下表,
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
根据表格数据,可得:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成___________;
(4)分析表格数据,本实验所用电阻的阻值为___________Ω。
(5)记录完第5组数据后,在保持滑动变阻器滑片不变的情况下,小耿把电阻更换为10Ω电阻,闭合开关,电压表的示数将___________2.5 V(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)
(2)0.12
(3)正比
(4)5
(5)大于
【详解】(1)滑动变阻器接入电路遵循“一上一下”原则,题目要求滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,说明滑片向A移动时接入的电阻丝长度变长,故将开关右侧接线柱与D接线柱相连即可。
(2)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故示数为0.12A。
(3)分析表格中实验数据,当电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,且电压与电流的比值一定,故可得电流与电压的关系是:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(4)由表中的数据可知,当定值电阻两端的电压为0.5V时,电流为0.10A,则定值电阻的阻值为
(5)第5组数据时,定值电阻两端电压为2.5V,保持滑片不动,把5Ω电阻更换为10Ω电阻后,根据串联分压规律,定值电阻的阻值变大,它分得的电压也会变大,因此电压表的示数会大于原来的2.5V。
题型11 探究电流与电阻的关系(共5小题)
28.(25-26九年级上·海南海口·期中)小明同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,使用的器材有:铅蓄电池(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器、开关和导线,并采用了如图甲所示的电路图。
电压U/V
2
3
4
5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)在做“探究电流与电压的关系”实验中,测量并记录的数据如下表:
①请用笔画线当作导线,根据电路图将实物图连接完整________;
②在闭合开关后,小明同学发现电流表指针无示数,电压表指针有示数且接近电源电压,若电路中只有一处故障,则可能是________;
③分析实验数据可知,实验中所用的定值电阻的阻值为________Ω;
(2)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,多次更换阻值不同的定值电阻R,记下对应的电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像:
①本实验中,滑动变阻器在本实验中的作用是:________。
②小明用5Ω的电阻做完实验后,将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,然后需要向________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片;
③为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于________Ω的滑动变阻器。
【答案】(1) 定值电阻R断路 10
(2) 保持定值电阻两端电压不变 右 35
【详解】(1)由乙图可知,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,由表格数据可知,电压表选择0~15V量程并联在定值电阻两端,且滑动变阻器连接的是左下接线柱,据此作图;
闭合开关后,电流表指针无示数,说明电路发生断路,电压表指针有示数且接近电源电压,则可能是定值电阻发生断路,电压表相当于串联接入电路,测电源电压;
由表格数据可知定值电阻的阻值为
(2)探究电流与电阻关系的实验中需要保持定值电阻两端电压不变,因此滑动变阻器在本实验中的作用是保持定值电阻两端电压不变;
用5Ω的电阻做完实验后,将10Ω的电阻接入电路,由串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,而探究电流与电阻的关系时需要保持定值电阻两端电压不变,因此应增大滑动变阻器两端电压,由串联分压原理,应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,因此滑片向右移动;
据丙图可知,定值电阻两端电压为
则滑动变阻器两端电压为
由串联电路分压原理可得,即
解得,即为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器。
29.(25-26九年级上·广东中山·期中)某实验小组的同学在探究电流与电压、电阻的关系时,采用了图甲所示的电路图。实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是0~20Ω。
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用控制变量法,实验分两步进行:
①保持电阻不变,探究电流与____________的关系;
②保持电压不变,探究电流与____________的关系;
(2)根据甲图的电路图连接图乙的实物图(导线不能交叉);
(3)连接电路时,开关应____________。闭合开关前,调节滑动变阻器,使滑片移到____________(填C或D)的位置上;
(4)闭合开关后,移动滑片时发现电流表几乎没有示数,电压表有明显的示数。则发生故障的原因可能是____________;
(5)在研究电阻对电流的影响时,根据正确的实验数据作出了电流与电阻的关系图像,如图丙所示,则在实验过程中电压表的示数应为____________V;
(6)由图丙所示,可以得出结论:____________________________________。
【答案】(1) 电压 电阻
