\l "_Tc21104" 題型01 探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律 PAGEREF _Tc21104 \h 2
\l "_Tc23674" 題型02 探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律 PAGEREF _Tc23674 \h 6
\l "_Tc15775" 題型03 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素 PAGEREF _Tc15775 \h 8
\l "_Tc18710" 題型04 探究電流與電壓和電阻的關(guān)系 PAGEREF _Tc18710 \h 16
\l "_Tc21486" 題型05 電阻的測量 PAGEREF _Tc21486 \h 21
\l "_Tc15835" 題型06 測量小燈泡電功率 PAGEREF _Tc15835 \h 27
\l "_Tc27176" 題型07 探究影響電流熱效應(yīng)的因素 PAGEREF _Tc27176 \h 33
\l "_Tc19121" PAGEREF _Tc19121 \h 36
\l "_Tc19894" PAGEREF _Tc19894 \h 45
題型01 探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律
1.如圖所示電路,探究并聯(lián)電路中電流的關(guān)系。L1與L2是兩個(gè)不同規(guī)格的小燈泡,閉合開關(guān)后,通過a、b、c、d四處電流的大小關(guān)系正確的是( )。
A.Ia=IbB.Ia=IcC.Ib=IcD.Ia=Id
【答案】D。
【解析】根據(jù)電路圖可知,兩燈并聯(lián),Ia、Id為干路電流,Ib、Ic是兩條支路的電流;
AB、根據(jù)干路電流等于各支路電流之和可得:Ia=Ib+Ic;故AB錯誤;
C、由于兩個(gè)小燈泡是不同的規(guī)格,根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等和歐姆定律可得:Ib≠Ic;故C錯誤;
D、由于a、d點(diǎn)都在干路上,則:Ia=Id,故D正確。故選:D。
2.如圖所示,在探究“并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,小明設(shè)計(jì)了如圖甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)實(shí)驗(yàn)中,小明應(yīng)該選擇兩個(gè)小燈泡規(guī)格是________(選填“相同”或“不相同”)的;
(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線,按圖甲中的電路圖把圖乙中的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不得交叉);_______
(3)小明在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開________(選填“閉合”或“斷開”)狀態(tài);
(4)小明先將電流表接在所在的支路上,閉合開關(guān),觀察到燈發(fā)光,但燈不亮,電流表的示數(shù)為零,電路可能在的故障是_______(選填“燈斷路”或“燈短路”);
(5)排除故障后,他測出了支路上的電流,然后他把電流表依次接入電路分別測量出支路電流、干路電流,兩次測得的結(jié)果都如圖丙所示,則_______A、_______A.小明由此數(shù)據(jù)得出并聯(lián)電路中干路電流和各支路電流的關(guān)系是________(寫關(guān)系式即可);
(6)本次實(shí)驗(yàn)的不足之處是:_______。
【答案】不相同;如圖;斷開;L1斷路;0.2;1;I=I1+I2;僅有一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)論不具有普遍性。
【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中,為得出普遍性的規(guī)律,選擇兩個(gè)小燈泡的規(guī)格應(yīng)該是不相同的。
(2)[2]由圖甲知,L1、L2并聯(lián),電流表與L1串聯(lián),故連接如下:
(3)[3]為保護(hù)電路,在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
(4)[4]燈L1不發(fā)光,電流表的示數(shù)為零,可能是燈泡L1短路或斷路造成的, 燈發(fā)光,說明電路故障是L1斷路。
(5)[5][6][7]干路電流I大于支路電流I2,說明測量干路電流I使用了大量程,測量支路電流I2使用了小量程,大量程的分度值是0.1A,小量程的分度值是0.02A,因此干路電流為1A,支路電流I2為0.2A,則有0.8A+0.2A=1A
由此得出并聯(lián)電路中干路電流和各支路電流的關(guān)系是:I=I1+I2。
(6)[8]本次實(shí)驗(yàn)只測了一組數(shù)據(jù)就得出結(jié)論,結(jié)論不具有普遍性,應(yīng)更換燈泡測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出普遍性的結(jié)論。
