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第页中考物理专题复习《电学实验》测试卷(附参考答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一.实验探究题(共32小题)1.回顾实验和探究,探究并联电路的电流规律:器材电源、导线、开关、两个小灯泡、。过程(1)将灯L1、L2联。连接电路时,开关应处于状态,目的是________。(2)将电流表分别L1、L2联,测出通过灯泡L1、L2中的电流,通过L1的电流如图甲所示,请连接测量通过L1电流的实物图。(3)测出干路电流为0.56A,请方框中画出测干路电流的电路图,并在乙图中标出L2中电流。结论并联电路中,干路电流等于各支路电流。2.在“探究并联电路电流特点”的实验中,小明想证明是否存在“I总=I1+I2”的规律,做了以下操作:(1)小明按图甲连好电路图,闭合开关S后电流表的读数如图乙,则通过灯泡L1的电流I1=A。(2)小明接着按图丙所示将灯泡L2接入电路,可以观察到灯泡L1的亮度(选填“变暗”“变亮“或“不变“)。而接入L2后L1两端的电压也没有发生变化,由此可以推断灯泡L1的电流(选填“变大”“变小”或“不变“),而此时电流表的示数如图丁,I总=A。(3)为验证通过灯泡L2的电流I2是否等于I总﹣I1,需要实际测出通过灯泡L2的电流I2的大小,请在图丙中改动一根导线以达到测量目的,要求:①在图中用“ד标出要改动的导线,并在图中表示出新的连接;②若此时读数为0.26A,则说明在并联电路中,__________________。(用文字表述)3.小余和小乐按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图1所示。(1)在连接电路的过程中,开关应该(2)在实验中,小余试触时电流表的指针偏转情况如图2所示,根据你的分析,你认为原因可能是____________________________________(3)在实验过程中他们连接了如图3所示的电路闭合开关后,观察到灯L2(选填“发光”或“不发光”):通过分析电路连接情况,该电路存在的问题是:______________(写出一条即可)。(4)请在图3上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。(5)他们连好电路后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见下表:实验次数A处的电流IA/AB处的电流IB/AC处的电流IC/A10.100.120.22他们下一步应该做的是。A、整理器材,结束实验B、改变电流表的量程或换电流表再测几次C、换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,这样做的目的是:__________________。通过对上面数据的分析,可以得出的结论是:____________________________。4.小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。UAB/VUBC/VUAC/V1.41.42.8(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)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在上表中。分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路两端的电压各部分电路两端电压之和;②串联电路中,各部分电路两端电压相等。(3)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是________________________________,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是________________________________。(4)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L1两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法是(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是_________________________。5.在“探究串联电路电压的特点”活动中。(1)如图所示,实验中应选择规格(相同/不同)的小灯泡。(2)在预先不知道被测电压的大小时,应选用进行试触(选填“大量程”或“小量程”)。(3)小芳分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:(用公式表示即可)。(4)小明认为小芳这样做得到的实验结论具有偶然性,改进方法是。UAB/vUBC/vUAC/v2.41.43.86.在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明用实验室提供的4根不同规格(下表)的电阻丝分别接入电路图中ab处:编号材料长度/m横截面积/mm2①镍铬合金0.50.5②镍铬合金1.00.5③镍铬合金0.51.0④锰铜合金0.50.5(1)为了探究导体与导体长度的关系,应选用编号___和__两根电阻丝进行实验。(2)若选用编号①、③两根电阻丝进行实验,是为了研究导体电阻与导体的关系。(3)如电路图所示,为粗略比较a、b两点间导体电阻的大小,可观察__________的变化。(4)a、b间接入下列哪种物体?闭合开关后能使小灯泡发光且该物体能被磁铁吸引的是(填字母)A、一元硬币B、橡皮擦C、铅笔芯D、铜钥匙(5)另有甲、乙两位同学分别对电路图所示电路作了如下改进:甲把灯泡更换为电流表:乙在原电路中串联接入电流表。你认为同学的改进更好一些,理由是___________________。7.乐乐同学利用如图甲所示的电路。探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器(“20Ω1A”),导线若干。(1)用笔画线代替导线,在甲图中画一条线将电路补完整。(2)实验中乐乐发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是(填“电阻断路”或“电阻短路”)。(3)排除故障后,多次改变R的阻值,并调节滑动变阻器,得到多组实验数据,根据实验数据画出如图丙所示的I﹣R图象为双曲线的一支,得到的结论是______________________________。(4)在实验过程中,乐乐用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为V。(5)当电路中电流为0.5A时,测得电阻R上的电功率为W。8.某实验小组利用图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。(1)图乙是图甲的实物连接图,图中存在一处连线错误,请将连接错误的导线画“×”,并用笔画代替导线画出正确连线(导线不允许交叉)。(2)电路正确连接后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只_______表有示数(填“电流”或“电压”)。(3)电路正确连接后,小阳将滑动变阻器的滑片移到最(填“左”或“右”)端,再分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻接在图甲的A、B间,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙。根据图象可知,A、B间控制不变的电压为V;根据图丙中的数据分析,可以发现阻值为Ω时,实验操作有误。(4)同小组的小海想要测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率。他把小灯泡替代定值电阻R接在图甲的A、B间,选择合适的量程,移动滑片,读出了三组实验数据。但粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上(图丁)而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为W。9.在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V;(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,电路连好后,使滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮。(电流表选取小量程)(2)在连接电路时,开关处于断开状态;闭合开关前,将滑片P置于最端(选填“左”或“右”)。(3)移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表表盘如图乙所示,电路中的电流为A,小灯泡此时的电阻是Ω。(4)电源电压为3V,现有两个滑动变阻器R1(10Ω1A)、R2(20Ω2A),调节滑动变阻器的滑片,只需使电压表的示数范围为1V~2.5V,当电压表示数为1V时,此时通过灯泡的电流为0.12A,由此可知,该实验选用的滑动变阻器应是(选填“R1”或“R2”)。(5)由实验数据绘制了小灯泡两端电压以及通过小灯泡的电流的U﹣I图象,如图丙所示,观察图象,发现小灯泡的U﹣I图象不是一条直线,请说明原因:____________________________。