(2)
(3) 断开 C
(4)定值电阻断路
(5)2.5
(6)电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
【详解】(1)探究电流与电压、电阻的关系时,需要采用控制变量法,保持电阻不变,改变电阻两端的电压,观察电流的变化,从而探究电流与电压的关系。保持电阻两端的电压不变,改变接入电路的电阻大小,观察电流的变化,从而探究电流与电阻的关系。
(2)电源电压为3V,定值电阻两端电压最大不超过3V,电压表选择0~3V量程,并使电压表与定值电阻并联,确保电流从正接线柱流入,负接线柱流出即可,如下图所示:
(3)连接电路时,开关应断开,防止连接过程短路损坏元件。
闭合开关前滑动变阻器滑片要调到最大阻值处,观察图乙,滑动变阻器接入电路的是右下D接线柱,要使阻值最大,滑片应移到离D最远的左端,即C端。
(4)电流表几乎无示数,说明电路断路,电压表有明显示数,说明电压表两端到电源通路,故障可能是定值电阻断路。
(5)根据图丙所示图像可知,当电流为0.5A时,电阻为,则电压为
所以电压表示数保持2.5V不变。
(6)由图丙所示图像可知,I-R图像是反比例函数图像,即在电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,由此可得出,电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
30.(25-26九年级上·广东中山·期中)某实验小组的同学在探究电流与电压、电阻的关系时,采用了图甲所示的电路图,实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是0~20Ω。
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用控制变量法,实验分两步进行:
①保持电阻不变,探究电流与______的关系。
②保持电压不变,探究电流与______的关系。
(2)根据甲图的电路图连接图乙的实物图(导线不能交叉)。
(3)连接电路时,开关应______。闭合开关前,调节滑动变阻器,使滑片移到______(填C或D)的位置上。
(4)闭合开关后,移动滑片时发现电流表几乎没有示数,电压表有明显的示数。则发生故障的原因可能是______。
(5)在研究电阻对电流的影响时,根据正确的实验数据作出了电流与电阻的关系图像,如图丙所示,则在实验过程中电压表的示数应为______V。
(6)由图丙所示,可以得出结论:______。
【答案】(1) 电压 电阻
(2)
(3) 断开 C
(4)定值电阻R断路
(5)2.5
(6)当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)探究电流与电压、电阻的关系的核心是控制变量法,根据控制变量的思路,保持电阻不变时,改变电阻两端电压,探究电流和电压的关系;保持电阻两端电压不变时,更换不同阻值的定值电阻,探究电流和电阻的关系。
(2)将电流表串联接入电路(选择0~0.6A量程,电流从正接线柱流入、负接线柱流出),电压表与定值电阻R并联,把定值电阻R的右接线柱和开关的左接线柱相连,保证电路通路且导线无交叉即可,据此作图。
(3)连接电路时断开开关,防止接线短路烧坏元件;闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处,本图中滑片移到C端时接入电路的电阻丝最长,能起到最大的保护电路的作用。
(4)电流表几乎无示数说明电路大概率是断路故障,电压表有明显示数,说明电压表两端到电源两极是通路,因此故障是和电压表并联的定值电阻R发生了断路,此时电压表相当于直接串联在电路中,示数接近电源电压。
(5)探究电流和电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变,从丙图取任意一组对应数据,比如时,根据欧姆定律
其余组数据计算结果也一致,因此电压表示数为2.5V。
(6)丙图是反比例曲线,且实验全程控制定值电阻两端电压不变,因此可得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
题型12 测量定值电阻阻值(共3小题)
34.(25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测)在“测量定值电阻的阻值”的实验中:
(1)本实验的原理为________;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整:(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大)
(3)连接电路时,当接好最后一根导线时,电流表就有了示数,造成这一现象的原因可能是:________
(4)开始实验时,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是电阻________。
(5)实验过程中得到的部分数据如表所示。第3次测量时,电压表的示数如图乙所示,请将读数填入表格中________。多次测量的目的是________;
次序
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
0.8
0.16
5
2
1.6
0.32
5
3
_______
0.5
(6)本实验所测得未知电阻的阻值为________Ω。
(7)测完定值电阻阻值后,他准备把电阻换成小灯泡继续测量小灯泡的电阻,并绘制出如图所示的甲、乙两条图线。根据图线可知,________(选填“甲”或“乙”)是小灯泡的图线。
【答案】(1)
(2)
(3)连接电路时开关没有断开
(4)断路/开路
(5) 2.5 减小实验误差
(6)5
(7)甲
【详解】(1)测量定值电阻阻值的核心思路是测出电阻两端的电压和通过电阻的电流,再根据欧姆定律的变形公式计算电阻,这就是伏安法测电阻的原理。
(2)测量定值电阻阻值时,电压表应与定值电阻并联,由第5小问表格中的数据可知,电压表的分度值应为0.1V,不是0.5V,所以电压表应选择0~3V的测量范围,将电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱相连,而滑动变阻器应与定值电阻串联,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以应将滑动变阻器的右下接线柱与电流表的“-”接线柱相连。