3.在“連接并聯(lián)電路”的實(shí)驗(yàn)中,小紅同學(xué)用兩個(gè)不同的小燈泡組成了如圖所示的電路。
(1)連接電路時(shí),開關(guān)S應(yīng)該處于__________狀態(tài);
(2)她將所有開關(guān)閉合,發(fā)現(xiàn)S1支路的燈不亮,S2支路的燈發(fā)光。于是她斷開所有開關(guān),交換兩燈位置后,再閉合所有開關(guān),發(fā)現(xiàn)仍然是S1支路的燈不亮,S2支路的燈發(fā)光。故障的原因可能是_________;
A.某個(gè)燈泡的燈絲斷路
B.干路上某根導(dǎo)線斷路
C.S1支路某根導(dǎo)線斷路
D.S2支路某根導(dǎo)線斷路
(3)她排除故障后,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了探究開關(guān)S1的作用,在觀察燈泡發(fā)光情況時(shí),她應(yīng)該_________。
A.同時(shí)觀察兩個(gè)支路上的燈泡
B.只觀察S1所在支路上的燈泡
C.只觀察S2所在支路上的燈泡
【答案】(1)斷開;(2)C;(3)A。
【解析】(1)為了電學(xué)元件的安全,在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)該斷開,所以開關(guān)S應(yīng)該處于斷開狀態(tài)。
(2)如圖所示,閉合所有開關(guān)后電路為并聯(lián)電路,將所有開關(guān)閉合,發(fā)現(xiàn)S1支路的燈不亮,S2支路的燈發(fā)光,說明干路和開關(guān)S2所在支路沒有問題,故BD不符合題意;交換兩燈位置后,再閉合所有開關(guān),發(fā)現(xiàn)仍然是S1支路的燈不亮,S2支路的燈發(fā)光,說明燈泡沒有問題,只能是開關(guān)S1所在支路某根導(dǎo)線斷路,故A不符合題意,C符合題意。
故選C。
(3)為了探究開關(guān)S1的作用,在其他兩個(gè)開關(guān)閉合或者斷開的情況下,通過操作開關(guān)S1,同時(shí)觀察觀察支路上兩個(gè)燈泡的亮暗情況來判斷開關(guān)S1的作用;故應(yīng)該選A。
4.如圖是小明在探究“串聯(lián)和并聯(lián)電路電流規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(1)在連接或拆開電路時(shí),開關(guān)必須 。使用電流表時(shí),若不能預(yù)先估計(jì)被測電流的大小,則應(yīng)先用電流表 (選填“較大”或“較小”)的量程進(jìn)行試觸;
(2)下表是小明按圖甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)測得的三組數(shù)據(jù)。分析表中的數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是:串聯(lián)電路中電流處處 ;本實(shí)驗(yàn)測得多組數(shù)據(jù)的主要目的是 (選填“尋找普遍規(guī)律”或“減小誤差”);
(3)接著小明同學(xué)用圖乙所示的電路繼續(xù)探究并聯(lián)電路電流規(guī)律,他要測干路中的電流,應(yīng)該將電流表接在 (選填“A”、“B”或“C”)處。小明同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出了下表數(shù)據(jù),則他下一步最合理的操作是 。
A.分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論
B.換用不同規(guī)格的小燈泡,再測幾組電流值
C.換用電流表的另一量程,再測出一組電流值
【答案】斷開;較大;相等;尋找普遍規(guī)律;C ;B。
【解析】(1)[1][2]根據(jù)安全用電原則,連接電路時(shí),開關(guān)要斷開;在使用電流表時(shí),若不能預(yù)先估計(jì)被測電流的大小,則應(yīng)先接入大量程,若示數(shù)在小量程范圍內(nèi)則換用小量程,否則繼續(xù)使用大量程,這叫做大量程試觸法。
(2)[3]根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知,a、b、c三點(diǎn)電流始終相等,則說明串聯(lián)電路中電流處處相等。
[4]本實(shí)驗(yàn)屬于探究類實(shí)驗(yàn),需要多次實(shí)驗(yàn)使得結(jié)論更具有普遍性。
(3)[5]圖乙中只有C點(diǎn)處于干路上,所以應(yīng)該將電流表接在C處測干路電流。
[6]由表格中的一組數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,而且選用的燈泡相同,所以為了使結(jié)論具有普遍性,接下來應(yīng)該換用不同規(guī)格的小燈泡,再測幾組電流值。故選B。
5.在“探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,某小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。
(1)電流表在使用時(shí)必須 聯(lián)在被測電路中;
(2)某小組剛連完最后一根導(dǎo)線燈泡就亮了,實(shí)驗(yàn)過程中不當(dāng)之處 ;