10.物理兴趣小组连接了如图甲所示的电路进行“伏安法测电阻”的实验:(1)请指出图甲中连接错误的导线,在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线作出正确连线。(2)正确连线后,闭合开关,小亮发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是________。(3)小亮测得如下几组数据。实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω11.00.1010.021.832.10.2010.543.00.3010.054.20.4010.5第2次实验时电流表示数如图乙所示,电流表的示数为A,由表格可算出待测电阻阻值为________Ω。(4)完成上面实验后,同学们又设计了图丙所示的方案测电阻Rx的阻值,方案中定值电阻的阻值为R0。①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=。②方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=,请判断结果是否正确并简要说明理由:______________________。
12.如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图。(1)请按电路图将实物图连接完整(要求滑片P向左移动时接入电阻变大)。(2)小华连接电路时,开关应,滑动变阻器的滑片P应放在最(选填“左”或“右”)端。(3)闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,原因可能是______________。(4)本实验中滑动变阻器的作用是①_________________;②____________________。(5)如果实验中所得的数据如下表:实验次数1234电压U/V0.51.01.52.0电流I/A0.050.100.151.0则第次实数数据不可靠,应去除。根据余下的数据可得出的结论是:__________________。根据表格中的数据,还可以计算出电阻R的大小为Ω。
13.小明利用电压恒为6V的电源。10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,滑动变阻器,电压表,电流表,并关,导线完成了探究电流与电阻关系的实验。(1)他设计的电路图如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最(填“左”或“右”)端。(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为零。经检查、电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是_______________________________。(3)排除故障后,他将10Ω的定值电阻接入电路甲中,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出电流表示数。保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片向(填“左“或“右”)端移动。(4)根据实验数据绘制了如图乙所示的图象,通过分析图象得出结论:当_________一定时,通过导体的电流与导体的电阻成____。14.如图所示,图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图。(1)请你根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)(2)闭合开关S,当滑片P移动到某一个位置时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数如图丙所示,其读数为V,则待测电阻Rx=Ω。(3)若实验中电压表不慎损坏,设计如图丁所示的电路能测量出未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题:①电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表示数为I1:则电源的电压U=。②当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表示数为I2;则待测电阻Rx=____。(用I1、R0、l2表示)15.某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。实验次数123电压U/V1.52.02.5电流I/A0.310.41电阻RX/Ω4.85.0RX的平均值/Ω(1)本实验的原理是_________________________;(2)按图甲连接电路时,应先开关,并将滑动变阻器的滑片P移到位置;(3)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误是___________________;(4)排除故障后,闭合开关,改变电阻RX两端的电压,进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为____;根据三次实验数据可得,定值电阻RX的阻值为___;(结果保留一位小数)(5)将电阻RX换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是;某同学在连接电路时,不小心将电流表和电压表换了位置,如图所示,可能出现的现象是___A.小灯泡不发光,电压表没有示数B.小灯泡不发光,电流表没有示数C.小灯泡正常发光,电压表没有示数D.小灯泡正常发光,电流表没有示数(6)如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是16.在“测定导体电阻”的实验中,电源使用二节新干电池,被测电阻的阻值约为5欧,滑动变阻器的规格是“10Ω1.5A”。(1)图甲是没有连接完整的实验电路,若滑片向右移动,电阻变小,则导线连在端(选填“A”或“B”)且在闭合开关前,滑片应位于端;(2)电路连接完毕后,发现两电表示数如图乙所示,则电路中的故障可能是___________________;(3)某次实验中,电压表的示数如图丙所示,读数为伏;此时电流表的示数应为____;(4)电路连接正确,实验数据记录如表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,这组数据是第组,判断依据是_____________________________。实验序号1234电压/伏0.61.21.82.4电流/安0.120.240.360.4817.小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的电功率,电源电压为6V,被测小灯泡的额定电压为2.5V。(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是______________;(2)排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明绘制了流过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象(如图丙),则小灯泡的额定功率为W,在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比(选填“变大”、“变小”或“不变”);(3)灯泡的功率测量完毕,小明还想继续探究电流与电阻的关系。他用5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻更换电路中的灯泡进行探究,并将5次实验数据描绘在图丁中。①实验过程中,定值电阻两端的电压保持V不变;②某次实验,更换定制电阻后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表指针有明显偏转,其原因可能是_____________________________________;③为了完成5次实验,小明选择的滑动变阻器最大阻值不能小于Ω。