(3)连接电路时开关必须断开,若开关未断开,当接好最后一根导线时,电路会处于通路状态,电表立刻有示数。
(4)电流表无示数说明电路可能发生断路,电压表有示数说明电压表两端可以连通到电源两极,因此故障可能是与电压表并联的待测电阻Rx本身断路。
(5)由图乙和题意可知,电压表选择0~3V的测量范围,分度值为0.1V,示数为2.5V;定值电阻的阻值受温度影响很小,阻值几乎不变,多次测量取平均值可以减小实验误差。
(6)第3次测得的电阻值为
则未知电阻的阻值为
(7)小灯泡的灯丝电阻会随温度升高而增大,当电压升高时,灯丝温度上升、电阻变大,根据,电流的增长速度会逐渐变慢,I-U图线会向电压轴弯曲;而定值电阻的I-U图线是过原点的直线,因此曲线甲是小灯泡的I-U图线。
35.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)如图所示,某物理实验小组设计了用“伏安法”测量未知电阻(约10Ω)的阻值的实验。准备了以下器材:两节新干电池(电压恒定),电流表、电压表各一个,开关一个,待测电阻,滑动变阻器,电阻箱(0~9999Ω,5A)一个,导线若干。
(1)图甲是设计的实物电路图,请用笔画线代替导线将其连接完整_________;闭合开关前,移动滑动变阻器的滑片P,使滑片移到滑动变阻器的_________端;
(2)当滑片移动到某位置时,电压表、电流表示数如图乙所示,则未知电阻为_________Ω;
(3)实验小组认为只测量一次数据便结束实验的做法不对,应进行多次实验,目的是_________多次实验后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,则用该电路所测的待测电阻阻值与真实值相比_________;
(4)实验中,由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏,于是设计了如图丙所示的电路对的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
②_________,读出电压表示数为;
③待测电阻的阻值表达式为_________(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1) A/左
(2)7.9
(3) 取平均值减小实验误差 偏小
(4) 将滑动变阻器的滑片移至最右端
【详解】(1)电源电压3V,未知电阻约10Ω,根据欧姆定律知,电流最大不超过0.3A,电流表应选小量程串联在电路中;变阻器上下各选一个接线柱与电流表串联在电路中,据此作图;
闭合开关前,移动滑动变阻器的滑片P,使滑片移到滑动变阻器接入电路的电阻最大,即A(左)端。
(2)电源为两节新干电池总电压3V,电压表选量程,分度值0.1V,示数为1.9V;电流表选量程,分度值0.02A,示数为0.24A,未知电阻为
(3)伏安法测定值电阻的阻值属于测量类实验,多次测量是为了通过平均值降低偶然误差;该电路是电流表外接法,电流表测量的是电压表和待测电阻的总电流,电流测量值大于的真实电流,而电压表测量的电压是的真实电压,根据,计算得到的电阻测量值会小于真实值。
(4)滑片移到最左端时滑动变阻器接入电阻为0,电压表读数就是电源总电压;接下来需要让滑动变阻器接入全部最大阻值,和串联,此时电压表测的电压;串联电路中滑动变阻器两端的电压为
电路电流
因此
36.(25-26九年级上·广东潮州·阶段检测)如图甲所示是小明用“伏安法”测定值电阻阻值的实物图,电源电压为3V。
(1)在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是________________;
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表和电流表示数如图乙、丙所示,则测得的Rx阻值为_________Ω;
(4)实验后小明发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清,于是他利用电流表和一个阻值已知的定值电阻R0设计了如图丁所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值,实验步骤如下:
①闭合开关,将滑片移至最左端,读出此时电流表的示数为I1;
②___________________________,读出此时电流表的示数为I2;
③则滑动变阻器的最大阻值R1=_________(用I1、I2和R0表示)
【答案】(1)
(2)待测电阻短路
(3)8
(4) 保持开关闭合,将滑片移至最右端
【详解】(1)滑动变阻器遵循“一上一下”接线规则,要求滑片向B端滑动时接入电阻变大,说明滑片向B移动时接入电路的电阻丝变长,因此需将滑动变阻器的A接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连;同时电压表并联在两端,即未知电阻的右接线柱与滑动变阻器的C点相连。
(2)电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明两端电压为0,因此故障可能是与电压表并联的待测电阻短路。
(3)由图乙可知,电压表量程是“0~3V”,分度值为0.1V,示数为2.4V;电流表程为“0~0.6A”,分度值为0.02A,示数为0.3A,根据欧姆定律,可得电阻
(4)滑片在最左端时,滑动变阻器接入电阻为0,电路只有,电源电压;将滑片移至最右端,R0与滑动变阻器最大电阻R1串联,读出此时电流表的示数为,总电阻
滑动变阻器最大阻值
题型13 测量小灯泡电阻(共3小题)
37.(25-26九年级上·福建南平·期中)在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中,如图甲是小明所画的电路图。
(1)请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整,要求导线不能交叉。闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器滑片向___________端滑动(选填“左”或“右”);