(3)小麗把電流表接入C點(diǎn),當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示,出現(xiàn)這故障的原因是 ;
(4)連接正確后,測出三點(diǎn)的電流并記錄數(shù)據(jù),將電流表的讀數(shù)寫入表格;
(5)分析上表的數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論是: ;
(6)評估交流: 實(shí)驗(yàn)過程存在的問題 ;改進(jìn)方案 。
【答案】串;連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開;電流表的正負(fù)接線柱接反了;0.22;并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和;實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,結(jié)論有偶然性;換用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
【解析】(1)[1]根據(jù)電流表的使用規(guī)則可知,電流表在使用時(shí)必須串聯(lián)在被測電路中。
(2)[2]剛連完最后一根導(dǎo)線燈泡就亮了,說明連接電路時(shí),開關(guān)沒有斷開。
(3)[3]由圖乙可知,電流表指針反偏說明電流表的正負(fù)接線柱接反了。
(4)[4]由圖可知,A點(diǎn)的電流表選擇的量程為0~0.6A,分度值是0.02A,A點(diǎn)電流表的示數(shù)是0.22A。
(5)[5]因?yàn)?.30A+0.22A=0.52A
所以并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,即IC=IA+IB
(6)[6][7]表格中只有一組數(shù)據(jù),得出的結(jié)論不具有普遍性,為避免實(shí)驗(yàn)的偶然性,使得出的結(jié)論具有普遍性,應(yīng)換用不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
題型02 探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
1.在“探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中:
某實(shí)驗(yàn)小組分別測量了串聯(lián)電路兩端的總電壓U和燈泡L1、L2兩端的電壓U1、U2數(shù)據(jù)如表:
(1)該小組由此得出串聯(lián)電路的總電壓與各部分電壓的關(guān)系是 (用題中物理量符號表示)。
(2)實(shí)驗(yàn)過程中,若L1燈絲斷了,觀察到電壓表V1示數(shù)為 ,電壓表V2示數(shù)為 。
(3)該實(shí)驗(yàn)還有待改進(jìn),請寫出其中一點(diǎn): 。
【答案】(1)U1+U2=U;(2)2.6V;0V;(3)換不同規(guī)格的小燈泡再進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
【解析】(1)由圖表可知,該小組由此得出串聯(lián)電路的總電壓與各部分電壓的關(guān)系是:U1+U2=U;
(2)實(shí)驗(yàn)過程中,若L1燈絲斷了,電壓表V1測燈Ll兩端的電壓此時(shí)是電源的電壓,電壓表V1示數(shù)為2.6V;由于電路斷路,電壓表V2測燈L2兩端的電壓,示數(shù)為0V;
(3)該實(shí)驗(yàn)還有待改進(jìn),電路中換不同規(guī)格的小燈泡再進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
故答案為:(1)U1+U2=U;(2)2.6V;0V;(3)換不同規(guī)格的小燈泡再進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
2.我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,那么串聯(lián)的各部分電路如何分配電源電壓呢?小明利用以下實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn):阻值不同的定值電阻若干、電壓表、電壓為3V的電源、開關(guān)及導(dǎo)線。請回答下列問題:
(1)連接電路時(shí),應(yīng)將開關(guān)處于 狀態(tài)(選填:“斷開”或“閉合”);
(2)如圖甲所示,小明將阻值為10Ω和5Ω的電阻分別接入電路中AB和CD兩位置,閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則AB間電壓為 V。比較兩電阻阻值和所分電壓值可得初步結(jié)論:串聯(lián)電路中,電阻值越大,其所分電壓 ;
(3)為了進(jìn)一步探究電壓的分配規(guī)律,小明更換電阻完成了上表中2、3兩次實(shí)驗(yàn),觀察到每次實(shí)驗(yàn)電壓表示數(shù)幾乎不變。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)AB間和CD間的電壓之比與其對應(yīng)電阻阻值之比相等,于是得出:“串聯(lián)電路中各部分電路按其阻值之比分配電源電壓”的結(jié)論。根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)過程得出的結(jié)論是否可信? (選填:“可信”或“不可信”),你的理由是: 。