18.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中(小灯泡的额定电压为2.5V):(1)连接电路时,开关应(选填“断开”或“闭合”);(2)图甲是未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整;(3)连完电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最端(选填“左”或“右”),若无论怎样移动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮、电流表有示数、电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡__(选填“短路”或“断路”)。(4)故障排除后,某次测量中电压表示数为2V,为测量小灯泡额定功率,应向移动变阻器的滑片P(选填“左”或“右”),使电压表的示数为V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是W。(5)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压变化的关系图象,所图丙所示,发现图线是弯曲的,其主要原因是_________________。(6)若把小灯泡换成一个定值电阻,不能进行哪项实验:(选填序号)。A.探究电流与电阻关系B.测量电阻阻值C.探究电流与电压关系
19.为了探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”,小伟同学采用了如图的实验装置,其中R1<R2。(1)甲、乙两瓶中装入质量和初温相同的同种液体的目的是便于通过温度计升高示数的多少反映的多少,这种实验方法物理学中称为法。(2)实验中R1、R2采用串联连接是为了控制和通电时间相同。(3)在通电时间相同时,两瓶内温度计示数上升较多的是(填“甲”或“乙”)瓶。20.如图甲、乙是“探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。(1)实验中,用反映密闭空气温度的变化。(2)要探究电流产生的热量与电流大小的关系,应选择图进行实验。(3)小安利用图丙装置可探究电流通过导体时产生热量与的关系,烧瓶中用煤油而不用水是因为______________________________。(4)课本中用甲装置件替代丙装置进行演示实验,主要原因是_______________________。
21.小吴进行“测量小灯泡额定功率”实验,现有实验器材有标有“2.5V”字样的小灯泡、电流表、电压表、开关、低压电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻器各一个。(1)如图甲,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因是_________________________________。(2)正确连接电路并进行操作,刚闭合开关,发现电压表电流表示数如图乙所示,则电源电压为V;为测小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向(选填“左”或“右”)移动滑片。(3)小吴通过描点作图画出如图丙所示的图象,则当小灯泡正常发光时,小灯泡的额定功率为W。(4)如图丙所示的图象,发现小灯泡的电流与加在小灯泡两端的电压不成正比,其原因可能是:_____________________________________________________。(5)小吴还想“探究通过导体的电流与电阻的关系”,他取下灯泡,并用实验室提供的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、30Ω定值电阻各一个,先后接入电路中。图丁是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为V;请你判断,利用现有的实验器材小吴(选填:能、不能)完成此项探究实验。
22.某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中,所用电源电压为6V.小灯泡L的额定电压为2.5V.他按图甲所示的电路进行实验。(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整。(2)该同学正确连好电路(滑片移到了最大阻值处),闭合开关后,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.检查电路是否断路B.更换小灯泡C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光(3)实验时,他调节滑动变阻器滑片的位置,观察小灯泡发光的情况,并记录电表的示数(如表所示)。试验次数V表示数/VA表示数/A12.00.1722.50.2033.00.22分析表中实验数据,可知小灯泡L的额定功率为W。(4)该同学分析表中实验数据,发现还能求得小灯泡的电阻,于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值,你认为该同学的做法对吗?(选填“对”或“不对”)。请说明理由。理由:__________________________。(5)若电压表0~3V的量程坏了不能用,为了能测定小灯泡L的额定功率,该同学应该将电压表并联接在的两端。
23.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池。(1)图甲是连接的实验电路,图中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并在图中改正。(2)在连接完最后一根导线时,小灯泡立即发出明亮的光,检查后发现连线正确,请你找出实验中可能操作不当之处(写一处即可):_____________________(3)改正不当操作后,连续4次测量,测得的数据和观察到的现象如下表所示,其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为A;由表格中的数据可知,小灯泡的额定功率是W。实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W小灯泡发光情况11.50.24很暗22较暗32.50.28明亮430.31很亮(4)从表格中的数据发现小灯泡的电阻会发生变化,是因为_____________________________。
24.小明用如图所示电路做“测量小灯泡电功率”实验,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器有A规格为“10Ω2A”、B规格“50Ω1A”可选。(1)连接电路时,开关应,实验原理是_______(用公式表示);(2)请用笔画线代替导线将图中所示的实验电路连接完整(要求:滑片向右滑动时,灯泡变暗)(3)本实验应该选择规格的滑动变阻器,开关闭合前,应将滑片移到端(选填A或B)。(4)闭合开关,移动滑片P,发现灯不亮,且电流表无示数,电压表指针指到了表盘最右侧,则故障原因可能是。A.灯泡短路B.灯泡断路C.滑动变阻器某处断路D.开关接触不良(5)当滑动变阻器滑片P移到杲一位置时,电压表示数为2V,要测小灯泡的额定功率,应将划片向(选“A”或“B”)移动,小灯泡正常发光时电流表指针如图乙所示,小灯泡的额定功率为W。25.如图所示,甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝,瓶中插入温度计a、b。(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,在两瓶中加入___、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间,可以通过温度计_______情况,判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究_____和时间相同时,电流通过电阻丝产生的热量与_____大小的关系。(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R甲R乙时,可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快,则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲_________(填“大于”“小于”或“等于”)c乙。26.在如图甲的“测量小灯泡电功率”的实验电路图中,小灯泡L的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω。