内容正文:
专题05 实验题专项训练
5大高频考点
1. 探究不同物质吸热情况
2. 探究串并联电路中电流、电压的特点
3. 探究影响导体电阻大小的因素
4. 探究电流、电压与电阻的关系
5. 伏安法测量电阻
考点1 探究不同物质吸热情况
1.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”,小强选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计,分别给初温相同的A、B两种物质加热,实验装置如图甲、乙所示。
(1)小强给质量 (选填“相同”或“不同”)的A、B两种物质加热,在实验中通过控制加热时间相同的方法,来保证A、B两种物质 相同,再通过比较它们 来比较A、B两种物质吸热能力的差异;
(2)小强利用所测数据绘制了如图所示的图像,根据图像可以判断: (选填“A”或“B”)种物质的吸热能力更强。
2.(2025-2026九上·北京第十二中学·期中)小明利用如图甲所示的实验装置探究不同种类物质的温度变化与吸热多少的关系。他用手表测量加热时间,用温度计测量加热前后的温度。操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初始温度相同且 相等的煤油和水;
(2)用相同的电加热器加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度与加热时间的关系图像,如图乙所示。实验中,通过比较 来反映煤油和水吸收热量的多少;
(3)根据图乙中图像可知,如果使煤油和水吸收热量相同,温度变化大的是 ;
(4)由实验数据还可知:水的比热容比煤油的比热容 (选填“大”或“小”)。
3.(2025-2026九上·北京通州·期中)某科技小组设计了一种暖手袋,它是利用液体降温时放出热量,能够较长时间为手保温。为了选择更好的工作介质(液体),他们购买了A、B两种液体,并通过实验比较出两种液体比热容的大小。实验步骤如下:
①向两个相同的烧杯里分别装入初温相同、质量相等的A、B两种液体,用相同的电加热器分别对两种液体加热,实验装置如图甲所示。
②在实验数据记录表中分别记录两种液体的加热时间t和温度T。
③根据实验数据,绘制出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。请根据实验过程,回答下列问题。
(1)选择相同电加热器的原因是:可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较A、B两种液体吸收热量的多少;
(2)分析图乙所示图像可知 液体的比热容较大;
(3)若不考虑其他因素,暖手袋的工作介质应选 (选填“A”或“B”)液体。
4.(2025-2026九上·北京工业大学附属中学·期中)如图甲所示,小虎用两个完全相同的电加热器分别对初温相同的 A、B 两种液体加热,如图乙为 A、B 两种液体的温度随加热时间变化的关系图像。
(1)实验时,须确保A、B两种液体的 (填“质量”或“体积”)相同;
(2)实验中,A、B 两种液体吸收热量的多少可通过 (“升高的温度”或“加热时间”)来判断;
(3)分析图乙可知:当加热到3min时,A液体吸收的热量 B 液体吸收的热量;A 液体的比热容 B液体的比热容。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
5.(2025-2026九上·北京延庆·期中)小明在两个相同的容器内分别装入A、B两种液体,用相同规格的电加热器加热,使两种液体升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,看看这两种物质的比热容是否存在差异。
(1)实验时,一定要保证A、B两种液体的 相同。
(2)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(3)小明根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像,如图所示。通过分析图像可知 液体的比热容较大。
6.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”,小亮选用两个规格相同的烧杯,加入初温相同、 相同的水和食用油,选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油,用两个相同的温度计测量水和食用油的温度,实验装置如图1所示,如图2所示是小亮根据实验数据绘制的水和食用油的温度随时间变化的图像。
(1)在实验中一般用控制 相同的方法,来保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异。
(2)根据图2可以判断:在此实验中,如果要使水和食用油最后温度相同,就需要给 加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量。
7.(2025-2026九上·北京第一七一中学·期中)为了探究“不同物质的吸热能力”,琳琳同学用两个相同的烧杯装入质量相同的液体A和液体B,并用相同规格的电加热器分别给两种液体加热(如图甲)。
(1)在实验时选用相同规格的电加热器的目的是 。
(2)琳琳根据实验的数据绘制出了如图乙所示的图像,由于图像可知,吸热能力较弱的是液体 (选填“A”或“B”)。
(3)若使两种液体加热相同时间内,升高的温度也相同,则应该适当增加液体 (选填“A”或“B”)的质量。判断依据是 。
8.(2025-2026九上·北京师范大学附中·期中)为了比较水和煤油的吸热能力,某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g煤油、100g水、200g水进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热能力应选择 (选填“甲、乙、丙”中的两个)两图进行对比实验;
(2)在此实验中一般用控制 相同的方法,来保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的不同。(填选项)
A.加热时间 B.温度计示数的变化
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到停止加热液体的温度随时间变化图像如图,在此实验中,若使初温相同、质量相等的水和煤油吸收相等的热量,两杯液体所能达到的温度 (选填“相同”或“不同”)。
9.(2025-2026九上·北京大兴·期中)小兴利用如图所示的装置比较不同液体吸热本领大小。将两支相同的试管(分别盛有初温相同的A、B两种液体)放入同一个红外加热器中,两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好,并通过数据采集线与计算机相连接,利用红外加热器对两试管内的液体加热,在沸腾前记录到A、B两种液体温度随时间变化如下
加热时间/min
0
1
2
3
4
A的温度/℃
10
14
18
22
26
B的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取质量 (选填“相同”或“不同”)的A、B两种液体。
(2)实验中通过 来反映液体吸收热量的多少。
(3)根据表中的实验数据可知, (选填“A”或”B”)液体的吸热能力强。
(4)已知下图中①是B液体加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的B液体质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用跟原来相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则该图线可能为图中的第 (选填“①”“②”或“③”)条。
10.(2025-2026九上·北京房山·期中)为了比较、两种液体比热容大小,小华在两个相同的容器内分别装入质量相等的、两种液体,用相同规格的电加热器加热,他根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像,如图所示。分析图像,回答下列问题。
(1)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(2)、两种液体, 的比热容较大,判断的依据是 ;
(3)若从、两种液体中选取一种液体作为暖手袋的工作物质,应该选 液体。
考点2 探究串并联电路中电流、电压的特点
1.(2025-2026九上·北京通州·期中)小强在探究并联电路的特点时发现:当一条支路电阻发生变化时,其他支路上的小灯泡亮度并不发生变化。他推测:并联电路中,其他支路电阻不变,干路电流变化量等于电阻发生变化的支路电流变化量。请你利用稳压电源、1个定值电阻、1个滑动变阻器、开关、两块已调零的电流表和若干导线,协助小强设计实验,证明他的推测是正确的。请你完成以下两项任务:
(1)画出实验电路图;
(2)画出实验数据记录表。
实验次数
滑动变阻器的电流I2/A
干路电流I1/A
1
2
3
4
实验次数
滑动变阻器的电流I2/A
干路电流I1/A
1
2
3
4
2.(2025-2026九上·北京师范大学附中·期中)小武和大治想探究两个灯泡并联时,干路电流的大小与各支路电流大小的关系,电路图如图甲所示,A、B、C三处均接入电流表。图乙是测量时连接的实物电路。
(1)小武发现大治在图乙的电路中有一根导线接错了,请在接错的导线处画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连接位置 ;
(2)大治改正错误后,读出A、B、C三处的电流表示数,记录在下表中,分析表中的数据,大治得到初步结论:两个灯泡并联时,干路电流等于两支路电流IA、IB之和,且两支路电流大小相等。小武认为大治的结论不具有普遍性,建议他 ,再进行多次实验。
IA/A
IB/A
IC/A
0.24
0.24
0.48
3.(2025-2026九上·北京大兴·期中)小兴用如图甲所示电路探究灯泡和组成的串联电路中,和两端总电压跟两端电压与两端电压之和有什么关系,实验中所用电源为电压可调的学生电源。
(1)实验中的自变量是 ;
(2)某次实验中电压表的示数如图乙所示,则此时被测电压为 V;
(3)小兴主要的实验过程如下,请你把他的实验步骤补充完整;
①把学生电源两端的电压设置为一个合适的值,闭合开关,用电压表分别测量、和的大小并把测得的数据记录在表格中,断开开关;
② ,闭合开关,用电压表分别测量、和的大小并把测得的数据记录在表格中,断开开关;
③仿照步骤②再进行四次实验,把测得的数据记录在表格中;
(4)请你画出记录实验数据的表格 。
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
4.(2025-2026九上·北京第十三中学分校·期中)利用两端电压不变的电源、三个电压表、两个不同规格的小灯泡、滑动变阻器、开关和导线若干,探究在串联电路中,灯泡和两端的总电压U与两端电压和两端电压之和是否相等。
(1)画出实验电路图;
(2)画出实验数据记录表格。
实验次数
1
2
3
实验次数
1
2
3
5.(2025-2026九上·北京延庆·期中)利用学生电源、两个电流表、不同规格的小灯泡若干、滑动变阻器、开关和导线若干,探究“在串联电路中,流出第二个灯泡的电流I2与流入第一个灯泡的电流I1是否相等”。
(1)选择合适的器材,设计并画出实验电路图 ;
(2)为得出更普遍的规律,请写出改变自变量的方法: ;
(3)画出实验数据记录表格 。
I1/A
I2/A
I1/A
I2/A
6.(2025-2026九上·北京第一六六中学·期中)小东和小文利用如图所示的电路探究串联电路中用电器两端电压的关系。
(1)小东操作的主要实验过程如下:① 断开开关,将滑动变阻器的滑片P放在阻值最大处,根据电路图连接实验电路;② 检查电路无误后,闭合开关,调整滑动变阻器的滑片P到适当位置,正确读出电压表V1与V2的示数,记录在实验数据记录表中;③ 仿照上述步骤又进行了五次实验。实验数据如下表。
U1/V
0.8
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
U2/V
0.8
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
小东通过分析实验数据,得出结论:串联电路中各用电器两端电压相等。小文不同意小东的观点,提出了实验改进建议。请简述小文的实验改进措施:① ;
② 。
(2)请你帮助小文画出他所需要的实验数据记录表 。
U/V
U1/V
U2/V
U/V
U1/V
U2/V
7.(2025-2026九上·北京房山·期中)小华设计了如图所示电路,验证:小灯泡与小灯泡并联时,干路电流等于各支路电流之和,即。其中流入小灯泡的电流用表示,流入小灯泡的电流用表示,干路电流用表示。实验器材有符合要求的电源一个,电流表三个,小灯泡若干,开关等。
(1)实验中的自变量是 ;
(2)画出实验数据记录表格。
实验次数
小灯泡电流/ A
小灯泡电流/ A
干路电流/ A
1
2
3
实验次数
小灯泡电流/ A
小灯泡电流/ A
干路电流/ A
1
2
3
8.(2025-2026九上·北京第四中学·期中)某同学在实验室连接电路研究电流、电压、电阻的知识。
(1)如图甲所示,将开关闭合,用酒精灯加热灯丝后小灯泡变暗,说明灯丝的电阻和 有关;
(2)如图乙所示,用两个水果和几块金属片制作了一个水果电池组,并用其点亮了一个发光二极管。将金属片稍微向上拔一些,使其在水果中的深度减小,发现二极管变暗了。请根据此现象提出一个可探究的科学问题 。如果只将发光二极管正负极接线对调,发光二极管 发光;(选填“能”或“不能”)
(3)如图丙所示,测量出小灯泡两端的电压后,还需要测量小灯泡两端的电压。为节约时间,他准备把电压表接在接线柱的导线改接到接线柱,让电压表跟并联,这种做法 (选填“可行”或“不可行”),如果按照这种做法进行操作,将开关闭合后电压表的现象是 。
9.(2025-2026九上·北京昌平·期中)利用一个学生电源(可改变输出电压大小)、三块电流表,两个不同规格的小灯泡(L1、L2)开关和若干导线,用来探究“在并联电路中,干路的电流I与流过L1的电流I1、流过L2的电流I2之和是否相等”。
(1)该实验的自变量是 ;
(2)请画出实验电路图;
(3)请画出实验数据记录表格。
实验次数
通过L1的电流I1/A
通过L2的电流I2/A
干路电流I/A
1
2
3
实验次数
通过L1的电流I1/A
通过L2的电流I2/A
I1+I2/A
干路电流I/A
1
2
3
考点3 探究影响导体电阻大小的因素
1.(2025-2026九上·北京延庆·期中)(多选)小海在探究影响导体电阻大小的因素时,将不同的电阻丝分别连入如图所示电路的M、N之间,实验中的部分数据如下表所示。请回答下列问题:
序号
材料
长度L/m
横截面积
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
(1)小海所做的 两组实验是要探究导体的电阻大小与导体的材料是否有关;
(2)小海所做的B、C两组实验中,电流表的示数不同,由此可分析出:导体的电阻大小与 有关。
2.(2025-2026九上·北京第十三中学分校·期中)(多选)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
3.(2025-2026九上·北京海淀·期中)小明用图中所示的实验器材探究导体的电阻大小与哪些因素有关。图中电阻丝①②③为镍铬合金丝,④为锰铜合金丝;电阻丝①③④的长度为l,②的长度为2l;电阻丝①②的横截面积为S,③④的横截面积为2S。实验时用图中所示的导线夹M、N分别夹住一根电阻丝的两端将其接入电路进行实验,请回答下列问题。