(2)测量过程中,某一次的电流值如图丙所示,则电流值是___________A;这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”),换用相同规格的灯泡,小明重做实验,测得的数据绘出了I-U图像如图丁A所示;
(3)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I-U图像如图丁的B所示,你认为原因可能是___________;
【答案】(1) 左
(2) 0.26 变大
(3)电压表并联在滑动变阻器两端
【详解】(1)在利用“伏安法”测灯泡电阻时,电压表应与灯泡并联,电流表与灯泡串联。电源是2节干电池组成,故电压表选用“0~3V”的测量范围,电流表一般连接“0~0.6A”的测量范围,同时要使电流从两电表的正接线柱流入,负接线柱流出。
闭合开关前为了保护电路。滑动变阻器要调到最大阻值处,本图中滑片移到最左端时,接入电路的电阻丝长度最长,阻值最大。
(2)图丙电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.2A后第3小格,读数为0.26A;
原本电压表只测灯泡两端的电压,灯丝烧断后,电压表串联在电路中,直接测量电源电压,因此示数变大。
(3)小明在实验时,电压表与灯泡并联,且当电压表示数增大时,电流表示数也增大(即图线A),丁图中B图像,电流随着电压的减小而增大,正好与A图像变化特征相反,因滑动变阻器和灯泡串联在电路中,由串联电压的特点有:,当灯泡两端电压增大时,滑动变阻器两端的电压减小,故B图线符合滑动变阻器两端电压与电流变化的规律,原因是另一组同学实验时将电压表与滑动变阻器并联了。
38.(25-26九年级上·河南驻马店·阶段检测)在“测量小灯泡的电阻”实验中:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,且导线不能交叉)。
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表电压表都有示数,灯泡不亮的原因可能是_______________。
(3)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,电流值是_______________A。
(4)完成上述实验后,小文又设计了一种方案,也测出了的电阻值,电路图如图丙所示。为阻值已知的定值电阻,电源电压恒定但大小未知。
测量步骤如下:
①___________________________________________;
②___________________________________________。
③的表达式:=_______________
【答案】(1)
(2)灯泡的实际功率太小
(3)0.26
(4) 闭合总开关,断开。此时和串联,电压表测两端的电压,记为 闭合开关和。此时被短路,电路中只有 ,电压表测的是两端电压,也就是电源电压,记为
【详解】(1)测量小灯泡的电阻时,需使灯泡与滑动变阻器串联,电压表并联在灯泡两端,电流表串联在电路中,在图甲中,滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,说明其应该接入右侧下端点。
(2)电流表有示数,说明整个电路是通路,没有发生断路。电压表有示数,说明电压表并联的部分两端有电压,且没有发生短路,而灯泡不亮,这很可能是电路中的电流太小,导致灯泡的实际功率太小,不足以使其发光。
(3)由图乙,电流表选择的量程是,分度值为,示数为。
(4)由图丙可知,与串联,电压表并联在两端。开关并联在两端。
首先,闭合总开关,断开。此时和串联,电压表测两端的电压,记为;
然后,闭合开关和。此时被短路,电路中只有 ,电压表测的是两端电压,也就是电源电压,记为;
综上,两电阻串联时,两端的电压为
此时电路中的电流
所以,未知电阻
39.(25-26九年级上·广东·期中)如图甲所示,小明想测量正常工作电压为2.5V小灯泡的电阻,电源电压恒为4.5V。
(1)测量小灯泡电阻的原理是________;请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整(要求:向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,且导线不能交叉)_____;
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向________端移动,直到电压表示数为________V;
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为________。
(4)根据图像乙反映的信息,在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材________(选填“能”或“不能”)探究电流跟电压的关系。
【答案】(1)
(2) 左 2.5
(3)10
(4)不能
【详解】(1)测量小灯泡电阻是利用伏安法,也就是通过测小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流来计算小灯泡的电阻,即原理为
要求滑动变阻器滑片向左滑电流变大,也就是滑动变阻器的阻值变小,说明滑动变阻器接入电路的是左下端接线柱。用导线将开关的右端接线柱和滑动变阻器左下端接线柱连接起来。
(2)已知灯泡正常发光时两端电压为2.5V,当前电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应使灯泡两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小,由串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路中的电阻应变小,即滑片向左端移动,直到电压表示数为2.5V。
(3)小灯泡额定电压2.5V时,由图乙可知,对应的电流为0.25A,小灯泡正常工作时的电阻为
(4)探究电流与电压的关系需控制电阻阻值不变,而小灯泡的电阻随温度升高而变化,无法保证电阻恒定,因此不能完成该实验。
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