【答案】(1)斷開;(2)2;越大;(3)不可信;要得到普遍規(guī)律,實(shí)驗(yàn)中每次實(shí)驗(yàn)的電阻比值應(yīng)不同。
【解析】(1)連接電路時(shí),應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài),這樣連接電路時(shí)可以避免出現(xiàn)短路等問題的出現(xiàn)而損壞電路元件;
(2)電壓表使用0~3V量程,分度值是0.1V,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則AB間電壓為2V,
電阻10Ω通過的電流為:I===0.2A,串聯(lián)電路中電流處處相等,所以5Ω電阻兩端電壓U2=IR2=0.2A×5Ω=1V,
所以,串聯(lián)電路中,電阻值越大,其所分電壓越大;
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,三次實(shí)驗(yàn)的電阻比都是2:1,具有偶然性,實(shí)驗(yàn)中每次實(shí)驗(yàn)的電阻比不同,才能得到普遍結(jié)論,所以這次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論不可信。
故答案為:(1)斷開;(2)2;越大;(3)不可信;要得到普遍規(guī)律,實(shí)驗(yàn)中每次實(shí)驗(yàn)的電阻比值應(yīng)不同。
3.在“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,小亮按照如圖1所示的電路圖,連接了如圖2所示的電路。
(1)請按照圖1電路圖,幫小亮用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2實(shí)物圖補(bǔ)充完整 ;
(2)閉合開關(guān),測出燈泡L1兩端電壓UAB;
(3)電壓表所接B點(diǎn)不動,只斷開A接點(diǎn),并改接到C接點(diǎn)上,測量燈泡L2電壓UBC。你認(rèn)為這種接法 (填“正確”或“不正確”),原因是 。改接電路時(shí),開關(guān)應(yīng) ;
(4)改正后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并正確測出AC兩點(diǎn)間電壓,并將所測電壓值記錄在如下表格中。
于是,小亮便得出串聯(lián)電路的電壓規(guī)律。你認(rèn)為下一步進(jìn)行的操作應(yīng)該是 。
【答案】如圖;不正確;電壓表正負(fù)接線柱接反了;斷開;更換規(guī)格不同的小燈多次實(shí)驗(yàn)。
【解析】(1)[1]圖甲中,兩燈串聯(lián),電壓表測燈L1的電壓,因電源電壓為3V,故電壓表選用0~3V的量程與燈L1并聯(lián),如圖所示:
(3)[2][3][4]當(dāng)電壓表B點(diǎn)不動,只斷開A點(diǎn),并改接到C點(diǎn)上時(shí),雖然電壓表此時(shí)與L2并聯(lián),但電壓表的正負(fù)接線柱卻是反的,閉合開關(guān)后,指針會反向偏轉(zhuǎn),所以不能測出L2兩端的電壓;拆接電路時(shí),為了安全,開關(guān)必須斷開。
(4)[5]由實(shí)驗(yàn)可知,該實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn),只測出了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,不具備普遍性,應(yīng)更換規(guī)格不同的小燈泡多次實(shí)驗(yàn)。
題型03 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素
1.某同學(xué)利用表格中的幾種導(dǎo)體探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素。下列說法正確的是( )。
A為檢驗(yàn)“導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體長度有關(guān)”的猜想,應(yīng)選用導(dǎo)體①與②;
B為檢驗(yàn)“導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體長度有關(guān)”的猜想,應(yīng)選用導(dǎo)體①與③;
C為檢驗(yàn)“導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體橫截面積有關(guān)”的猜想,應(yīng)選用導(dǎo)體①與④;
D為檢驗(yàn)“導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體材料有關(guān)”的猜想,應(yīng)選用導(dǎo)體②與④
【答案】D。
【解析】AB.為檢驗(yàn)“導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體長度有關(guān)”的猜想,應(yīng)控制導(dǎo)體的材料和橫截面積相同,長度不同,應(yīng)選用導(dǎo)體②和③,故AB錯誤;