(1)为探究导体的电阻大小与导体的长度是否有关,应选择电阻丝 (选填电阻丝序号)分别接入电路进行实验。实验中观察到 ,可得出导体的电阻大小与导体的长度有关的结论。
(2)若分别将电阻丝①④接入图中M、N两点间,发现电流表的示数不同,由此 (选填“能”或“不能”)得到导体的电阻大小与导体的材料有关的结论,理由是 。
4.(2025-2026九上·北京第四中学·期中)某同学利用电池组、电流表、横截面积相同的电阻丝若干和带有金属夹的导线研究影响电阻大小的因素,其中1、2号电阻丝的长度相同。
(1)探究导体电阻大小跟导体材料是否有关,应选用1号和 号电阻丝。
(2)分别选用2、3、4号电阻丝连入电路,发现电流表的示数依次增大,可以得出的结论是: 。
5.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示,实验桌上备有实验器材:电池组、电流表、横截面积相同的电阻丝和带有金属夹的导线,其中1、2号电阻丝的长度相同。
请回答下列问题:
(1)本实验是通过 来比较不同的电阻丝的电阻大小。
(2)探究导体电阻大小跟导体材料是否有关,应选用1号和 号电阻丝。
(3)若选用3、4号电阻丝,闭合开关,发现电流表示数不同。可得到的结论是 。
6.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)“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,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
(2)分别将编号为 的两根电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了______的工作原理中。
A. 电压表
B. 电流表
C. 滑动变阻器
(4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
7.(2025-2026九上·北京工业大学附属中学·期中)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号),分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时, 。
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况.老师指出:此实验中这种方法不可取,这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 (选填“明显”或“不明显”)。
8.(2025-2026九上·北京第八十中学·期中)在探究“导体的电阻大小与哪些因素有关”时,某同学进行了如下实验。如图所示,实验板上固定了四根金属丝。a、b、c长度相同,a、b、d横截面积相同,b、c、d材料相同。他分别将四根金属丝接入电路,记录的实验数据如下表所示。请回答下列问题:
序号
金属丝
电流表示数/A
1
a
0.7
2
b
0.3
3
c
0.6
4
d
0.6
(1)该实验中,导体的电阻大小用电流表的示数来反映。这是采用了转换测量物理量的研究方法。以下选项中,同样采用了此种方法的是_______(选填选项前的字母)
A. 借助水压学习电压 B. 通过小灯泡的亮度来反映电路中电流的大小
C. 研究电流与电压的关系时,保持导体电阻一定
(2)根据2、3两组数据,可得出的结论是:导体的电阻大小与 有关。
(3)进行以上实验后,有同学想进一步研究电阻的相关知识,进行以下实验:
如图甲所示,闭合开关,用酒精灯直接给废日光灯的灯丝进行加热,电流表的示数变小,实验说明:电阻大小可能与 有关。如图乙所示,闭合开关,用酒精灯直接给白炽灯的玻璃灯芯进行加热,灵敏电流计的示数逐渐 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
9.(2025-2026九上·北京第一六六中学·期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小东提出了如下猜想:
①导体的电阻可能与导体的长度有关;
②导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
③导体的电阻可能与导体的材料有关。
小东在实验室选了编号为A、B、C、D的四根电阻丝,如图甲所示(S表示横截面积)。他在如图乙所示的电路中的M、N两点间分别接上图甲中的电阻丝。闭合开关,通过观察 比较导体电阻的大小。实验中,为了探究导体电阻大小与横截面积是否有关,他应该选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
10.(2025-2026九上·北京房山·期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某探究小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻大小与它的材料、长度、横截面积是否有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其材料、规格,以及接入电路时电流表的示数如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积
电流/A
锰铜合金
1.0
0.4
0.1
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
镍铬合金
1.0
0.8
0.16
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
(1)该实验是通过比较 来间接比较导体电阻大小的,这是转换的研究方法;
(2)为了验证导体电阻大小与导体的长度是否有关,可选用 两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别把、两根电阻丝接入电路,根据实验数据可得结论 。
考点4 探究电流、电压与电阻的关系
1.(2025-2026九上·北京大兴·期中)(多选)利用如图甲所示的电路探究通过导体的电流跟导体电阻的关系,图中电源两端的电压恒为3V。实验中将不同阻值的定值电阻分别接入电路,调节滑动变阻器R的滑片至适当的位置,记录每次实验中通过的电流I和的阻值,做出I-的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 每次实验时需调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数相同
B. 每次实验时需调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数相同
C. 将的电阻接入电路时,需调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数等于2.0V
D. 将从5Ω换成10Ω后,为完成实验,应将滑动变阻器的滑片向右移动到适当位置
2.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)小阳用小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材,探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系,他设计的实验电路如图所示。
(1)本实验中使用滑动变阻器是为了保护电路和 。
(2)小阳设计的实验电路存在的问题是 。
(3)解决问题后,小阳通过实验得到下表中的实验数据。请你帮助他分析归纳出实验结论 。
U/V
1.6
2.0
2.4
3.0
3.5
4.0
I/A
0.16
0.20
0.24
0.30
0.34
0.40
3.(2025-2026九上·北京海淀·期中)小明利用电压恒为6V的电源、滑动变阻器(最大阻值为60Ω)、数字电流表、数字电压表、多个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、开关及导线,探究通过导体的电流与导体电阻的关系。
(1)为了能利用所有的定值电阻并正确完成6次实验,应控制定值电阻两端的电压至少保持 V不变。
(2)小明分析下表实验数据,发现 ,由此可得实验结论: 。
R/Ω
5
10
15
20
25
30
I/A
0.60
0.30
0.20
0.15
0.12
0.10
4.(2025-2026九上·北京昌平·期中)小萱计划做“探究通过导体的电流强度与电阻是否有关”的实验,她设计了电路图,并按照电路图连接电路元件如图所示。
(1)她闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到 端(选择“A”或“B”);
(2)小萱的实验方案主要步骤如下:
①读出电阻箱的阻值为R。闭合开关S,调节滑片位置,使电压表的示数为U,读出此时电流表的示数I,并将I、R的数据记录在表格中;
②断开开关S,改变 (选填“电阻箱”或“滑动变阻器”)接入电路中的阻值R,再闭合开关S,调节 (选填“电阻箱”或“滑动变阻器”),使电压表示数与步骤①中示数 (选填“相同”或“不同”),读出此时电流表的示数I。将R、I的数据记录在表格中;
(3)若观察到两次实验中电流表示数 (选填“变化”或“不变化”),则可以说明“通过导体电流大小与导体的电阻有关”。
5.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)小刚同学在探究“电流跟电阻的关系”实验中,利用如图所示实验器材进行实验,其中电源电压恒为4.5V。
(1)请根据图所示的电路,在虚线框内画出小刚设计的实验电路图;(电阻箱的符号用
表示);闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处;
(2)小刚的主要实验步骤如下,请你将其补充完整:
①调节电阻箱的阻值R为5Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数U为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中;
②断开开关S,调节电阻箱R的阻值为10Ω,闭合开关S, ,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中;
③改变 的阻值(选填“电阻箱”或“滑动变阻器”),仿照步骤②再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中。
(3)请你画出实验表格。
实验次数
1
2
3
4
5
6
R/Ω
I/A
6.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)小东进行“探究电流与电阻关系的实验”时,设计了如图所示的实验电路图。其中电源电压恒定6V保持不变,滑动变阻器规格为“5,1.5A”。
R/
5
10
15
20
25
40
I/A
1.00
0.50
0.33
0.25
0.2
0.14
(1)请将实验步骤补充完整:
①断开开关S,按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片P滑至阻值最大的位置。
②闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,读出电流表的示数I及电压表的示数U,并把U、R、I的数值记录在表格中。
③ ,读出电流表的示数I,并把U、R、I的数值记录在表格中。
④仿照步骤③再做4次实验。
(2)利用如图所示的电路图还可以进行的实验有 (写出一个即可)。
(3)小东将实验数据记录在表格中。小文看了数据之后,经过分析发现有一组数据存在明显错误。请你指出错误的数据为当定值电阻R= 时的那组,原因是 。
7.(2025-2026九上·北京第一七一中学·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压6V)、定值电阻R若干、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)若想实现当滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大,应选择接入滑动变阻器的 (选填“A”或“B”)接线柱。
(2)闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数始终为6V,则可能出现的电路故障是( )
A. R短路
B. 滑动变阻器短路
C. R断路
D. 滑动变阻器断路
(3)排除故障,调节滑片P使电压表示数为4V,记录电流表示数和电阻R阻值;更换电阻后,闭合开关,发现电压表示数是3.5V,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)本实验中定值电阻R的阻值不得超过 Ω。
8.(2025-2026九上·北京第一七一中学·期中)小力用图甲所示的电路探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)在本实验中,滑动变阻器的作用是 和保护电路。
(2)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电流表和电压表示数如图乙、丙所示,此时电路中的电流为 A,电阻R两端的电压为 V。
(3)小力根据实验数据绘制出图像,如图丁所示,分析图像可得出实验结论: 。
9.(2025-2026九上·北京第十二中学·期中)在探究“通过导体的电流跟导体两端电压关系”的实验过程中:
(1)小刚设计了如图所示的电路图,其中电源电压为3V,电阻R为10Ω,变阻器上铭牌模糊不清,电压表量程选0~3V,电流表应选 A量程;
(2)连接电路时应断开开关S,将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“a”或“b”)端;
(3)调整器材后,下表是小刚记录的数据,请你依据数据写出实验结论: 一定时, ;
U/V
0.6
1.0
1.6
1.8
2.4
2.8
I/A
0.06
0.1
0.16
0.18
0.24
0.28
(4)依据以上数据,小刚选用的滑动变阻器最大阻值至少为 Ω。
10.(2025-2026九上·北京通州·期中)小明用如图所示的电路探究通过导体的电流与导体电阻的关系。他的主要实验步骤如下:
①连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2V,读出并记录此时定值电阻R的阻值和通过它的电流I。
②断开开关,用阻值不同的定值电阻替换原有的定值电阻,闭合开关,读出并记录定值电阻R阻值和通过它的电流I。
③不断用阻值不同的定值电阻替换原定值电阻,重复步骤②,共计六次。
(1)小明的探究问题中,因变量是 ;
(2)小明的实验过程存在的问题是 ;
(3)针对小明计划探究的问题,在步骤②中,正确的操作方法应是:用阻值不同的定值电阻替换原有的定值电阻,闭合开关, ,读出并记录定值电阻R和通过它的电流I;
(4)接着,小明又探究了通过导体的电流与导体两端电压的关系,正确操作后得到的实验数据如下表:根据实验数据,得出的结论是: 。
U/V
1
1.5
2
2.5
3
3.5
I/A
0.1
0.15
0.2
0.24
0.3
0.35
考点5 伏安法测量电阻
1.(2025-2026九上·北京师范大学附中·期中)某同学用如图所示的其中一个电路做实验,电源电压恒定,为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小,记录电流表和电压表的示数如下表所示。该实验所用的电路是( )