(1)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙中的器材连接成完整的电路。(2)连接好电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到端(选填“A”或者“B”)。(3)闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图丙,其示数为V.为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向(选填“A端”或“B端”)滑动。(4)根据实验測量的数据,绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图象,如图丁。分析可知:小灯泡的额定功率为W。(5)小张设计了如图戊的电路,也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知)a.闭合开关S和S1,断开S2,并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。b.闭合开关S和S2,断开S1,滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U:则小灯泡额定功率的表达式P额=。(用U、R、U额表示)
27.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗)。(2)某小组连接好电路后,检查连线正确,但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是_________。排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某处,电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率,应将图中的滑片P向(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如丙图所示,则小灯泡的额定功率为W。(3)测出小灯泡的额定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是_________________________。(4)若将小灯泡换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是(填标号)。A.探究电流与电压的关系B.探究电流与电阻的关系28.盛夏,小田家里的电灯经常忽明忽暗。小田从学校借来额定电压为2.5V的小灯泡等实验器材,想通过实验来研究产生这种现象的原因。(1)如图甲是小田同学已连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。(2)小田将滑动变阻器的滑片向左边滑动,小灯泡慢慢变亮,电压表示数逐渐变大;接着又向右移动滑片,小灯泡又逐渐变暗,电压表示数也逐渐变小。小田分析:“电灯忽明忽暗是电灯两端的不稳定造成的”。(3)小田在将小灯泡两端的电压调至2.5V时。电流表的示数如图乙所示,由此可以知道小灯泡的额定功率是。(4)小田结合学过的电学知识进一步分析:家里的电灯有时虽然暗些,但是电灯的实际功率变小了,消耗的电能也少了。由此他想到此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了。他的想法对吗?请简要说明理由___________________________________。29.小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电流均小于0.6A、额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究。(1)请你用笔画线代替导线,根据图1所示的电路图,将图2所示实物图连接完整。(2)若小雷连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的(填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路。(3)小雷排除故障后,按图1所示的电路继续进行实验:闭合开关,滑片P向(填“A”或“B”)端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录_____________和计算结果如表:次数电压/V电流/A实际功率/W电阻Ω11.60.200.328.0022.50.240.6010.4232.80.260.7310.77(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越。(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。”这种说法错误的原因是小雷忽略了对小灯电阻的影响。②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系,”你认为这种说法(填“正确”或“错误”)。30.某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中,所用电源电压为9V,待测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。①电路连接完成后,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表几乎无示数。产生这一现象的原因可能是____________________________________。A.变阻器断路B.电压表短路C.电压表断路D.小灯泡断路②故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示。要完成整个实验,应选择以下哪个滑动变阻器。A.20Ω1AB.50Ω1AC.200Ω1A③移动滑动变阻器的滑片P,记录了多组数据,并作出如图丙所示的I﹣U图象,根据图象可知小灯泡的额定功率为W。31.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图甲所示。①该实验的原理是______(用公式表示)。②应该选用的滑动变阻器是(选填“R1”或“R2”)③电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来的操作应该是_____。A.更换小灯泡B.检查电路是否断路C.向左移动滑动变阻器滑片D.向右移动滑动变阻器滑片④某同学实验时,所用的电压表量程是0~3V,但刻度模糊不清,无法直接读出实验数据,却能从0~15V挡的刻度线看出指针停在11.5V处,则加在电压表两端的实际电压为如果要使灯泡正常发光,应该向(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片。⑤如图乙是根据实验数据绘成的U﹣I图象,根据图象信息,计算出小灯泡的额定功率是W⑥若将图甲的小灯泡更换成一个定值电阻,其它元件和电路图不变,且电路连接完好,还可以完成的实验是。A.探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系B.探究导体中的电流与导体两端电压的关系C.探究导体中的电流与导体电阻的关系32.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。(1)测量小灯泡电功率的原理是,连接电路时开关应,电压表的量程应选,电流表的量程应选。(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于(填“A”或“B”)端。(4)小杰同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙)为V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。(5)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是W,此时灯泡电阻是Ω。(6)在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,小飞同学发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是;小兰同学的小灯泡也不亮,电压表无示数,电流表有示数,原因可能是;小红同学发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表无示数,原因可能是___________________。(各写出一种即可)(7)根据图象,灯泡的电流与电压不成正比,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐,原因可能是_______________________。二.解答题(共5小题)33.如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是的(“相同”或“不同”)。(2)如表是某同学实验中的一组数据。电流表的位置ABC电流/A0.30.31.5指出表格中所记录的数据中,明显错误的数据,造成错误的原因是。(3)实验中某同学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.通过灯泡的电流小B.灯泡的灯丝断了C.灯泡被短路了D.小灯泡靠近负极。