C.為檢驗(yàn)“導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體橫截面積有關(guān)”的猜想,應(yīng)控制導(dǎo)體的材料和長度相同,橫截面積不同,應(yīng)選用導(dǎo)體①和②,故C錯誤;
D.為檢驗(yàn)“導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體材料有關(guān)”的猜想,應(yīng)控制導(dǎo)體的長度和橫截面積相同,材料不同,應(yīng)選用導(dǎo)體②與④,故D正確;故選D
2.如圖所示鎢絲與小燈泡L連接,閉合開關(guān)S,小燈泡L發(fā)光,鎢絲不發(fā)光,用酒精燈給鎢絲加熱,小燈泡L逐漸變暗直至熄滅,由實(shí)驗(yàn)可知( )。
A鎢絲的電阻隨溫度升高而減小;
B鎢絲的電阻隨溫度升高而增大;
C加熱時(shí)鎢絲的電流等于小燈泡L的電流;
D加熱時(shí)鎢絲的電流小于小燈泡L的電流
【答案】BC。
【解析】AB.閉合開關(guān)S,小燈泡L發(fā)光,鎢絲不發(fā)光,用酒精燈對白熾燈的鎢絲加熱,鎢絲的溫度升高,觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗,說明通過小燈泡L的電流變小,進(jìn)而說明鎢絲的電阻增大,故A錯誤,B正確;
CD.由于鎢絲和小燈泡串聯(lián)接入電路中,則通過它們的電流是相同的,故C正確,D錯誤。
故選BC。
3.某科技興趣小組在某次科技活動中看到若干個(gè)長方體電阻(包含若干個(gè)正方體電阻)。它們的材料相同,上下表面均為正方形,外形都如圖甲所示,接入實(shí)物電路的連接方式都如圖乙所示,有電流通過時(shí)都如圖丙所示。他們想探究長方體電阻的阻值與厚度及邊長的關(guān)系,在老師的幫助下,他們測量了部分電阻的厚度h、邊長a和電阻R,并記錄在表格中(長方體電阻不受溫度影響)。
(1)請你根據(jù)實(shí)物圖在虛線方框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖(在電路圖中長方體電阻用“”表示):
(2)該實(shí)驗(yàn)主要采用的探究方法是 (選填“控制變量法”或“類比法”);
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以推知第5次的電阻R= Ω;
(4)從已測的長方體電阻中選取兩個(gè)電阻,分別為R1和R2,它們對應(yīng)的厚度h之比為1:2、邊長a之比為2:3,將R1和R2并聯(lián)接在同一閉合電路中,設(shè)通過R1的電流為I1,通過R2的電流為I2,則I1:I2= ;
(5)分析表中數(shù)據(jù),科技興趣小組得到了長方體電阻阻值與其厚度及邊長的關(guān)系。同時(shí)他們也大膽推測,在本次科技活動中所看到的正方體電阻,其阻值與邊長的關(guān)系是: 。
【答案】(1)如圖;(2)控制變量法;(3)2.5;(4)1:2;(5)阻值與邊長成反比。
【解析】(1)由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,電流表測量電路中的電流,電壓表測量定值電阻R兩端的電壓,電路圖如圖所示:
;
(2)電阻的大小與材料、長度、橫截面積等因素有關(guān),探究電阻與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),采用的是控制變量法;
(3)對比3、4、5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在變長相同時(shí),厚度越厚,電阻越小,即電阻與厚度成反比;厚度變?yōu)樵瓉淼?倍,電阻就會變?yōu)樵瓉淼囊话?,所以?次的電阻為2.5Ω;
(4)根據(jù)1、2和3中的數(shù)據(jù)可知,在厚度相同的情況下,變長發(fā)生變化時(shí),電阻不變,即電阻與長方體的變長是無關(guān)的;
從已測的長方體電阻中選取兩個(gè)電阻,分別為R1和R2,它們對應(yīng)的厚度h之比為1:2、邊長a之比為2:3,則其電阻之比為2:1;將R1和R2并聯(lián)接在同一閉合電路中,電壓相同,根據(jù)歐姆定律I=可知,通過的電流之比為I1:I2=1:2;
(5)對于正方體來說,當(dāng)邊長變?yōu)樵瓉淼亩稌r(shí),即厚度變?yōu)樵瓉淼亩?,根?jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,電阻就會變?yōu)樵瓉淼囊话耄哉襟w的電阻的阻值與邊長成反比。
故答案為:(1)如圖;(2)控制變量法;(3)2.5;(4)1:2;(5)阻值與邊長成反比。
4.小明測量不同型號鉛筆在紙上涂劃所得線條的電阻,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)用鉛筆在紙上畫出兩段長為15cm的線條,在其中一段線條上重復(fù)涂劃3次,另一段6次;
(2)換用不同型號鉛筆重復(fù)(1)的操作,得到多組等長等寬的線條如圖;
(3)測出每段線條兩端的電阻記錄在表中。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可推測電阻最小的是( )。
A.①B.②C.③D.④
【答案】D。
【解析】由表格數(shù)據(jù)可知,重復(fù)涂劃相同時(shí),鉛筆的含碳量越高,電阻越小,鉛筆的含碳量相同時(shí),重復(fù)涂劃次數(shù)越多,電阻越小,故電阻最小的是④,故D正確,ABC錯誤。故選:D。