0.08
0.09
0.10
0.14
0.16
0.19
0.82
0.90
1.05
1.44
1.65
1.94
A. B.
C. D.
2.(2025-2026九上·北京第八十中学·期中)小明利用“伏安法”测量定值电阻R的阻值。
(1)请你添加一条导线,将图甲所示的电路连接完整:
(2)电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则电阻R的阻值为 。
3.(2025-2026九上·北京延庆·期中)小庆连接了如图甲所示的实验电路,测量电阻的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表的示数为2V,电流表的示数如图乙所示,电流表的示数为 A,依据公式 可计算出待测电阻的阻值为 。
4.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)小明同学利用甲图电路测定灯L正常发光时的电阻,灯L上标有3.8V的字样,电源为四节新干电池串联而成。
(1)用笔画线代替导线,按图甲连接乙图电路;
(2)连接好电路后,先将滑片移至b端再闭合开关,发现灯L不亮,电压表有较大示数,电流表无示数,则故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关并移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V,为使灯正常发光,则应将滑片向 端移动(选填“a”或“b”),直至 ,读出此时电流表的示数为0.5A,计算出灯正常发光时的电阻R= Ω;
5.(2025-2026九上·北京第十二中学·期中)小明和小刚为了研究小灯泡的电学特性,连接了如图甲所示的电路,其中小灯泡正常工作时的电压为2.5V。
(1)小明闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是______(选填字母序号);
A. 更换小灯泡
B. 检查电路是否断路
C. 调节滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(2)解决问题后,小明闭合开关S,调滑动变阻器的滑片P,测量了多组小灯泡的电流与其两端电压的数据,并根据这些数据绘制出小灯泡的I-U图像如图乙所示,由图像可得,小灯泡两端电压为1V时,小灯泡的电阻R= Ω;
(3)小明认为利用该电路也可以探究导体中的电流与导体两端电压的关系。小刚认为这种想法是错误的,他的理由是 。
6.(2025-2026九上·北京第十二中学·期中)某同学利用滑动变阻器、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图甲所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端;
②闭合,开关与触点2闭合,调节滑片P至适当位置,记录电压表的示数U;
③闭合,开关与触点1闭合,保持 动,调节 ,使电压表的示数仍为U;
④记录电阻箱的阻值(如图乙所示);
(2)待测电阻的阻值= Ω。
7.(2025-2026九上·北京师范大学附中·期中)某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电阻。
(1)他连接了如图所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是: 。
(2)改正(1)中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如下表所示。
U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
请完成下列问题:
①小明根据以上数据计算出灯泡在5个不同电压下的电阻后,再求出灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻。请判断该做法是否可行?并说明理由。
②小灯泡L正常发光时的电阻= Ω。(结果保留一位小数)
③若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,则电流表的示数应为 A。
8.(2025-2026九上·北京第十三中学分校·期中)小岩利用“伏安法”测量未知电阻的阻值。
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)开关S闭合前,应把图中滑动变阻器滑片P置于最 端;(填“左”或“右”)
(3)电路连接正确后,闭合开关,滑动变阻器滑片滑动到某一位置时,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 ,电流表的示数为 ,电阻的阻值为 。
(4)小梅在此基础上,继续测量小灯泡L在不同电压下的电阻,测量的数据如下表所示。
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
若将与上述小灯泡规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,则电流表的示数应为 A。
(5)如图所示的甲、乙两条I-U图线。根据图线可知, (选填“甲”或“乙”)是小灯泡的-U图线;定值电阻的阻值为 Ω。
9.(2025-2026九上·北京海淀·期中)明利用如图甲所示的电路测量小灯泡L在2.5V电压下的电阻。
(1)请添加一条导线,将图甲所示的实验电路补充完整。
(2)闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,而电压表有示数,若电路连接完好,则故障的原因可能是 。
A. 滑动变阻器断路
B. 开关短路
C. 小灯泡断路
D. 小灯泡短路
(3)解决上述问题后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某位置,此时电压表示数如图乙所示,小灯泡两端的电压为 V。要将其两端的电压调至2.5V,则需将滑片向 移动,若小灯泡两端的电压为2.5V时,电流表示数为0.3A,则此时小灯泡L的电阻RL= Ω(结果保留一位小数)。
10.(2025-2026九上·北京第一六六中学·期中)小文为了测量未知电阻Rx阻值,选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图甲所示。闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时,电压表、电流表的示数如图乙、丙所示。则Rx两端的电压为 V,通过Rx的电流为 A,电阻Rx的阻值为 。
试卷第1页,共3页
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专题05 实验题专项训练
考点1 探究不同物质吸热情况
1.【答案】① 相同 ② 吸收的热量 ③ 升高的温度 ④ A
2.【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)煤油 (4)大
3.【答案】(1)加热时间 (2)A (3)A
4.【答案】① 质量 ② 加热时间 ③ 等于 ④ 大于
5.【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)A
6.【答案】① 质量 ② 加热时间 ③ 升高的温度 ④ 水 ⑤ 大于
7.【答案】(1)使两种液体在相同时间内吸收的热量相同 (2)B (3)① B ② 根据,当吸收热量和升高温度相同时,比热容小的液体B需要更大的质量,因此为了使两种液体加热相同时间内,升高的温度也相同,应该适当增加液体B的质量。
8.【答案】(1)甲乙 (2)① A ② B (3)不同
9.【答案】(1)相同 (2)加热时间 (3)A (4)③
10.【答案】(1)加热时间 (2)① A ② 由图像可知,加热相同时间(即吸收相同热量),A液体升高的温度比B液体升高的温度低,所以A的比热容较大。 (3)A
考点2 探究串并联电路中电流、电压的特点
1.【答案】(1) (2)
实验次数
滑动变阻器的电流I2/A
干路电流I1/A
1
2
3
4
(2) 根据推测并联电路中,其他支路电阻不变,干路电流变化量等于电阻发生变化的支路电流变化量,实验中需要移动滑动变阻器滑片,记录滑动变阻器的电流I2和干路电流I1,然后计算出两电流表的变化量,若二者相等,则可证明推测正确,为了得到普遍规律,一般需要多次实验,记录表如图所示:
实验次数
滑动变阻器的电流I2/A
干路电流I1/A
1
2
3
4
2.【答案】(1) (2)更换规格不同的灯泡
(2) 由于实验中只做了一组实验,得到两条支路的电流相等具有偶然性,因此应该更换规格不同的灯泡多做几次实验,得到普遍规律。
3.【答案】(1)电源电压 (2)1.8 (3)改变电源电压 (4)
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
4.【答案】(1) (2)
实验次数
1
2
3
(2) 调节滑动变阻器,改变电路中的电流,记录至少三组电压值,计算U1+U2,并与U比较,验证是否相等。表格如下:
实验次数
1
2
3
5.【答案】(1) (2)可以换用不同规格的灯泡进行多次测量。 (3)
I1/A
I2/A
(2) 一次实验得出的结论具有偶然必,为了增加实验结论的普遍性,可以换用不同规格的灯泡进行多次测量。
(3) 根据实验的要求,需要测量和记录多组电流的对应的值,表格设计如下
I1/A
I2/A
6.【答案】① 应该使用不同规格的电阻R1和R2 ② 应该把电压表V并联在滑动变阻器的两端 ③
U/V
U1/V
U2/V
U/V
U1/V
U2/V
7.【答案】(1)支路电流和 (2)
实验次数
小灯泡电流/ A
小灯泡电流/ A
干路电流/ A
1
2
3
实验次数
小灯泡电流/ A
小灯泡电流/ A
干路电流/ A
1
2
3
8.【答案】(1)温度 (2)① 水果电池电压与金属片在水果中的深度有否有关 ② 不能 (3)① 不可行 ② 指针反偏
9.【答案】(1)支路电流I1、I2 (2) (3)
实验次数
通过L1的电流I1/A
通过L2的电流I2/A
干路电流I/A
1
2
3
(3) 需要记录的物理量有电流表A、A1和A2的示数,要改变电源电压进行多次测量,避免实验偶然性,寻找普遍规律,故实验数据记录表格为:
实验次数
通过L1的电流I1/A
通过L2的电流I2/A
I1+I2/A
干路电流I/A
1
2
3
考点3 探究影响导体电阻大小的因素
1.【答案】(1)AC (2)横截面积
2.【答案】(1)没有控制导体的横截面积一定。 (2)ac (3)B
3.【答案】(1)① ① ② ② 电流表的示数不同 (2)① 不能 ② 没有控制导体的横截面积相同
4.【答案】(1)2 (2)当导体的材料、横截面积相同时,长度越短,电阻越小。
5.【答案】(1)电流表示数的大小 (2)2 (3)导体电阻大小跟导体长度有关
6.【答案】(1)小灯泡的亮度 (2)A、B (3)C (4)电流表
7.【答案】① A、B ② ② ③ ③ ④ 导体的电阻与导体的材料有关 ⑤ 不明显
8.【答案】(1)B (2)横截面积 (3)① 温度 ② 变大
9.【答案】① 电流表示数 ② B、C
10.【答案】(1)电流表示数的大小 (2)b和d (3)导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小
考点4 探究电流、电压与电阻的关系
1.【答案】BCD
2.【答案】① 改变导体两端的电压 ② 灯泡电阻会随着温度升高而增大,不能控制电阻不变 ③ 当电阻一定时,电流与电压成正比
3.【答案】(1)2 (2)① 导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变 ② 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
4.【答案】(1)A (2)① 电阻箱 ② 滑动变阻器 ③ 相同 (3)变化
5.【答案】(1) (2)① 调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3V ② 电阻箱 (3)
实验次数
1
2
3
4
5
6
R/Ω
I/A
(2) 断开开关S,调节电阻箱R的阻值为10Ω,闭合开关S,根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大; 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中;为得出普遍性的规律,要多次测量,故要改变电阻箱的阻值,仿照步骤② 再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中。
(3) 实验中需要记录R、I,则设计实验数据记录表如下所示:
6.【答案】(1)断开开关,换用不同阻值的定值电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数与② 中相同 (2)探究电流与电压的关系 (3)① 40 ② 没有控制定值电阻两端的电压不变
7.【答案】(1)A (2)BC (3)左 (4)40
8.【答案】(1)改变定值电阻两端的电压 (2)① 0.3 ② 4.5 (3)导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
9.【答案】(1) (2)b (3)① 电阻 ② 电流与电压成正比 (4)40
10.【答案】(1)通过导体的电流 (2)没有控制定值电阻两端的电压不变 (3)移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数仍为2V (4)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
考点5 伏安法测量电阻
1.【答案】B
2.【答案】(1) (2)
(2) 根据电压表图示可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V,电压表测的是电阻R的电压,根据电流表图示可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,该电路为串联电路,根据公式可知,则电阻R的阻值为
3.【答案】① 0.5 ② ③ 4
4.【答案】(1) (2)L断路 (3)① a ② 电压表示数为3.8V ③ 7.6
(2) 灯L不亮,电流表无示数,说明发生断路,电压表有较大示数,则电压表两端与电源连通,则故障原因可能是灯L断路。
(3) 排除故障后,闭合开关并移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V,小于灯泡额定电压3.8V,为测量灯泡正常发光时候的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P向a端移动,直至电压表示数为3.8V,再读出电流表的示数,计算出灯泡的电阻。因为此时电流表的示数为,串联电路中电流处处相等,则通过灯L的电流,电压则灯正常发光时的电阻
5.【答案】(1)C (2)5 (3)探究导体中的电流与导体两端电压的关系时,应保持电阻不变,但小灯泡电阻随温度的变化而变化,故这种想法是错误的。