34.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示编号材料长度(m)横截面积(mm2)A镍铬合金0.251.0B镍铬合金0.501.0C镍铬合金0.252.0D锰铜合金0.251.0(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟和(选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟的关系,其结论是___________________________。(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,这种研究方法叫________________。35.甲图是小明在“测量小灯泡电功率”实验的电路图,小灯泡额定电压为2.5V。(1)该实验的原理是。(用公式表示)(2)小明正确连接电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,原因可能是小灯泡(填“短路”或“断路”)。(3)排除故障后,小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数为2.2V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向(填“左”或“右”)端移动。(4)小明通过实验得到了小灯泡的I﹣U关系图象(图乙①),则小灯泡的额定功率是W;当小灯泡两端的电压是1V时,实际功率是W。(5)将小灯泡换成待测电阻,通过实验测得数据后作出它的I﹣U关系图象(图乙②),则待测电阻的阻值为。(6)完成上面实验后,小明还想测某未知电阻RX的阻值,但身边的电压表彻底坏了,于是他设计了如图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻),请帮他把缺少的步骤补全,并写出RX的表达式,实验步骤:Ⅰ:照设计的电路图连接电路;Ⅱ:闭合开关S,记下电流表的示数I0;Ⅲ:__________________________;Ⅳ:计算电阻;RX=(用已知物理量和测量出的物理量的符号表示)。
36.夏日炎炎,蚊子滋生,传播疾病,令人烦恼。小明根据蚊子在夜间具有趋光性(尤其是紫色光)的特点,打算自制灭蚊灯。小明从废旧节日彩灯上拆得一个紫色小灯泡,其额定电压为2.5V.为测得小灯泡的额定功率,小明找来蓄电池组(电压为6V)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等,展开实验探究。(1)请根据电路图用笔画线代替导线连接实物图(电流表使用大量程)。(2)闭合开关S前,滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值(最大/最小)处。(3)闭合开关s后,小灯泡不亮,观察发现:小灯泡是完好的;电压表有示数;电流表指针指向零刻度线。电路可能存在的故障是_________________。(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为V,此时小灯泡处于额定工作状态,根据如图所示电流表的示数可知其额定功率为w。
37.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω.(1)将图甲汇总电流表准确接入电路,应接。(填字母)A.“3”接线柱B.“0.6”接线柱(2)试触时,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是(选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”)。(3)故障排除后,闭合开关后小灯泡仍不亮,但电流表有示数,应进行的操作是。(填字母)A.更换小灯泡B.检查开关是否闭合C.移动滑动变阻器滑片D.检查电压表是否断路(4)某次实验中,电压表示数为1.5V,要使灯泡L正常发光应向(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器滑片,同时应观察(选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是。(5)若要探究电流与电阻的关系,可将甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下R的大小不能超过Ω。参考答案与试题解析一.实验探究题(共32小题)1.回顾实验和探究,探究并联电路的电流规律:器材电源、导线、开关、两个小灯泡、电流表。过程(1)将灯L1、L2并联。连接电路时,开关应处于断开状态,目的是为了保护电路。(2)将电流表分别L1、L2串联,测出通过灯泡L1、L2中的电流,通过L1的电流如图甲所示,请连接测量通过L1电流的实物图。(3)测出干路电流为0.56A,请方框中画出测干路电流的电路图,并在乙图中标出L2中电流。结论并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。【解答】解:探究并联电路的电流规律,要测量电流大小,故用到电流表;(1)将灯L1、L2并联;连接电路时,开关应处于断开状态,目的是为了保护电路;(2)电流表与待测电路串联,故将电流表分别L1、L2串联,测出通过灯泡L1、L2中的电流;要测量通过L1电流,故电流表待测电路L1串联,注意电流从电流表正接线柱流入,如下图1左所示;(3)测出干路电流为0.56A,电流表接在干路上,由图甲知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,L1的电流为0.34A,根据并联电路电流的规律,则L2中电流为:0.56A﹣0.34A=0.22A,因电流表分度值为0.02A,如下图2所示:故答案为:电流表;(1)并;断开;为了保护电路;(2)串;如上图1左所示;(3)如上图1右所示;如图2所示。2.在“探究并联电路电流特点”的实验中,小明想证明是否存在“I总=I1+I2”的规律,做了以下操作:(1)小明按图甲连好电路图,闭合开关S后电流表的读数如图乙,则通过灯泡L1的电流I1=0.32A。(2)小明接着按图丙所示将灯泡L2接入电路,可以观察到灯泡L1的亮度不变(选填“变暗”“变亮“或“不变“)。而接入L2后L1两端的电压也没有发生变化,由此可以推断灯泡L1的电流不变(选填“变大”“变小”或“不变“),而此时电流表的示数如图丁,I总=0.58A。(3)为验证通过灯泡L2的电流I2是否等于I总﹣I1,需要实际测出通过灯泡L2的电流I2的大小,请在图丙中改动一根导线以达到测量目的,要求:①在图中用“ד标出要改动的导线,并在图中表示出新的连接;②若此时读数为0.26A,则说明在并联电路中,干路电流等于各支路之和。(用文字表述)【解答】解:(1)小明按图甲连好电路图,闭合开关S后电流表的读数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通过灯泡L1的电流I1=0.32A;(2)小明接着按图丙所示将灯泡L2接入电路,根据并联电路各支路互不影响、独立工作,可以观察到灯泡L1的亮度不变;而接入L2后L1两端的电压也没有发生变化,由欧姆定律I=,由此可以推断灯泡L1的电流不变,而此时电流表的示数如图丁,电流表选用小量程,分度值为0.02A,I总=0.58A;(3)①为验证通过灯泡L2的电流I2是否等于I总﹣I1,需要实际测出通过灯泡L2的电流I2的大小,电流表与L2串联,如下所示:②若此时读数为0.26A,因0.26A+0.32A=0.58A则说明在并联电路中,干路电流等于各支路之和。故答案为:(1)0.32;(2)不变;不变;0.58;(3)①如上所示;②在并联电路中,干路电流等于各支路之和。3.小余和小乐按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图1所示。(1)在连接电路的过程中,开关应该断开(2)在实验中,小余试触时电流表的指针偏转情况如图2所示,根据你的分析,你认为原因可能是电流表正负接线柱接反了(3)在实验过程中他们连接了如图3所示的电路闭合开关后,观察到灯L2不发光(选填“发光”或“不发光”):通过分析电路连接情况,该电路存在的问题是:A2、L2被短路(写出一条即可)。