5.如圖所示,有“3.8V”字樣的兩個(gè)小燈泡串聯(lián)并接在電源電壓為3V的電路中,在閉合開關(guān)時(shí),兩個(gè)小燈泡都發(fā)光。如果把一根完好導(dǎo)線接在小燈泡L2的兩端,你所看到兩小燈泡的變化情況是:(1)L1___________;(2)L2___________(選填“熄滅”“變亮”或“變暗”)。
【答案】①變亮;②熄滅。
【解析】[1][2]閉合開關(guān),兩只燈泡串聯(lián),都發(fā)光,若把一根導(dǎo)線接在小燈泡L2的兩端,L2被短路不能發(fā)光,但L1仍然有電流通過,照常發(fā)光,同時(shí)電源電壓全部加在L1兩端,所以L1變亮。
6.某小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了歐姆定律后,對探究實(shí)驗(yàn)“影響導(dǎo)體電阻大小的因素”進(jìn)行了改良,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室所提供的幾種規(guī)格的導(dǎo)體(如表1),設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖。
表1
(1)圖1中,將三個(gè)電阻串聯(lián)是為了保證___________三(選填“電壓”或“電流”)相等;
(2)在探究“導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系”時(shí),R1、R2、R3分別選用A、B、C三段導(dǎo)體。某次讀數(shù),電壓表V1示數(shù)為1.5V、V2示數(shù)為0.7V,電壓表V3示數(shù)如圖2所示為___________V。由歐姆定律分析得出,電壓表示數(shù)越大,導(dǎo)體電阻越___________(選填“大”或“小”)多次調(diào)節(jié)滑動變阻器重復(fù)讀數(shù),可得出結(jié)論:材料和長度相同時(shí),橫截面積越大,導(dǎo)體電阻越___________(選填“大”或“小”);
(3)在探究“導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系”時(shí),選用B、___________和___________(填導(dǎo)體代號),重復(fù)上述操作,可得出結(jié)論:材料和橫截面積相同時(shí),長度越長,導(dǎo)體電阻越大;
(4)本實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用的物理方法是___________(選填“控制變量法”或“模型法”)。
【答案】①電流;②0.5;③大;④??;⑤D;⑥E;⑦控制變量法。
【解析】(1)[1]將三個(gè)電阻串聯(lián)是為了保證電流相等,因?yàn)榇?lián)時(shí),電流處處相等。
(2)[2][3][4]如圖2所示為電壓表,選擇小量程,分度值為0.1V,故讀數(shù)為0.5V;由歐姆定律分析得出,電阻之比為
電阻之比即為電壓之比,電壓表示數(shù)越大,導(dǎo)體電阻越大;電壓表V1示數(shù)為1.5V、V2示數(shù)為0.7V,電壓表V3示數(shù)為0.5V可知,導(dǎo)體的電阻越變越小,而從A、B、C三段導(dǎo)體橫截面積越變越大,故可以得出結(jié)論:材料和長度相同時(shí),橫截面積越大,導(dǎo)體電阻越小。
(3)[5][6]在探究“導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系”時(shí),應(yīng)該控制材料和橫截面積相同時(shí),長度不同,故選擇B、D、E三段導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(4)[7]探究“影響導(dǎo)體電阻大小的因素”,有材料、長度、粗細(xì)都影響電阻的大小,有多個(gè)變量影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,故需要采用控制變量法。
7.小華用電源(3V)、電流表(0~0.6A 0~3A)、刻度尺、鱷魚夾等器材,探究粗細(xì)均勻電阻絲的電阻與長度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,測得數(shù)據(jù)如下表:
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可求得1cm該電阻絲的電阻為___________Ω;
(2)小明在小華實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用該電阻絲測量未知電阻RX的阻值(約10Ω)
①按圖甲連好電路,閉合開關(guān),在電阻絲上移動鱷魚夾M,使電流表的示數(shù)為0.50A;
②保持M位置不變,把RX接入電路,如圖乙所示。閉合開關(guān),此時(shí)電流表的示數(shù)為0.20A。請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出圖乙的電路圖___________,并求出此時(shí)RX的電阻為___________Ω;
③小明實(shí)驗(yàn)時(shí)電源的實(shí)際電壓比3V略低,則他測算出的電阻值___________(偏大/偏小/不變);