6.【答案】(1)① 保持滑动变阻器滑片不动 ② 电阻箱R (2)20
7.【答案】(1)滑动变阻器 (2)① 灯丝的温度升高,电阻随温度升高而增大,灯泡在5个不同电压下,灯丝温度不同,电阻不同,求不同电阻的平均值是没有意义的。 ② 8.9 ③ 0.18
8.【答案】(1) (2)左 (3)① 2.5 ② 0.5 ③ 5 (4)0.18 (5)① 甲 ② 15
9.【答案】(1) (2)C (3)① 2.1 ② 左 ③ 8.3
(2) 闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障的原因可能是小灯泡断路。故选C。
(3) [1][2][3]调节滑动变阻器的滑片至某位置,此时电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.1V。小于2.5V,要将其两端的电压调至2.5V,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故需将滑片向左移动,若小灯泡两端的电压为2.5V时,电流表示数为0.3A,则此时小灯泡L的电阻为
10.【答案】① 2.5 ② 0.5 ③ 5
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专题05 实验题专项训练
5大高频考点
1. 探究不同物质吸热情况
2. 探究串并联电路中电流、电压的特点
3. 探究影响导体电阻大小的因素
4. 探究电流、电压与电阻的关系
5. 伏安法测量电阻
考点1 探究不同物质吸热情况
1.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”,小强选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计,分别给初温相同的A、B两种物质加热,实验装置如图甲、乙所示。
(1)小强给质量 (选填“相同”或“不同”)的A、B两种物质加热,在实验中通过控制加热时间相同的方法,来保证A、B两种物质 相同,再通过比较它们 来比较A、B两种物质吸热能力的差异;
(2)小强利用所测数据绘制了如图所示的图像,根据图像可以判断: (选填“A”或“B”)种物质的吸热能力更强。
【答案】① 相同 ② 吸收的热量 ③ 升高的温度 ④ A
【详解】
(1) [1] [2]根据题意知道,比较物质吸热能力时,可以使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。即要控制不同物质的质量相同,所以,实验中应取质量相等的A、B两种物质倒入两个相同的烧杯中。在实验中通过控制加热时间相同的方法,来保证A、B两种物质吸收相同的热量。[3]实验中通过比较温度的变化,升高温度,变化小的吸热能力强。
(2) [4]由图象知道,加热相同时间,A升温慢,故如果要使A和B的最后温度相同,就要给A加热更长的时间,说明A种物质的吸热能力更强。
2.(2025-2026九上·北京第十二中学·期中)小明利用如图甲所示的实验装置探究不同种类物质的温度变化与吸热多少的关系。他用手表测量加热时间,用温度计测量加热前后的温度。操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初始温度相同且 相等的煤油和水;
(2)用相同的电加热器加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度与加热时间的关系图像,如图乙所示。实验中,通过比较 来反映煤油和水吸收热量的多少;
(3)根据图乙中图像可知,如果使煤油和水吸收热量相同,温度变化大的是 ;
(4)由实验数据还可知:水的比热容比煤油的比热容 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)煤油 (4)大
【讲解】(1) 根据控制变量法,在探究不同物质温度变化与吸热关系时,要保证除物质种类外其他条件相同,所以在两烧杯中应分别装入初始温度相同且质量相等的煤油和水。
(2) 实验中用相同的电加热器加热,相同时间内加热器放出的热量相同,即物质吸收的热量相同,所以通过比较加热时间来反映煤油和水吸收热量的多少。
(3) 从图乙图像可知,当加热时间相同即煤油和水吸收热量相同时,煤油温度变化大。
(4) 根据比热容的概念,质量相同的不同物质,吸收相同热量时,温度变化小的比热容大。由实验数据可知,水温度变化小,所以水的比热容比煤油的比热容大。
3.(2025-2026九上·北京通州·期中)某科技小组设计了一种暖手袋,它是利用液体降温时放出热量,能够较长时间为手保温。为了选择更好的工作介质(液体),他们购买了A、B两种液体,并通过实验比较出两种液体比热容的大小。实验步骤如下:
①向两个相同的烧杯里分别装入初温相同、质量相等的A、B两种液体,用相同的电加热器分别对两种液体加热,实验装置如图甲所示。
②在实验数据记录表中分别记录两种液体的加热时间t和温度T。
③根据实验数据,绘制出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。请根据实验过程,回答下列问题。
(1)选择相同电加热器的原因是:可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较A、B两种液体吸收热量的多少;
(2)分析图乙所示图像可知 液体的比热容较大;
(3)若不考虑其他因素,暖手袋的工作介质应选 (选填“A”或“B”)液体。
【答案】(1)加热时间 (2)A (3)A
【讲解】(1) 物体吸收的多少不易直接测量,选择相同的电加热器,相同的时间内电加热器放出的热量相同,那么相同的时间内两种物质吸收的热量相同,加热时间越长,吸收的热量越多,故可以根据加热时间来表示吸收的热量的多少。
(2) 根据图乙可知,等质量的A和B液体,吸收相同的热量(加热相同时间),A升温慢,吸热能量强,故A液体的比热容较大。
(3) A液体的比热容较大,质量相同的两种液体,每降低1℃时,A放出的热量多,更适合做散热剂,故A液体适合作为暖手袋的工作介质。
4.(2025-2026九上·北京工业大学附属中学·期中)如图甲所示,小虎用两个完全相同的电加热器分别对初温相同的 A、B 两种液体加热,如图乙为 A、B 两种液体的温度随加热时间变化的关系图像。
(1)实验时,须确保A、B两种液体的 (填“质量”或“体积”)相同;
(2)实验中,A、B 两种液体吸收热量的多少可通过 (“升高的温度”或“加热时间”)来判断;
(3)分析图乙可知:当加热到3min时,A液体吸收的热量 B 液体吸收的热量;A 液体的比热容 B液体的比热容。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】① 质量 ② 加热时间 ③ 等于 ④ 大于
【详解】
(1)[1]物体升高的温度与物体的质量和吸热多少有关,实验中采用的是控制变量法,须确保A、B两种液体的质量相同。
(2)[2]实验中用相同的酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,液体吸收的热量相同,根据转换法可知,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(3)[3][4]分析图乙可知:当加热到3min时,加热时间相同,A液体吸收的热量等于B液体吸收的热量,A的温度升高的慢,则A的吸热能力强,A液体的比热容大于B液体的比热容。
5.(2025-2026九上·北京延庆·期中)小明在两个相同的容器内分别装入A、B两种液体,用相同规格的电加热器加热,使两种液体升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,看看这两种物质的比热容是否存在差异。
(1)实验时,一定要保证A、B两种液体的 相同。
(2)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(3)小明根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像,如图所示。通过分析图像可知 液体的比热容较大。
【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)A
【讲解】(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,则加热相同时间时,吸收热量相同,比较温度变化来判断物质的吸热能力。
(2) 根据转换法可知,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较,加热源相同,加热相同时间,两物质吸收的热量相同。
(3) 相同的电加热器加热液体,相同时间吸收的热量相同;由图可知,升高相同的温度,A的加热时间长,吸收的热量多,则A的吸热能力强,所以A液体的比热容大于B液体的比热容。
6.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”,小亮选用两个规格相同的烧杯,加入初温相同、 相同的水和食用油,选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油,用两个相同的温度计测量水和食用油的温度,实验装置如图1所示,如图2所示是小亮根据实验数据绘制的水和食用油的温度随时间变化的图像。
(1)在实验中一般用控制 相同的方法,来保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异。
(2)根据图2可以判断:在此实验中,如果要使水和食用油最后温度相同,就需要给 加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量。
【答案】① 质量 ② 加热时间 ③ 升高的温度 ④ 水 ⑤ 大于
【详解】[1]根据比较吸热能力的两种方法,以及控制变量法可知,要控制不同物质的质量相同,故实验中应取质量相等的水和食用油倒入两个相同的烧杯中。[2][3]实验中用相同规格的电加热器加热,在相同的时间内电加热器产生的热量相同,则两液体吸收的热量相同,故一般用控制加热时间相同的方法,来保证水和食用油吸收的热量相同。由可知,质量相同的两种液体在吸收相同的热量时,比较它们升高的温度就可以比较它们的吸热能力,升高的温度越小,说明其吸热能力越强。[4][5]由图像知,加热相同时间,水升温慢,故如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间;此过程中水的加热时间较长,根据转换法可知,水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
7.(2025-2026九上·北京第一七一中学·期中)为了探究“不同物质的吸热能力”,琳琳同学用两个相同的烧杯装入质量相同的液体A和液体B,并用相同规格的电加热器分别给两种液体加热(如图甲)。
(1)在实验时选用相同规格的电加热器的目的是 。
(2)琳琳根据实验的数据绘制出了如图乙所示的图像,由于图像可知,吸热能力较弱的是液体 (选填“A”或“B”)。
(3)若使两种液体加热相同时间内,升高的温度也相同,则应该适当增加液体 (选填“A”或“B”)的质量。判断依据是 。
【答案】(1)使两种液体在相同时间内吸收的热量相同 (2)B (3)① B ② 根据,当吸收热量和升高温度相同时,比热容小的液体B需要更大的质量,因此为了使两种液体加热相同时间内,升高的温度也相同,应该适当增加液体B的质量。
【讲解】(1) 在实验时,用相同规格的电加热器,使两种液体在相同时间内吸收的热量相同。
(2) 根据,质量相同的两种液体,相同时间内吸收相同热量,液体B温度升高更多,说明其比热容小,吸热能力较弱。
(3) 略。
8.(2025-2026九上·北京师范大学附中·期中)为了比较水和煤油的吸热能力,某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g煤油、100g水、200g水进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热能力应选择 (选填“甲、乙、丙”中的两个)两图进行对比实验;
(2)在此实验中一般用控制 相同的方法,来保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的不同。(填选项)
A.加热时间 B.温度计示数的变化
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到停止加热液体的温度随时间变化图像如图,在此实验中,若使初温相同、质量相等的水和煤油吸收相等的热量,两杯液体所能达到的温度 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)甲乙 (2)① A ② B (3)不同
【讲解】(1) 若要探究不同物质的吸热能力,根据控制变量法,应保持液体质量相同,种类不同,而水的密度比煤油大,质量相同时,则体积应该比煤油小,故应选择甲乙装置进行实验。
(2) [1]实验中采用相同的加热器进行加热,相同时间产生的热量相同,可以控制加热时间来间接反映吸热的多少,运用了转换法。[2]等质量的不同物质,吸收相同的热量,上升的温度不同,上升的温度越大,表明吸热能力越弱,故通过比较它们温度的变化来比较水和食用油吸热能力的不同。
(3) 根据图像可知,等质量的水和煤油,加热相同时间即吸收相同的热量,煤油上升的温度更大,故若使初温相同、质量相等的水和煤油吸收相等的热量,两杯液体所能达到的温度不同。
9.(2025-2026九上·北京大兴·期中)小兴利用如图所示的装置比较不同液体吸热本领大小。将两支相同的试管(分别盛有初温相同的A、B两种液体)放入同一个红外加热器中,两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好,并通过数据采集线与计算机相连接,利用红外加热器对两试管内的液体加热,在沸腾前记录到A、B两种液体温度随时间变化如下
加热时间/min
0
1
2
3
4
A的温度/℃
10
14
18
22
26
B的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取质量 (选填“相同”或“不同”)的A、B两种液体。
(2)实验中通过 来反映液体吸收热量的多少。
(3)根据表中的实验数据可知, (选填“A”或”B”)液体的吸热能力强。
(4)已知下图中①是B液体加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的B液体质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用跟原来相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则该图线可能为图中的第 (选填“①”“②”或“③”)条。
【答案】(1)相同 (2)加热时间 (3)A (4)③
【讲解】(1) 要比较不同液体的吸热能力(即比热容),必须控制变量。根据可知,当吸收热量Q和质量m相同时,Δt越小,说明比热容c越大,吸热能力越强。所以,为了方便比较,必须保证质量相同。