(4)请在图3上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。(5)他们连好电路后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见下表:实验次数A处的电流IA/AB处的电流IB/AC处的电流IC/A10.100.120.22他们下一步应该做的是C。A、整理器材,结束实验B、改变电流表的量程或换电流表再测几次C、换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值,这样做的目的是:得出普遍性的规律。通过对上面数据的分析,可以得出的结论是:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。【解答】解:(1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关要断开;(2)小余试触时电流表的指针偏转情况如图2所示,即电流表指针偏向表盘左侧,说明电流表的正负接线柱接反了;(3)灯L2与A2串联后与导线并联,故观察到灯L2不发光;即该电路存在的问题是:A2、L2被短路;(4)L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A1接在干路上,A2测灯L2的电流,A2与灯L2串联,开关控制所有用电器,开关接在干路上,注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,如下所示;(5)为避免实验现象的偶然性,得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量,故选C;由实验数据可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和;故答案为:(1)断开;(2)电流表正负接线柱接反了;(3)不发光;A2、L2被短路;(4)如上所示;(5)C;得出普遍性的规律;并联电路中干路电流等于各支路电流之和。4.小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。UAB/VUBC/VUAC/V1.41.42.8(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对电压表进行调零。(2)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在上表中。分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和;②串联电路中,各部分电路两端电压相等。(3)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是选用相同规格的灯泡做实验,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性。(4)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L1两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法是不能(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是电压表的正负接线柱接反了。【解答】解:(1)由图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;(2)由表中实验数据可知,串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。(3)由实验数据可知,各部分电路两端电压相等,该结论是错误的,造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验;由实验数据可知,只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验;(4)为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这样做不能测出L2两端的电压,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表的正负接线柱接反了;故答案为:(1)对电压表进行调零;(2)等于;(3)选用相同规格的灯泡做实验;只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性;(4)不能;电压表的正负接线柱接反了。5.在“探究串联电路电压的特点”活动中。(1)如图所示,实验中应选择规格不同(相同/不同)的小灯泡。(2)在预先不知道被测电压的大小时,应选用大量程进行试触(选填“大量程”或“小量程”)。(3)小芳分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:UAC=UAB+UBC(用公式表示即可)。(4)小明认为小芳这样做得到的实验结论具有偶然性,改进方法是更换规格不同的灯泡进行多次实验。UAB/vUBC/vUAC/v2.41.43.8【解答】解:(1)为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同规格的小灯泡进行实验;(2)在预先不知道被测电压的大小时,为了保护电压表,应选用大量程进行试触;(3)根据测出AB、BC、AC间的电压,可以得出结论:UAC=UAB+UBC;(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。故答案为:(1)不同;(2)大量程;(3)UAC=UAB+UBC;(4)更换规格不同的灯泡进行多次实验。6.在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明用实验室提供的4根不同规格(下表)的电阻丝分别接入电路图中ab处:编号材料长度/m横截面积/mm2①镍铬合金0.50.5②镍铬合金1.00.5③镍铬合金0.51.0④锰铜合金0.50.5(1)为了探究导体与导体长度的关系,应选用编号①和②两根电阻丝进行实验。(2)若选用编号①、③两根电阻丝进行实验,是为了研究导体电阻与导体横截面积的关系。(3)如电路图所示,为粗略比较a、b两点间导体电阻的大小,可观察小灯泡亮度的变化。(4)a、b间接入下列哪种物体?闭合开关后能使小灯泡发光且该物体能被磁铁吸引的是A(填字母)A、一元硬币B、橡皮擦C、铅笔芯D、铜钥匙(5)另有甲、乙两位同学分别对电路图所示电路作了如下改进:甲把灯泡更换为电流表:乙在原电路中串联接入电流表。你认为乙同学的改进更好一些,理由是灯泡能保护电路。【解答】解:(1)要探究导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同,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;(2)①、③两根电阻丝的材料和长度相同,横截面积不同,所以选用编号①、③两根电阻丝进行实验,是为了研究导体电阻与导体横截面积的关系;是探究电阻与材料的关系,验证猜想③;(3)电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察,即在电压一定时,灯泡越亮,表明电阻越小。即通过观察小灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小;(4)硬币、铅笔芯、铜钥匙是导体,接在a、b之间能使灯泡发光;橡皮擦是绝缘体,接在a、b之间不能使灯泡发光;硬币的主要成分是铁能被磁铁吸引,铅和铜不被磁铁吸引,故A符合题意;(5)将灯泡换为电流表,a、b间的电阻决定电路中的电流,因此,当a、b间电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;在原电路中串联一个电流表,灯泡可以起到保护电路的作用。因此乙同学的方案更好,可以起到保护电路的作用。故答案为:(1)①;②;(2)横截面积;(3)小灯泡亮度;(4)A;(5)乙;灯泡能保护电路。7.乐乐同学利用如图甲所示的电路。探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器(“20Ω1A”),导线若干。(1)用笔画线代替导线,在甲图中画一条线将电路补完整。(2)实验中乐乐发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是电阻断路(填“电阻断路”或“电阻短路”)。(3)排除故障后,多次改变R的阻值,并调节滑动变阻器,得到多组实验数据,根据实验数据画出如图丙所示的I﹣R图象为双曲线的一支,得到的结论是电压一定时,电流与电阻成反比。(4)在实验过程中,乐乐用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向A端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为2.5V。