④為了消除因電源電壓降低對電阻測量結(jié)果的影響,小明用原實(shí)驗(yàn)電路,改變測量方法就可以消除影響。其做法是:
i、連接圖甲電路,閉合開關(guān),移動M使電流表的示數(shù)為0.20A,記下M的位置A;
ii、把Rx接入電路,閉合開關(guān),移動M使電流表示數(shù)為___________A,記下M的位置B;
iii、用刻度尺量出AB間距離為Lcm,則RX=___________。
【答案】①0.5;②如圖;③9;④偏大;⑤0.20;⑥0.5L。
【解析】(1)[1]電源電壓為3V,當(dāng)長度為30cm時(shí),電流的大小為0.2A,則接入的電阻為
1cm該電阻絲的電阻為
(2)②[2][3]根據(jù)實(shí)物圖,依次畫電源、開關(guān)、電流表、待測電阻、滑動變阻器,并用導(dǎo)線依次連接,故如圖所示:
當(dāng)閉合開關(guān),在電阻絲上移動鱷魚夾M,使電流表的示數(shù)為0.50A,此時(shí)滑動變阻器的阻值為
保持M位置不變,把RX接入電路,此待測電阻與滑動變阻器串聯(lián),電流表的示數(shù)為0.2A,則總電阻為
待測電阻的阻值為
③[4]這待測電阻兩端的電壓為U0,電源電壓為U,則滑動變阻器兩端的電壓為
待測電阻與滑動變阻器的電阻之比為
則待測電阻為
電源電壓變小,故待測電阻偏大。
④[5][6]用等效替代的方法測量電阻,連接圖甲電路,閉合開關(guān),移動M使電流表的示數(shù)為0.20A,記下M的位置A;把Rx接入電路,閉合開關(guān),移動M使電流表示數(shù)為0.2A,記下M的位置B,電源電壓一定,電流相同,故兩次實(shí)驗(yàn)的總電阻相同,用刻度尺量出AB間距離為Lcm,則待測電阻的阻值即為AB間的電阻,每1cm,電阻為0.5Ω,故待測電阻的阻值為0.5L。
8.生活中常用的合金是一種復(fù)合材料,復(fù)合材料通常是由起搭建作用的基體材料和分散于其中的增強(qiáng)材料兩部分組成。由于兩種材料的共同作用,使合金具有不同特性。下表提供了黃銅和青銅兩種合金的部分信息。
現(xiàn)有兩卷粗細(xì)相同的黃銅線和青銅線,請你添加合適的器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,比較黃銅和青銅的導(dǎo)電性哪個(gè)強(qiáng)?
(1)實(shí)驗(yàn)器材:______
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:______
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:______
【答案】電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、滑動變阻器;①按電路圖連接實(shí)物,如圖:②選取將長度相同的黃銅線與青銅線;③將黃銅線接入a、b之間,將滑動變阻器調(diào)至最大阻值處,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,記錄電流表的示數(shù)I1;④保持滑片P位置不變,斷開開關(guān),將青銅線接入a、b之間,閉合開關(guān),記錄電流表示數(shù)I2;⑤改變滑片的位置,重復(fù)③④;⑥比較I1、I2的大?。浑娏鞔蟮膶?dǎo)線性能較好。
【解析】[1]此題為實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),用到的方法主要是控制變量和轉(zhuǎn)換法,所用到的實(shí)驗(yàn)器材有:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、滑動變阻器組成電路;
[2] ①按電路圖連接實(shí)物,如圖:②研究材料的導(dǎo)電性能即要控制材料的長度相同、橫截面積相同(所給材料已滿足),根據(jù)題中給出的條件,所以應(yīng)選取長度相同的黃銅線和青銅線;③同等情況下,只有材料不同,導(dǎo)電性能要能觀察,所以轉(zhuǎn)換成電流的大小,電流表能顯示出電流,所以應(yīng)將黃銅線接入a、b之間,將滑動變阻器調(diào)至最大阻值處,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,記錄電流表的示數(shù)I1;④保持滑片P位置不變,斷開開關(guān),將青銅線接入a、b之間,閉合開關(guān),記錄電流表示數(shù)I2;⑤為了驗(yàn)證結(jié)論有普遍性,應(yīng)多次實(shí)驗(yàn),所以改變滑片的位置,重復(fù)③④;⑥比較I1、I2的大?。?br>[3] 若I1>I2,則黃銅導(dǎo)電性強(qiáng);若I1R2,瓶內(nèi)裝入等質(zhì)量的煤油,下列說法不正確的是( )。
A.閉合開關(guān)后,通過R1的電流等于R2的電流;
B.閉合開關(guān)后,甲管中液面上升比乙慢;
C.該裝置可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系;
D.實(shí)驗(yàn)中通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少
【答案】B。
【解析】A.由圖可知,閉合開關(guān)后,R1和R2串聯(lián),由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過R1的電流等于R2的電流,故A正確,A不符合題意;