(2) 使用的是同一个加热器,且加热时间相同,单位时间内放出的热量相同,因此,加热时间越长,液体吸收的热量越多。所以,实验中通过加热时间 来反映液体吸收热量的多少。
(3) 由表可知,当加热2分钟时,A的温度升高B的温度升高明显B的温度升高更多,说明A液体的吸热能力更强。
(4) 原来的B液体质量为m,现在变为2m。加热器相同,即单位时间提供热量相同。初温相同,仍为10℃。要使温度升高同样的度数,需要更多的热量,由,可知,当质量加倍,要达到相同的温度变化,所需热量也加倍。但加热功率不变,所以升温速度减慢,也就是说,在相同时间内,温度升高的幅度变小,即应为图中的③ 。
10.(2025-2026九上·北京房山·期中)为了比较、两种液体比热容大小,小华在两个相同的容器内分别装入质量相等的、两种液体,用相同规格的电加热器加热,他根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像,如图所示。分析图像,回答下列问题。
(1)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(2)、两种液体, 的比热容较大,判断的依据是 ;
(3)若从、两种液体中选取一种液体作为暖手袋的工作物质,应该选 液体。
【答案】(1)加热时间 (2)① A ② 由图像可知,加热相同时间(即吸收相同热量),A液体升高的温度比B液体升高的温度低,所以A的比热容较大。 (3)A
【讲解】(1) 实验中,使用相同规格的电加热器加热,相同时间内电加热器放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,所以两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(2) [1][2]质量相同的不同物质,吸收相同的热量时,升高温度少的物质比热容大,由图像可知,加热相同时间(即吸收相同热量),A液体升高的温度比B液体升高的温度低,所以A的比热容较大。
(3) 暖手袋需要在放出相同热量时,温度降低得慢一些,也就是比热容大的液体更适合。因为A的比热容大,所以应该选A液体。
考点2 探究串并联电路中电流、电压的特点
1.(2025-2026九上·北京通州·期中)小强在探究并联电路的特点时发现:当一条支路电阻发生变化时,其他支路上的小灯泡亮度并不发生变化。他推测:并联电路中,其他支路电阻不变,干路电流变化量等于电阻发生变化的支路电流变化量。请你利用稳压电源、1个定值电阻、1个滑动变阻器、开关、两块已调零的电流表和若干导线,协助小强设计实验,证明他的推测是正确的。请你完成以下两项任务:
(1)画出实验电路图;
(2)画出实验数据记录表。
【答案】(1) (2)
实验次数
滑动变阻器的电流I2/A
干路电流I1/A
1
2
3
4
【讲解】(1) 根据推测,设计电路时需要定值电阻与滑动变阻器并联,两个电流表分别测量滑动变阻器的电流和干路电流,实验电路图,如图所示:
(2) 根据推测并联电路中,其他支路电阻不变,干路电流变化量等于电阻发生变化的支路电流变化量,实验中需要移动滑动变阻器滑片,记录滑动变阻器的电流I2和干路电流I1,然后计算出两电流表的变化量,若二者相等,则可证明推测正确,为了得到普遍规律,一般需要多次实验,记录表如图所示:
实验次数
滑动变阻器的电流I2/A
干路电流I1/A
1
2
3
4
2.(2025-2026九上·北京师范大学附中·期中)小武和大治想探究两个灯泡并联时,干路电流的大小与各支路电流大小的关系,电路图如图甲所示,A、B、C三处均接入电流表。图乙是测量时连接的实物电路。
(1)小武发现大治在图乙的电路中有一根导线接错了,请在接错的导线处画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连接位置 ;
(2)大治改正错误后,读出A、B、C三处的电流表示数,记录在下表中,分析表中的数据,大治得到初步结论:两个灯泡并联时,干路电流等于两支路电流IA、IB之和,且两支路电流大小相等。小武认为大治的结论不具有普遍性,建议他 ,再进行多次实验。
IA/A
IB/A
IC/A
0.24
0.24
0.48
【答案】(1) (2)更换规格不同的灯泡
【讲解】(1) 图乙中两个电流表和灯泡L1串联,是错误的,实验中三个电流表应分别测量干路和两条支路电流,且让电流从电流表正接线柱流入,从电流表负接线柱流出,如图所示:
(2) 由于实验中只做了一组实验,得到两条支路的电流相等具有偶然性,因此应该更换规格不同的灯泡多做几次实验,得到普遍规律。
3.(2025-2026九上·北京大兴·期中)小兴用如图甲所示电路探究灯泡和组成的串联电路中,和两端总电压跟两端电压与两端电压之和有什么关系,实验中所用电源为电压可调的学生电源。
(1)实验中的自变量是 ;
(2)某次实验中电压表的示数如图乙所示,则此时被测电压为 V;
(3)小兴主要的实验过程如下,请你把他的实验步骤补充完整;
①把学生电源两端的电压设置为一个合适的值,闭合开关,用电压表分别测量、和的大小并把测得的数据记录在表格中,断开开关;
② ,闭合开关,用电压表分别测量、和的大小并把测得的数据记录在表格中,断开开关;
③仿照步骤②再进行四次实验,把测得的数据记录在表格中;
(4)请你画出记录实验数据的表格 。
【答案】(1)电源电压 (2)1.8 (3)改变电源电压 (4)
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
【讲解】(1) 本实验为探究串联电路中的电压规律,需要更换不同规格的灯泡或者改变电源电压,进行多次实验寻找普遍规律。实验中所用电源为电压可调的学生电源,所以通过改变电源电压进行多次实验寻找普遍规律,故实验中的自变量是电源电压。
(2) 图乙所示,电压表的测量范围0~3V,分度值0.1V,电压表的示数1.8V,则此时被测电压为1.8V。
(3) 本实验是通过改变电源电压进行多次实验寻找普遍规律的,故在第②步时需要改变电源电压,再次测量相关数据。
(4) 表格中需要记录每次实验中的和两端总电压跟两端电压与两端电压。设计的表格如下:
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
4.(2025-2026九上·北京第十三中学分校·期中)利用两端电压不变的电源、三个电压表、两个不同规格的小灯泡、滑动变阻器、开关和导线若干,探究在串联电路中,灯泡和两端的总电压U与两端电压和两端电压之和是否相等。
(1)画出实验电路图;
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】(1) (2)
实验次数
1
2
3
【讲解】(1) 探究串联电路中总电压U是否等于各部分电压U1和U2之和。则将两个不同规格的小灯泡串联,三个电压表分别测量电源总电压U、测量L1两端电压U1、测量L2两端电压U2。为得出普遍规律,利用滑动变阻器调节电路中的电流,观察不同电流下的电压关系。电路图如下:
(2) 调节滑动变阻器,改变电路中的电流,记录至少三组电压值,计算U1+U2,并与U比较,验证是否相等。表格如下:
实验次数
1
2
3
5.(2025-2026九上·北京延庆·期中)利用学生电源、两个电流表、不同规格的小灯泡若干、滑动变阻器、开关和导线若干,探究“在串联电路中,流出第二个灯泡的电流I2与流入第一个灯泡的电流I1是否相等”。
(1)选择合适的器材,设计并画出实验电路图 ;
(2)为得出更普遍的规律,请写出改变自变量的方法: ;
(3)画出实验数据记录表格 。
【答案】(1) (2)可以换用不同规格的灯泡进行多次测量。 (3)
I1/A
I2/A
【讲解】(1) 根据实验的目的,两灯应串联,电流表分别测量流入第一个灯之前和流出第二个灯之后的电流,然后比较电流的大小,电路图如下图所示
(2) 一次实验得出的结论具有偶然必,为了增加实验结论的普遍性,可以换用不同规格的灯泡进行多次测量。
(3) 根据实验的要求,需要测量和记录多组电流的对应的值,表格设计如下
I1/A
I2/A
6.(2025-2026九上·北京第一六六中学·期中)小东和小文利用如图所示的电路探究串联电路中用电器两端电压的关系。
(1)小东操作的主要实验过程如下:① 断开开关,将滑动变阻器的滑片P放在阻值最大处,根据电路图连接实验电路;② 检查电路无误后,闭合开关,调整滑动变阻器的滑片P到适当位置,正确读出电压表V1与V2的示数,记录在实验数据记录表中;③ 仿照上述步骤又进行了五次实验。实验数据如下表。
U1/V
0.8
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
U2/V
0.8
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
小东通过分析实验数据,得出结论:串联电路中各用电器两端电压相等。小文不同意小东的观点,提出了实验改进建议。请简述小文的实验改进措施:① ;
② 。
(2)请你帮助小文画出他所需要的实验数据记录表 。
【答案】① 应该使用不同规格的电阻R1和R2 ② 应该把电压表V并联在滑动变阻器的两端 ③
U/V
U1/V
U2/V
【详解】(1) [1]从表中数据可知,电压表V1与V2的示数相同,而串联电路电流相等,根据可知,R1和R2的阻值大小相等,应该让R1和R2的阻值大小不等,这样就不会得出串联电路中各用电器两端电压相等这种结论;[2]应该把电压表V并联在滑动变阻器的两端,这样可以通过探究三个电压表的示数关系,从而探究串联电路中用电器两端电压的关系;
(2) [3]三个电压表,那么每次实验要记录三组数据,实验数据记录表如下表所示。
U/V
U1/V
U2/V
7.(2025-2026九上·北京房山·期中)小华设计了如图所示电路,验证:小灯泡与小灯泡并联时,干路电流等于各支路电流之和,即。其中流入小灯泡的电流用表示,流入小灯泡的电流用表示,干路电流用表示。实验器材有符合要求的电源一个,电流表三个,小灯泡若干,开关等。
(1)实验中的自变量是 ;
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】(1)支路电流和 (2)
实验次数
小灯泡电流/ A
小灯泡电流/ A
干路电流/ A
1
2
3
【讲解】(1) 在验证 “并联电路中干路电流等于各支路电流之和” 的实验中,我们需要改变支路的情况,比如更换不同规格的小灯泡,从而改变支路电流和,来探究干路电流与支路电流的关系。所以自变量是支路电流和。
(2) 实验需要记录多次不同情况下的、和,所以表格应包含实验次数、、、这几项。如下表所示:
实验次数
小灯泡电流/ A
小灯泡电流/ A
干路电流/ A
1
2
3
8.(2025-2026九上·北京第四中学·期中)某同学在实验室连接电路研究电流、电压、电阻的知识。
(1)如图甲所示,将开关闭合,用酒精灯加热灯丝后小灯泡变暗,说明灯丝的电阻和 有关;
(2)如图乙所示,用两个水果和几块金属片制作了一个水果电池组,并用其点亮了一个发光二极管。将金属片稍微向上拔一些,使其在水果中的深度减小,发现二极管变暗了。请根据此现象提出一个可探究的科学问题 。如果只将发光二极管正负极接线对调,发光二极管 发光;(选填“能”或“不能”)
(3)如图丙所示,测量出小灯泡两端的电压后,还需要测量小灯泡两端的电压。为节约时间,他准备把电压表接在接线柱的导线改接到接线柱,让电压表跟并联,这种做法 (选填“可行”或“不可行”),如果按照这种做法进行操作,将开关闭合后电压表的现象是 。
【答案】(1)温度 (2)① 水果电池电压与金属片在水果中的深度有否有关 ② 不能 (3)① 不可行 ② 指针反偏
【讲解】(1) 如图甲所示,将开关闭合,用酒精灯加热灯丝后小灯泡变暗,说明电路中电流变小,灯丝电阻变大,说明灯丝的电阻和温度有关。
(2) [1]将金属片稍微向上拔一些,使其在水果中的深度减小,发现二极管变暗了,说明水果电池电压减小。据此可以提出的可探究的科学问题是:水果电池电压与金属片在水果中的深度有否有关。[2]发光二极管具有单向导电性,所以如果只将发光二极管正负极接线对调,发光二极管不能发光。
(3) [1][2]测量出小灯泡两端的电压后,还需要测量小灯泡两端的电压。为节约时间,把电压表接在接线柱的导线改接到接线柱,让电压表跟并联,这种做法不可行,会导致电压表的正负接线柱接反,所以将开关闭合后电压表的现象是指针反偏。
9.(2025-2026九上·北京昌平·期中)利用一个学生电源(可改变输出电压大小)、三块电流表,两个不同规格的小灯泡(L1、L2)开关和若干导线,用来探究“在并联电路中,干路的电流I与流过L1的电流I1、流过L2的电流I2之和是否相等”。
(1)该实验的自变量是 ;
(2)请画出实验电路图;
(3)请画出实验数据记录表格。
【答案】(1)支路电流I1、I2 (2) (3)
实验次数
通过L1的电流I1/A
通过L2的电流I2/A
干路电流I/A
1
2
3
【讲解】(1) 当电源电压改变时,流过L1的电流I1、流过L2的电流I2随之改变,是自变量。因变量是干路的电流I。
(2) 探究在并联电路中,则需要连接成并联电路,三个电流表,每支路各一个电流表,测量该支路灯泡的电流,一个测干路中的电流,故电路图如下图所示:
(3) 需要记录的物理量有电流表A、A1和A2的示数,要改变电源电压进行多次测量,避免实验偶然性,寻找普遍规律,故实验数据记录表格为:
实验次数
通过L1的电流I1/A
通过L2的电流I2/A
I1+I2/A
干路电流I/A
1
2
3
考点3 探究影响导体电阻大小的因素
1.(2025-2026九上·北京延庆·期中)(多选)小海在探究影响导体电阻大小的因素时,将不同的电阻丝分别连入如图所示电路的M、N之间,实验中的部分数据如下表所示。请回答下列问题:
序号
材料
长度L/m
横截面积
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
(1)小海所做的 两组实验是要探究导体的电阻大小与导体的材料是否有关;
(2)小海所做的B、C两组实验中,电流表的示数不同,由此可分析出:导体的电阻大小与 有关。
【答案】(1)AC (2)横截面积
【讲解】(1) 要探究导体的电阻大小与导体的材料有关,则需要电阻丝材料不同而横截面积、长度相同。由题图表可知:电阻丝A与C的材料不同而横截面积、长度相同,这两组实验可以探究导体的电阻大小与导体的材料有关。
(2) B、C两根电阻丝材料、长度相同,而横截面积不同,材料、长度相同时,导体的电阻与导体的横截面积有关,所以所做的B、C两组实验是要探究导体的电阻大小与横截面积有关。
2.(2025-2026九上·北京第十三中学分校·期中)(多选)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
【答案】(1)没有控制导体的横截面积一定。 (2)ac (3)B
【讲解】(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。
3.(2025-2026九上·北京海淀·期中)小明用图中所示的实验器材探究导体的电阻大小与哪些因素有关。图中电阻丝①②③为镍铬合金丝,④为锰铜合金丝;电阻丝①③④的长度为l,②的长度为2l;电阻丝①②的横截面积为S,③④的横截面积为2S。实验时用图中所示的导线夹M、N分别夹住一根电阻丝的两端将其接入电路进行实验,请回答下列问题。