(5)当电路中电流为0.5A时,测得电阻R上的电功率为1.25W。【解答】解:(1)R应与变阻器串联,电压表与R并联,如下所示:(2)若电阻断路,则电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,符合题意;若电阻短路,电压表示数为0,电流表有数,不符合题意;故无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是电阻断路;(3)根据实验数据画出如图丙所示的I﹣R图象为双曲线的一支,得到的结论是电压一定时,电流与电阻成反比;(4)由图丙知,电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.1A×25Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=0.25A×10Ω=2.5V,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A端移动,使电压表的示数为2.5V。(5)电阻的电压保持为2.5V不变,当电路中电流为0.5A时,测得电阻R上的电功率为:P=UI=2.5V×0.5A=1.25W。故答案为:(1)如上所示;(2)电阻断路;(3)电压一定时,电流与电阻成反比;(4)A;2.5;(5)1.25。8.某实验小组利用图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。(1)图乙是图甲的实物连接图,图中存在一处连线错误,请将连接错误的导线画“×”,并用笔画代替导线画出正确连线(导线不允许交叉)。(2)电路正确连接后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只有电压表有示数(填“电流”或“电压”)。(3)电路正确连接后,小阳将滑动变阻器的滑片移到最右(填“左”或“右”)端,再分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻接在图甲的A、B间,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙。根据图象可知,A、B间控制不变的电压为3V;根据图丙中的数据分析,可以发现阻值为20Ω时,实验操作有误。(4)同小组的小海想要测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率。他把小灯泡替代定值电阻R接在图甲的A、B间,选择合适的量程,移动滑片,读出了三组实验数据。但粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上(图丁)而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为0.75W。【解答】解:(1)因实验中电阻的电压不超过3V,故原电路中,电压表选用大量程与电阻并联是错误,应选用小量程与电阻并联,如下所示:(2)电路正确连接后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,电压表串联在电路中,电流表与电阻并联,因电压表内阻很大,电流表示数为0,电压表与电源连通测电源电压,两表中只有电压表有示数;(3)电路正确连接后,小阳将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的最右端,再分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻接在图甲的A、B间,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图象,除20Ω的电阻处,其它电阻的电压为:U=IR=0.6A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣﹣=0.12A×25Ω=3V,即AB间控制不变的电压为3V;因用20Ω电阻实验时的电压为:I′R′=0.18A×20Ω=3.6V≠3V,可以发现阻值为20Ω时,实验操作有误;(4)灯在2.5V的电压下正常发光,灯的电流随电压的增大而变大,故2.5V时的电流应为0.3A,小灯泡的额定功率为:P=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W。故答案为:(1)如上所示;(2)电压;(3)右;3;20;(4)0.75。9.在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V;(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,电路连好后,使滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮。(电流表选取小量程)(2)在连接电路时,开关处于断开状态;闭合开关前,将滑片P置于最左端(选填“左”或“右”)。(3)移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表表盘如图乙所示,电路中的电流为0.2A,小灯泡此时的电阻是12.5Ω。(4)电源电压为3V,现有两个滑动变阻器R1(10Ω1A)、R2(20Ω2A),调节滑动变阻器的滑片,只需使电压表的示数范围为1V~2.5V,当电压表示数为1V时,此时通过灯泡的电流为0.12A,由此可知,该实验选用的滑动变阻器应是R2(选填“R1”或“R2”)。(5)由实验数据绘制了小灯泡两端电压以及通过小灯泡的电流的U﹣I图象,如图丙所示,观察图象,发现小灯泡的U﹣I图象不是一条直线,请说明原因:小灯泡的电阻随温度的升高而增大。【解答】解:(1)电流表与灯泡串联且选用小量程,滑片向右滑动时,灯泡变亮,电阻变小,所以滑动变阻器接右下接线柱且与灯泡串联,如下图所示:(2)为了保护电路,闭合开关之前,应将滑片移到滑动变阻器的阻值最大,即最左端;(3)由图知电流表示数I=0.2A,已知电压U=2.5V,小灯泡的电阻R===12.5Ω;(4)由图知滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表串联电路的电流,当电压表的示数为1V时,电流表的示数为0.12A,已知电源电压为3V,根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为:U滑=U﹣UL=3V﹣1V=2V,滑动变阻器的电阻为:R滑==≈16.7Ω>10Ω,所以滑动变阻器选用R2;(5)图丙是根据实验数据绘制的小灯泡的电流与电压关系图象。结果发现图象不是直线,这说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。故答案为:(1)电路图如图所示;(2)左;(3)0.2;12.5;(4)R2;(5)小灯泡的电阻随温度的升高而增大。10.物理兴趣小组连接了如图甲所示的电路进行“伏安法测电阻”的实验:(1)请指出图甲中连接错误的导线,在错误导线上打“×”,并用笔画线代替导线作出正确连线。(2)正确连线后,闭合开关,小亮发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是待测电阻短路或电压表断路。(3)小亮测得如下几组数据。实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω11.00.1010.021.832.10.2010.543.00.3010.054.20.4010.5第2次实验时电流表示数如图乙所示,电流表的示数为0.18A,由表格可算出待测电阻阻值为10Ω。(4)完成上面实验后,同学们又设计了图丙所示的方案测电阻Rx的阻值,方案中定值电阻的阻值为R0。①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=×R0。②方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=,请判断结果是否正确并简要说明理由:该方案不正确,当开关S由a拨到b时,电阻R0和Rx两端的电压不相等。【解答】解:(1)原电路中,将变阻器的金属杆连入了电路中是错误的,应按一上一下连入电路中,如下所示:(2)正确连线后,闭合开关,小亮发现电流表有示数,则电路为通路,电压表无示数,则电路故障可能是待测电阻短路或电压表断路;(3)第2次实验时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.18A,根据欧姆定律,由表格可算出待测电阻阻值为:R===10Ω;(4)①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,由分压原理:=,则电阻Rx的阻值表达式为:Rx=×R0;②方案二:该方案不正确,在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比,当开关S由a拨到b时(滑动变阻器与R0串联变换为滑动变阻器与Rx串联),由分压原理,R0和Rx两端的电压不相等,故I1R0≠I2Rx。