(1)为探究导体的电阻大小与导体的长度是否有关,应选择电阻丝 (选填电阻丝序号)分别接入电路进行实验。实验中观察到 ,可得出导体的电阻大小与导体的长度有关的结论。
(2)若分别将电阻丝①④接入图中M、N两点间,发现电流表的示数不同,由此 (选填“能”或“不能”)得到导体的电阻大小与导体的材料有关的结论,理由是 。
【答案】(1)① ① ② ② 电流表的示数不同 (2)① 不能 ② 没有控制导体的横截面积相同
【讲解】(1) [1][2]根据控制变量法,要探究导体的电阻大小与导体的长度是否有关,应控制导体的材料与横截面积均相同,而导体的长度不同,由表中数据可知,应选编号为① ② 的两根电阻丝进行实验。在M、N之间分别接上不同的导体,可通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小,电流表的示数越大,电阻越小,电流表的示数越小,电阻越大,而这种方法为转换法。因此实验中观察到电流表的示数不同,可得出导体的电阻大小与导体的长度有关的结论。
(2) [1][2]若将① ④ 两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由于此时导体的长度相同,但材料和横截面积都不同,根据控制变量法,由于没有控制导体的横截面积相同,因此不能得到导体的电阻大小与导体的材料有关的结论。
4.(2025-2026九上·北京第四中学·期中)某同学利用电池组、电流表、横截面积相同的电阻丝若干和带有金属夹的导线研究影响电阻大小的因素,其中1、2号电阻丝的长度相同。
(1)探究导体电阻大小跟导体材料是否有关,应选用1号和 号电阻丝。
(2)分别选用2、3、4号电阻丝连入电路,发现电流表的示数依次增大,可以得出的结论是: 。
【答案】(1)2 (2)当导体的材料、横截面积相同时,长度越短,电阻越小。
【讲解】(1) 要探究电阻与材料的关系,需控制长度、横截面积相同,只改变材料。已知1号和2号电阻丝长度相同、横截面积相同,但材料不同(1号是锰铜,2号是镍铬),因此应选用1号和2号电阻丝。
(2) 2、3、4 号电阻丝材料相同(均为镍铬)、横截面积相同,但长度不同(4 号最短,3 号次之,2 号最长)。电流表的示数依次增大,说明电阻依次减小。因此可得出结论:当导体的材料、横截面积相同时,长度越短,电阻越小。
5.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示,实验桌上备有实验器材:电池组、电流表、横截面积相同的电阻丝和带有金属夹的导线,其中1、2号电阻丝的长度相同。
请回答下列问题:
(1)本实验是通过 来比较不同的电阻丝的电阻大小。
(2)探究导体电阻大小跟导体材料是否有关,应选用1号和 号电阻丝。
(3)若选用3、4号电阻丝,闭合开关,发现电流表示数不同。可得到的结论是 。
【答案】(1)电流表示数的大小 (2)2 (3)导体电阻大小跟导体长度有关
【讲解】(1) 电阻是反映导体阻碍电流作用大小的物理量,在电压不变时,通过导体的电流越小,说明导体的电阻越大,故实验是通过电流表示数的大小来间接比较电阻丝的电阻大小,这种方法叫做转换法。
(2) 要探究导体电阻大小跟导体材料是否有关,需要控制导体的长度和横截面积相同,而材料不同,所以应选用1号和2号电阻丝。
(3) 3、4号电阻丝的材料和横截面积相同,而长度不同。闭合开关,发现电流表示数不同,故可得到结论是:导体电阻大小跟导体长度有关。
6.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)“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,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
(2)分别将编号为 的两根电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了______的工作原理中。
A. 电压表
B. 电流表
C. 滑动变阻器
(4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
【答案】(1)小灯泡的亮度 (2)A、B (3)C (4)电流表
【讲解】(1) 实验利用转换法:电源电压一定时,电阻越大,电路电流越小,小灯泡越暗,因此通过小灯泡的亮度比较电阻丝的电阻大小。
(2) 根据控制变量法,探究电阻和材料的关系时,需要控制长度、横截面积相同,只改变材料,符合要求的是编号A、B的电阻丝。
(3) C、D的材料、横截面积相同,只有长度不同,探究得到电阻大小和导体长度的关系,滑动变阻器正是依靠改变接入电路的电阻丝长度改变电阻的,因此选C。
(4) 小灯泡亮度变化不明显,说明电流变化较小,肉眼难以区分,电流表可以精准反映电流的微小变化,因此可用电流表代替小灯泡完成实验。
7.(2025-2026九上·北京工业大学附属中学·期中)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号),分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时, 。
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况.老师指出:此实验中这种方法不可取,这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 (选填“明显”或“不明显”)。
【答案】① A、B ② ② ③ ③ ④ 导体的电阻与导体的材料有关 ⑤ 不明显
【详解】
(1) [1]由表知:电阻丝A与B的材料、横截面积相同而长度不同,可用A与B验证猜想① 导体的电阻与导体的长度有关。[2]A. C两根电阻丝材料与长度相同而横截面积不同,故可用A与C验证猜想② 导体的电阻与导体的横截面积有关。[3]A. D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同,用A与D可验证猜想③ 导体的电阻与导体的材料有关。[4]A. D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同,分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关。
(2) [5]有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显,不容易判断,但电路中电流大小有差别,可以通过电流表示数来判断。
8.(2025-2026九上·北京第八十中学·期中)在探究“导体的电阻大小与哪些因素有关”时,某同学进行了如下实验。如图所示,实验板上固定了四根金属丝。a、b、c长度相同,a、b、d横截面积相同,b、c、d材料相同。他分别将四根金属丝接入电路,记录的实验数据如下表所示。请回答下列问题:
序号
金属丝
电流表示数/A
1
a
0.7
2
b
0.3
3
c
0.6
4
d
0.6
(1)该实验中,导体的电阻大小用电流表的示数来反映。这是采用了转换测量物理量的研究方法。以下选项中,同样采用了此种方法的是_______(选填选项前的字母)
A. 借助水压学习电压 B. 通过小灯泡的亮度来反映电路中电流的大小
C. 研究电流与电压的关系时,保持导体电阻一定
(2)根据2、3两组数据,可得出的结论是:导体的电阻大小与 有关。
(3)进行以上实验后,有同学想进一步研究电阻的相关知识,进行以下实验:
如图甲所示,闭合开关,用酒精灯直接给废日光灯的灯丝进行加热,电流表的示数变小,实验说明:电阻大小可能与 有关。如图乙所示,闭合开关,用酒精灯直接给白炽灯的玻璃灯芯进行加热,灵敏电流计的示数逐渐 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1)B (2)横截面积 (3)① 温度 ② 变大
【讲解】(1) A.借助水压学习电压采用了类比法,故A不符合题意;B.通过小灯泡的亮度来反映电路中电流的大小采用了转换测量物理量的研究方法,故B符合题意;C.研究电流与电压的关系时,保持导体电阻一定,这是采用了控制变量法,故C不符合题意。故选B。
(2) 2、3两组数据中,金属丝b、c的长度和材料相同,横截面积不同,根据控制变量法,可得出的结论是:导体的电阻大小与横截面积有关。
(3) [1]如图甲,闭合开关,用酒精灯直接给废日光灯的灯丝进行加热,电流表的示数变小,说明电阻变大,实验说明:电阻大小可能与温度有关。[2]如图乙,闭合开关,用酒精灯直接给白炽灯的玻璃灯芯进行加热,因为玻璃常温下不容易导电,但在温度升高时会变得容易导电,电源电压不变,电阻变小,电流变大,因此灵敏电流计的示数逐渐变大。
9.(2025-2026九上·北京第一六六中学·期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小东提出了如下猜想:
①导体的电阻可能与导体的长度有关;
②导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
③导体的电阻可能与导体的材料有关。
小东在实验室选了编号为A、B、C、D的四根电阻丝,如图甲所示(S表示横截面积)。他在如图乙所示的电路中的M、N两点间分别接上图甲中的电阻丝。闭合开关,通过观察 比较导体电阻的大小。实验中,为了探究导体电阻大小与横截面积是否有关,他应该选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
【答案】① 电流表示数 ② B、C
【详解】[1]根据欧姆定律可知,电源电压不变,通过观察电流表的示数大小,比较导体电阻的大小;[2]为了探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应该保持导体的长度和材料一样,从图甲可以看到,B、C两根电阻丝都是同一种材料镍铬合金丝,长度也相同,横截面积不同,一个是S,另一个是2S,所以可以选B、C两根电阻丝分别接入电路进行实验。
10.(2025-2026九上·北京房山·期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某探究小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻大小与它的材料、长度、横截面积是否有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其材料、规格,以及接入电路时电流表的示数如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积
电流/A
锰铜合金
1.0
0.4
0.1
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
镍铬合金
1.0
0.8
0.16
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
(1)该实验是通过比较 来间接比较导体电阻大小的,这是转换的研究方法;
(2)为了验证导体电阻大小与导体的长度是否有关,可选用 两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别把、两根电阻丝接入电路,根据实验数据可得结论 。
【答案】(1)电流表示数的大小 (2)b和d (3)导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小
【讲解】(1) 在该实验中,电阻的大小是通过电流表示数的大小来体现的,电流越小说明电阻越大,这种方法是转换法。
(2) 要验证导体电阻大小与导体的长度是否有关,根据控制变量法,需要控制导体的材料和横截面积相同,只改变导体的长度。观察表格中的数据,编号为b和d的两根电阻丝,材料都是镍铬合金,横截面积相同,而长度分别为1.0m和0.5m,满足控制变量的要求。所以可选用b和d两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3) 编号为b和c的两根电阻丝,材料都是镍铬合金,长度都是1.0m,但横截面积不同,b的横截面积是,c的横截面积是,将它们接入电路后,b对应的电流是0.08A,c对应的电流是0.16A,电流越大,电阻越小,所以c的电阻比b小。由此可得结论:当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
考点4 探究电流、电压与电阻的关系
1.(2025-2026九上·北京大兴·期中)(多选)利用如图甲所示的电路探究通过导体的电流跟导体电阻的关系,图中电源两端的电压恒为3V。实验中将不同阻值的定值电阻分别接入电路,调节滑动变阻器R的滑片至适当的位置,记录每次实验中通过的电流I和的阻值,做出I-的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 每次实验时需调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数相同
B. 每次实验时需调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数相同
C. 将的电阻接入电路时,需调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数等于2.0V
D. 将从5Ω换成10Ω后,为完成实验,应将滑动变阻器的滑片向右移动到适当位置
【答案】BCD
【详解】AB.本实验是探究通过导体的电流跟导体电阻的关系,根据控制变量法,应该保持导体()两端的电压不变,通过改变的阻值来研究电流的变化,所以,每次实验时需调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数相同,故A错误,B正确;C.从图乙的图像中可以任取一点来计算实验中控制的电压值。例如,当时,对应的电流。根据欧姆定律,两端的电压为 因此,实验中需要调节滑动变阻器使电压表的示数等于2.0V,故C正确;D.当把定值电阻从5Ω换成10Ω后,的阻值增大。根据串联电路的分压特点(电压分配与电阻成正比),两端的电压会增大,即电压表的示数会大于2.0V。为了保持两端的电压2.0V不变,需要减小两端的电压,即增大滑动变阻器R两端的电压。根据串联电路的特点,要增大滑动变阻器R的电压,就需要增大其接入电路的电阻。观察图甲的电路图,滑动变阻器的滑片P向右移动时,其接入电路的电阻丝长度变长,电阻值变大。因此,应将滑动变阻器的滑片向右移动,故D正确。 故选BCD。
2.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)小阳用小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材,探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系,他设计的实验电路如图所示。
(1)本实验中使用滑动变阻器是为了保护电路和 。
(2)小阳设计的实验电路存在的问题是 。
(3)解决问题后,小阳通过实验得到下表中的实验数据。请你帮助他分析归纳出实验结论 。
U/V
1.6
2.0
2.4
3.0
3.5
4.0
I/A
0.16
0.20
0.24
0.30
0.34
0.40
【答案】① 改变导体两端的电压 ② 灯泡电阻会随着温度升高而增大,不能控制电阻不变 ③ 当电阻一定时,电流与电压成正比
【详解】
(1)[1]探究电流与电压之间的关系时,应控制电阻不变,滑动变阻器的作用是保护电路和改变导体两端的电压。
(2)[2]图中电压表测量小灯泡两端的电压,实验中需要控制电阻不变,而小灯泡电阻会随着温度升高而增大,不能控制电阻不变。
(3)[3]由表可知,随着电压的增大,电流也增大,且比值不变,所以可以得出结论,当电阻一定时,电流与电压成正比。
3.(2025-2026九上·北京海淀·期中)小明利用电压恒为6V的电源、滑动变阻器(最大阻值为60Ω)、数字电流表、数字电压表、多个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、开关及导线,探究通过导体的电流与导体电阻的关系。
(1)为了能利用所有的定值电阻并正确完成6次实验,应控制定值电阻两端的电压至少保持 V不变。
(2)小明分析下表实验数据,发现 ,由此可得实验结论: 。
R/Ω
5
10
15
20
25
30
I/A
0.60
0.30
0.20
0.15
0.12
0.10
【答案】(1)2 (2)① 导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变 ② 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【讲解】(1) 设控制定值电阻两端的电压至少保持Uv,由串联电路的规律和分压原理有当定值电阻最大时,对应的变阻器连入电路最大,电压表示数最小,即解得Uv=2V,故控制定值电阻两端的电压至少保持2V不变。
(2) [1][2]分析表中实验数据U=0.60A×5Ω=0.30A×10Ω=……=0.10A×30Ω=3V发现导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变。故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
4.(2025-2026九上·北京昌平·期中)小萱计划做“探究通过导体的电流强度与电阻是否有关”的实验,她设计了电路图,并按照电路图连接电路元件如图所示。
(1)她闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到 端(选择“A”或“B”);
(2)小萱的实验方案主要步骤如下:
①读出电阻箱的阻值为R。闭合开关S,调节滑片位置,使电压表的示数为U,读出此时电流表的示数I,并将I、R的数据记录在表格中;
②断开开关S,改变 (选填“电阻箱”或“滑动变阻器”)接入电路中的阻值R,再闭合开关S,调节 (选填“电阻箱”或“滑动变阻器”),使电压表示数与步骤①中示数 (选填“相同”或“不同”),读出此时电流表的示数I。将R、I的数据记录在表格中;
(3)若观察到两次实验中电流表示数 (选填“变化”或“不变化”),则可以说明“通过导体电流大小与导体的电阻有关”。
【答案】(1)A (2)① 电阻箱 ② 滑动变阻器 ③ 相同 (3)变化
【讲解】(1) 为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处。由图可知,滑动变阻器的滑片P移到A端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大。所以应将滑动变阻器的滑片P移动到A端。
(2) [1]因为要探究电流与电阻的关系,需控制电阻箱两端电压不变,改变的是电阻箱的阻值,所以断开开关S,改变电阻箱接入电路中的阻值。[2][3]滑动变阻器的作用是控制电阻箱两端的电压不变,所以再闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表示数与步骤① 中示数相同。
(3) 当电压U不变时,电阻R改变,电流I会改变。若观察到两次实验中电流表示数变化,则可以说明“通过导体电流大小与导体的电阻有关”。
5.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)小刚同学在探究“电流跟电阻的关系”实验中,利用如图所示实验器材进行实验,其中电源电压恒为4.5V。
(1)请根据图所示的电路,在虚线框内画出小刚设计的实验电路图;(电阻箱的符号用
表示);闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处;
(2)小刚的主要实验步骤如下,请你将其补充完整:
①调节电阻箱的阻值R为5Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数U为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中;
②断开开关S,调节电阻箱R的阻值为10Ω,闭合开关S, ,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中;
③改变 的阻值(选填“电阻箱”或“滑动变阻器”),仿照步骤②再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中。
(3)请你画出实验表格。
【答案】(1) (2)① 调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3V ② 电阻箱 (3)
实验次数
1
2
3
4
5
6
R/Ω
I/A
【讲解】(1) 根据图所示的电路,两电阻串联,电压表测量电阻箱两端电压,滑动变阻器的滑片向右移动时接入的电阻变大,实验电路图如图所示:
(2) 断开开关S,调节电阻箱R的阻值为10Ω,闭合开关S,根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大; 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中;为得出普遍性的规律,要多次测量,故要改变电阻箱的阻值,仿照步骤② 再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中。
(3) 实验中需要记录R、I,则设计实验数据记录表如下所示:
6.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)小东进行“探究电流与电阻关系的实验”时,设计了如图所示的实验电路图。其中电源电压恒定6V保持不变,滑动变阻器规格为“5,1.5A”。
R/
5
10
15
20
25
40
I/A
1.00
0.50
0.33
0.25
0.2
0.14
(1)请将实验步骤补充完整:
①断开开关S,按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片P滑至阻值最大的位置。
②闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,读出电流表的示数I及电压表的示数U,并把U、R、I的数值记录在表格中。
③ ,读出电流表的示数I,并把U、R、I的数值记录在表格中。
④仿照步骤③再做4次实验。
(2)利用如图所示的电路图还可以进行的实验有 (写出一个即可)。
(3)小东将实验数据记录在表格中。小文看了数据之后,经过分析发现有一组数据存在明显错误。请你指出错误的数据为当定值电阻R= 时的那组,原因是 。
【答案】(1)断开开关,换用不同阻值的定值电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数与② 中相同 (2)探究电流与电压的关系 (3)① 40 ② 没有控制定值电阻两端的电压不变
【讲解】(1) 探究“当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体电阻的关系”,要控制导体两端电压不变,改变导体的电阻大小,记下通过导体的电流,为得出普遍性的规律要多次测量,故实验步骤是:断开开关,换用不同阻值的定值电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数与② 中相同。
(2) 由电路图可知,若保持定值电阻的阻值不变,通过移动滑片,多次改变定值电阻两端的电压以及通过定值电阻的电流,可以探究电流和电压的关系。
(3) [1][2]探究电流与电阻关系的实验时,应控制电阻的电压不变,考虑到误差因素,定值电阻两端的电压故错误的数据为定值电阻R=40Ω时,原因是没有控制电阻两端的电压不变。
7.(2025-2026九上·北京第一七一中学·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压6V)、定值电阻R若干、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)若想实现当滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大,应选择接入滑动变阻器的 (选填“A”或“B”)接线柱。
(2)闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数始终为6V,则可能出现的电路故障是( )
A. R短路
B. 滑动变阻器短路
C. R断路
D. 滑动变阻器断路
(3)排除故障,调节滑片P使电压表示数为4V,记录电流表示数和电阻R阻值;更换电阻后,闭合开关,发现电压表示数是3.5V,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)本实验中定值电阻R的阻值不得超过 Ω。
【答案】(1)A (2)BC (3)左 (4)40
【讲解】(1) 在“探究电流与电阻的关系”实验中,应将定值电阻和滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大,故应将滑动变阻器的A接线柱接入。
(2) 闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数始终为6V,说明电压表直接并联在了电源两端,测量电源电压,因此故障可能是R断路或者滑动变阻器短路,故选BC。
(3) 调节滑片P使电压表示数为4V,更换电阻后,发现电压表示数是3.5V,即定值电阻两端的电压变小了,在“探究电流与电阻的关系”实验中,应控制定值电阻两端的电压不变,故应增大定值电阻两端的电压,减小滑动变阻器两端电压,根据串联分压可知,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑片向左移。
(4) 实验中控制定值电阻两端电压为4V不变,根据串联分压可得当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,定值电阻的阻值最大,即解得R=40Ω,因此本实验中定值电阻R的阻值不得超过40Ω。
8.(2025-2026九上·北京第一七一中学·期中)小力用图甲所示的电路探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)在本实验中,滑动变阻器的作用是 和保护电路。
(2)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电流表和电压表示数如图乙、丙所示,此时电路中的电流为 A,电阻R两端的电压为 V。
(3)小力根据实验数据绘制出图像,如图丁所示,分析图像可得出实验结论: 。
【答案】(1)改变定值电阻两端的电压 (2)① 0.3 ② 4.5 (3)导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【讲解】(1) 探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,由控制变量法可知,应控制电阻不变,改变导体两端电压,所以滑动变阻器除保护电路外,另一作用是改变定值电阻两端的电压。
(2) [1]由图乙可知,电流表选择的量程,分度值为,示数为。[2]由图丙可知,电压表选择的量程,分度值为,示数为。
(3) 从图像可以看出,这是一条过原点的倾斜直线,说明在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
9.(2025-2026九上·北京第十二中学·期中)在探究“通过导体的电流跟导体两端电压关系”的实验过程中:
(1)小刚设计了如图所示的电路图,其中电源电压为3V,电阻R为10Ω,变阻器上铭牌模糊不清,电压表量程选0~3V,电流表应选 A量程;
(2)连接电路时应断开开关S,将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“a”或“b”)端;
(3)调整器材后,下表是小刚记录的数据,请你依据数据写出实验结论: 一定时, ;
U/V
0.6
1.0
1.6
1.8
2.4
2.8
I/A
0.06
0.1
0.16
0.18
0.24
0.28
(4)依据以上数据,小刚选用的滑动变阻器最大阻值至少为 Ω。
【答案】(1) (2)b (3)① 电阻 ② 电流与电压成正比 (4)40
【讲解】(1) 电路中最大电流为所以电流表应选的小量程。
(2) 为保护电路,连接电路时应断开开关S,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即b端。
(3) [1][2]由表可知,电压与电流的比值是个定值,可得:电阻一定时,电流与电压成正比。
(4) 由表可知,第1次实验时,电路中电流最小为0.06A,此时总电阻最大为则小刚选用的滑动变阻器最大阻值至少为
10.(2025-2026九上·北京通州·期中)小明用如图所示的电路探究通过导体的电流与导体电阻的关系。他的主要实验步骤如下:
①连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2V,读出并记录此时定值电阻R的阻值和通过它的电流I。
②断开开关,用阻值不同的定值电阻替换原有的定值电阻,闭合开关,读出并记录定值电阻R阻值和通过它的电流I。
③不断用阻值不同的定值电阻替换原定值电阻,重复步骤②,共计六次。
(1)小明的探究问题中,因变量是 ;
(2)小明的实验过程存在的问题是 ;
(3)针对小明计划探究的问题,在步骤②中,正确的操作方法应是:用阻值不同的定值电阻替换原有的定值电阻,闭合开关, ,读出并记录定值电阻R和通过它的电流I;
(4)接着,小明又探究了通过导体的电流与导体两端电压的关系,正确操作后得到的实验数据如下表:根据实验数据,得出的结论是: 。
U/V
1
1.5
2
2.5
3
3.5
I/A
0.1
0.15
0.2
0.24
0.3
0.35
【答案】(1)通过导体的电流 (2)没有控制定值电阻两端的电压不变 (3)移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数仍为2V (4)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【讲解】(1) 在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,则需保持电压不变,改变电阻值,所以自变量为电阻,因变量是通过导体的电流。