故答案为:(1)如上所示;(2)待测电阻短路或电压表断路;(3)0.18;10.2;(4)×R0;不正确,当开关S由a拨到b时,电阻R0和Rx两端的电压不相等,12.如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图。(1)请按电路图将实物图连接完整(要求滑片P向左移动时接入电阻变大)。(2)小华连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片P应放在最左(选填“左”或“右”)端。(3)闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,原因可能是R断路。(4)本实验中滑动变阻器的作用是①保护电路;②改变电阻的电压和电流。(5)如果实验中所得的数据如下表:实验次数1234电压U/V0.51.01.52.0电流I/A0.050.100.151.0则第4次实数数据不可靠,应去除。根据余下的数据可得出的结论是:电阻不变时,电流与电压成正比。根据表格中的数据,还可以计算出电阻R的大小为10Ω。【解答】解:(1)要求滑片P向左移动时接入电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下所示:(2)为了避免连线错误而烧坏电路元件,连接电路时,开关应断开;为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处,即最左端。(3)闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电路可能断路,电压表指针有示数且不变,则电压表与电源连通,故原因可能是R断路。(4)变阻器的基本作用是保护电路,探究“电流与电压关系”实验时,为得出普遍性的结论要多次测量,故本实验中滑动变阻器的作用是:①保护电路;②改变电阻的电压和电流。(5)电压与电流之比应为一定值,由表中数据,除4次实验处,其它实验的电压与电流之比为:==﹣﹣﹣﹣﹣=10Ω,第4次实验的电压与电流之比:==2Ω,则第4次实数数据不可靠,应去除。根据余下的数据可得出的结论是:电阻不变时,电流与电压成正比。根据表格中的数据,还可以计算出电阻R的大小为10Ω。故答案为:(1)如上图所示;(2)断开;左;(3)R断路;(4)①保护电路;②改变电阻的电压和电流;(5)4;电阻不变时,电流与电压成正比;10,13.小明利用电压恒为6V的电源。10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,滑动变阻器,电压表,电流表,并关,导线完成了探究电流与电阻关系的实验。(1)他设计的电路图如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最右(填“左”或“右”)端。(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为零。经检查、电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是R短路。(3)排除故障后,他将10Ω的定值电阻接入电路甲中,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出电流表示数。保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片向右(填“左“或“右”)端移动。(4)根据实验数据绘制了如图乙所示的图象,通过分析图象得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处,即最右端。(2)闭合开关后,发现电流表有示数,则电路为通路,因电压表示数为零,经检查,因电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是R短路。(3)将10Ω的定值电阻接入电路甲中,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出电流表示数;根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变。(4)根据实验数据绘制的如图乙所示的反比例函数图象,可得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。故答案为:(1)右;(2)R短路;(3)右;(4)导体两端的电压;反比。14.如图所示,图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图。(1)请你根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)(2)闭合开关S,当滑片P移动到某一个位置时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数如图丙所示,其读数为2V,则待测电阻Rx=10Ω。(3)若实验中电压表不慎损坏,设计如图丁所示的电路能测量出未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题:①电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表示数为I1:则电源的电压U=I1R0。②当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表示数为I2;则待测电阻Rx=。(用I1、R0、l2表示)【解答】解:(1)滑动变阻器与待测电阻串联且变阻器应按“一上一下”连接,滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大,需要接左下接线柱,如图所示:(2)由图丙可知,电压表量程为0~3V,其分度值为0.1V,示数为2V,已知此时电流表的示数为0.2A,则待测电阻的阻值:Rx===10Ω;(3)如图丁所示,电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表测定值电阻R0的电流,电流表示数为I1,由欧姆定律可得电源的电压U=I1R0;②当开关S、S2闭合,S1断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,并联电路中各支路互不影响,则由并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流为:Ix=I2﹣I1,由欧姆定律可得,则待测电阻:Rx==。故答案为:(1)见上图;(2)2;10;(3)①I1R0;②。15.某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。实验次数123电压U/V1.52.02.5电流I/A0.310.41电阻RX/Ω4.85.0RX的平均值/Ω(1)本实验的原理是R=;(2)按图甲连接电路时,应先断开开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大位置;(3)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误是电压表并联在变阻器的两端了;(4)排除故障后,闭合开关,改变电阻RX两端的电压,进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为0.48A;根据三次实验数据可得,定值电阻RX的阻值为5.0Ω;(结果保留一位小数)(5)将电阻RX换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是灯泡的电阻受温度的影响;某同学在连接电路时,不小心将电流表和电压表换了位置,如图所示,可能出现的现象是BA.小灯泡不发光,电压表没有示数B.小灯泡不发光,电流表没有示数C.小灯泡正常发光,电压表没有示数D.小灯泡正常发光,电流表没有示数(6)如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是C【解答】解:(1)本实验的原理是R=;(2)为保护电路,按图甲连接电路时,应先断开开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;(3)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大,根据U=IR,待测电阻的电压变大,即电压表示数变大,由串联电
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