(2) 探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,需控制导体两端的电压不变,小明在步骤② 和③ 中,更换定值电阻后,没有移动滑动变阻器滑片来保持定值电阻两端电压为2V,存在的问题是没有控制定值电阻两端的电压不变。
(3) 探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,需控制导体两端的电压不变,用阻值不同的定值电阻替换原有的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数仍为2V,读出并记录定值电阻R和通过它的电流I。
(4) 分析表格数据,电压与电流的比值不变,即电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
考点5 伏安法测量电阻
1.(2025-2026九上·北京师范大学附中·期中)某同学用如图所示的其中一个电路做实验,电源电压恒定,为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小,记录电流表和电压表的示数如下表所示。该实验所用的电路是( )
0.08
0.09
0.10
0.14
0.16
0.19
0.82
0.90
1.05
1.44
1.65
1.94
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.如图,、串联,电压表测滑动变阻器两端电压,当电流增大时,是定值电阻,两端电压增大,两端电压应减小,不符合表格数据特点,故A不符合题意;B.如图,、串联,电压表测两端电压,当电流增大时,是定值电阻,两端电压增大,符合表格数据特点,故B符合题意;CD.电压表测电源电压,电压表示数应不变,不符合表格数据特点,故CD不符合题意。故选B。
2.(2025-2026九上·北京第八十中学·期中)小明利用“伏安法”测量定值电阻R的阻值。
(1)请你添加一条导线,将图甲所示的电路连接完整:
(2)电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则电阻R的阻值为 。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 滑动变阻器采用一上一下的连接方式,因此将滑动变阻器的上方任意接线柱与电源正极相连,如下图所示:
(2) 根据电压表图示可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V,电压表测的是电阻R的电压,根据电流表图示可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,该电路为串联电路,根据公式可知,则电阻R的阻值为
3.(2025-2026九上·北京延庆·期中)小庆连接了如图甲所示的实验电路,测量电阻的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表的示数为2V,电流表的示数如图乙所示,电流表的示数为 A,依据公式 可计算出待测电阻的阻值为 。
【答案】① 0.5 ② ③ 4
【详解】[1]如图乙所示,电流表使用的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数是0.5A。[2]根据公式的变形式可得,的阻值
4.(2025-2026九上·北京东直门中学·期中)小明同学利用甲图电路测定灯L正常发光时的电阻,灯L上标有3.8V的字样,电源为四节新干电池串联而成。
(1)用笔画线代替导线,按图甲连接乙图电路;
(2)连接好电路后,先将滑片移至b端再闭合开关,发现灯L不亮,电压表有较大示数,电流表无示数,则故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关并移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V,为使灯正常发光,则应将滑片向 端移动(选填“a”或“b”),直至 ,读出此时电流表的示数为0.5A,计算出灯正常发光时的电阻R= Ω;
【答案】(1) (2)L断路 (3)① a ② 电压表示数为3.8V ③ 7.6
【讲解】(1) 分析电路图可知,滑动变阻器应选择左下接线柱与灯泡串联,灯L上标有3.8V的字样,故电压表选用大量程并联在灯泡两端,如下图所示:
(2) 灯L不亮,电流表无示数,说明发生断路,电压表有较大示数,则电压表两端与电源连通,则故障原因可能是灯L断路。
(3) 排除故障后,闭合开关并移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V,小于灯泡额定电压3.8V,为测量灯泡正常发光时候的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P向a端移动,直至电压表示数为3.8V,再读出电流表的示数,计算出灯泡的电阻。因为此时电流表的示数为,串联电路中电流处处相等,则通过灯L的电流,电压则灯正常发光时的电阻
5.(2025-2026九上·北京第十二中学·期中)小明和小刚为了研究小灯泡的电学特性,连接了如图甲所示的电路,其中小灯泡正常工作时的电压为2.5V。
(1)小明闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是______(选填字母序号);
A. 更换小灯泡
B. 检查电路是否断路
C. 调节滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(2)解决问题后,小明闭合开关S,调滑动变阻器的滑片P,测量了多组小灯泡的电流与其两端电压的数据,并根据这些数据绘制出小灯泡的I-U图像如图乙所示,由图像可得,小灯泡两端电压为1V时,小灯泡的电阻R= Ω;
(3)小明认为利用该电路也可以探究导体中的电流与导体两端电压的关系。小刚认为这种想法是错误的,他的理由是 。
【答案】(1)C (2)5 (3)探究导体中的电流与导体两端电压的关系时,应保持电阻不变,但小灯泡电阻随温度的变化而变化,故这种想法是错误的。
【讲解】(1) 闭合开关前,滑片置于阻值最大处,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电路不存在断路,滑动变阻器阻值全部接入电路,电路总电阻很大,电路电流很小,灯泡实际功率很小,可能不足以引起灯泡发光,所以下一步操作是:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
(2) 由图像可得,小灯泡两端电压为1V时,小灯泡的电流为0.2A,则小灯泡的电阻
(3) 略。
6.(2025-2026九上·北京第十二中学·期中)某同学利用滑动变阻器、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图甲所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端;
②闭合,开关与触点2闭合,调节滑片P至适当位置,记录电压表的示数U;
③闭合,开关与触点1闭合,保持 动,调节 ,使电压表的示数仍为U;
④记录电阻箱的阻值(如图乙所示);
(2)待测电阻的阻值= Ω。
【答案】(1)① 保持滑动变阻器滑片不动 ② 电阻箱R (2)20
【讲解】(1) [1][2]①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端;②闭合,开关与触点2闭合,和滑动变阻器串联,电压表测电压,调节滑片P至适当位置,记录电压表的示数U;③闭合,开关与触点1闭合,电阻箱R和滑动变阻器串联,保持滑动变阻器滑片不动,调节电阻箱R,使电压表的示数仍为U;④记录电阻箱的阻值。
(2) 根据等效替代法,电阻箱的阻值即为阻值,则待测电阻的阻值
7.(2025-2026九上·北京师范大学附中·期中)某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电阻。
(1)他连接了如图所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是: 。
(2)改正(1)中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如下表所示。
U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
请完成下列问题:
①小明根据以上数据计算出灯泡在5个不同电压下的电阻后,再求出灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻。请判断该做法是否可行?并说明理由。
②小灯泡L正常发光时的电阻= Ω。(结果保留一位小数)
③若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,则电流表的示数应为 A。
【答案】(1)滑动变阻器 (2)① 灯丝的温度升高,电阻随温度升高而增大,灯泡在5个不同电压下,灯丝温度不同,电阻不同,求不同电阻的平均值是没有意义的。 ② 8.9 ③ 0.18
【讲解】(1) 滑动变阻器的接线柱应“一上一下”接入电路,图中滑动变阻器同时接了上方两个接线柱,连接错误。因此,这个元件是滑动变阻器。
(2) ① [1]略。②[2]由表格中数据得,小灯泡L正常发光时的电压为2.5V,电流为0.28A,由欧姆定律得,小灯泡L正常发光时的电阻③[3]由图得,两灯泡、滑动变阻器串联,电压表与两灯泡并联,测两灯泡的总电压,电流表测量电路电流,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,两个小灯泡规格完全相同,则两个小灯泡的电压相等,每个小灯泡的电压为由表格中数据得,此时灯泡的电流为0.18A,串联电路中电流处处相等,则此时电流表的示数为0.18A。
8.(2025-2026九上·北京第十三中学分校·期中)小岩利用“伏安法”测量未知电阻的阻值。
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)开关S闭合前,应把图中滑动变阻器滑片P置于最 端;(填“左”或“右”)
(3)电路连接正确后,闭合开关,滑动变阻器滑片滑动到某一位置时,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 ,电流表的示数为 ,电阻的阻值为 。
(4)小梅在此基础上,继续测量小灯泡L在不同电压下的电阻,测量的数据如下表所示。
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
若将与上述小灯泡规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,则电流表的示数应为 A。
(5)如图所示的甲、乙两条I-U图线。根据图线可知, (选填“甲”或“乙”)是小灯泡的-U图线;定值电阻的阻值为 Ω。
【答案】(1) (2)左 (3)① 2.5 ② 0.5 ③ 5 (4)0.18 (5)① 甲 ② 15
【讲解】(1) 伏安法测电阻,是利用电压表和电流表分别测量导体两端电压和通过导体的电流,然后利用欧姆定律的变形公式求出电阻,即该实验的实验原理是。
(2) 连接完电路后,闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,应把图中滑动变阻器滑片P置于最左端。
(3) [1][2][3]如图甲,电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,此时的示数为2.5V;如图乙,电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值为0.02A,此时的电流为0.5A;根据公式可得,待测电阻阻值为
(4) 若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,因两灯的规格相同,则每个灯的电压为0.9V,由表中数据可知,电流表的示数为0.18A。
(5) [1]乙图像是一条过原点的直线,说明电阻电流与电压成正比,即电阻是定值,所以乙图像是定值电阻的I-U图线,甲图像是一条曲线,小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,甲是小灯泡的I-U图线.[2]任取直线上一点的坐标,如(3V,0.2A)可求得定值电阻的阻值为
9.(2025-2026九上·北京海淀·期中)明利用如图甲所示的电路测量小灯泡L在2.5V电压下的电阻。
(1)请添加一条导线,将图甲所示的实验电路补充完整。
(2)闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,而电压表有示数,若电路连接完好,则故障的原因可能是 。
A. 滑动变阻器断路
B. 开关短路
C. 小灯泡断路
D. 小灯泡短路
(3)解决上述问题后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某位置,此时电压表示数如图乙所示,小灯泡两端的电压为 V。要将其两端的电压调至2.5V,则需将滑片向 移动,若小灯泡两端的电压为2.5V时,电流表示数为0.3A,则此时小灯泡L的电阻RL= Ω(结果保留一位小数)。
【答案】(1) (2)C (3)① 2.1 ② 左 ③ 8.3
【讲解】(1) 要测小灯泡L在2.5V电压下的电阻,因此电压表选用小量程并联在灯泡两端,如图所示:
(2) 闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障的原因可能是小灯泡断路。故选C。
(3) [1][2][3]调节滑动变阻器的滑片至某位置,此时电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.1V。小于2.5V,要将其两端的电压调至2.5V,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故需将滑片向左移动,若小灯泡两端的电压为2.5V时,电流表示数为0.3A,则此时小灯泡L的电阻为
10.(2025-2026九上·北京第一六六中学·期中)小文为了测量未知电阻Rx阻值,选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图甲所示。闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时,电压表、电流表的示数如图乙、丙所示。则Rx两端的电压为 V,通过Rx的电流为 A,电阻Rx的阻值为 。
【答案】① 2.5 ② 0.5 ③ 5
【详解】[1]从图乙可以看到,电压表的量程是0到3V,读数是2.5V,电压表并联在Rx两端,那么Rx两端的电压是2.5V;[2]电流表与电阻Rx串联,电流表的量程是0到0.6A,读数是0.5A,那么通过Rx的电流为0.5A;[3]根据欧姆定律的变换式可得电阻Rx的阻值
试卷第1页,共3页
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