B.已知R1>R2,又因?yàn)橥ㄟ^兩個(gè)電阻的電流相等,由焦耳定律Q=I2Rt可知R1產(chǎn)生的熱量較多,因此甲管中液面上升比乙快,故B錯誤,B符合題意;
C.該裝置中的電阻不同,而電流和通電時(shí)間均相同,由控制變量法的要求可知,該裝置可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系,故C正確,C不符合題意;
D.容器中的導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量會被煤油吸收,煤油的溫度會升高,因此實(shí)驗(yàn)中通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少,故D正確,D不符合題意。
故選B。
2.(多選)如圖所示,兩透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣,兩U形管內(nèi)的液面相平,兩容器都不向外放熱,下列說法正確的是( )。
A.此裝置可以探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系;
B.通過兩容器中電阻的電流大小相等;
C.兩容器中電阻兩端的電壓相等;
D.通電一段時(shí)間后,右邊U形管內(nèi)的液面將會比左邊液面高
【答案】BD。
【解析】AB.閉合開關(guān),兩電阻串聯(lián)接入電路,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以通過兩容器中電阻的電流大小相等,兩容器中的電阻不同,所以此裝置可以探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,故A錯誤,B正確;
C.通過兩容器中電阻的電流大小相等,根據(jù)可知,電阻較大的其兩端的電壓大,所以兩容器中電阻兩端的電壓不相等,故C錯誤;
D.在電流和通電時(shí)間相同時(shí),右側(cè)電阻較大,產(chǎn)生的熱量較多,所以通電一段時(shí)間后,右邊U形管內(nèi)的液面將會比左邊液面高,故D正確。
故選BD。
3.探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn).如圖甲和乙所示,兩個(gè)透明容器中密閉著等質(zhì)量的空氣,兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來,連接到電源兩端,通電一定時(shí)間后,比較兩個(gè)U形管中液面高度差的變化。
(1)在圖甲中,通過兩電熱絲的電流________;是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體________的關(guān)系;
(2)在圖乙中,是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體________的關(guān)系;
(3)實(shí)驗(yàn)中,我們是通過觀察U形管中液面的_____來比較各容器中電熱絲產(chǎn)生熱量的多少的。
【答案】相等;電阻;電流;高度差。
【解析】首先分析兩個(gè)電路的的連接情況,然后根據(jù)控制變量法的思路進(jìn)行解答即可。
(1)圖甲中兩電阻串聯(lián),通過兩電熱絲的電流相同,而電阻的大小不同,所以該實(shí)驗(yàn)是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻關(guān)系的;
(2)在圖乙中兩電阻串聯(lián),容器中兩電阻的大小相同,而通過左邊電阻中的電流是右邊電阻中電流的2倍,所以乙圖是探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流關(guān)系。
(3)在該實(shí)驗(yàn)中,我們是通過觀察U型管中液面的高度差來比較各容器中電熱絲產(chǎn)生熱量的多少的。
4.為探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān),設(shè)計(jì)如圖甲的裝置,將兩段阻值不同的電阻絲(R1=5Ω,R2=10Ω)分別密封在兩個(gè)完全相同的容器內(nèi),密閉容器內(nèi)封閉等質(zhì)量的空氣。
(1)圖甲所示的兩個(gè)密閉容器內(nèi),電阻絲按照虛線框中的方式連接,采用這種連接方式是為了保證 _____和 _____相同;
(2)在實(shí)驗(yàn)中電流通過電阻產(chǎn)生的熱量多少是通過觀察 _____來進(jìn)行比較的,從圖甲中的現(xiàn)象可以得出結(jié)論:電流與通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,電阻產(chǎn)生熱量越 _____(選填“多”或“少”);
(3)將甲裝置改換如圖乙所示,為探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與電流大小關(guān)系,D盒中的電阻絲的電阻應(yīng)該為 _____Ω。實(shí)驗(yàn)過程中,C、D兩容器中電阻絲相同時(shí)間內(nèi)放出熱量QC_____QD(選填“大于”“小于”等于”);
(4)若將右容器外的電阻絲放入容器內(nèi),則可探究電流產(chǎn)生的熱量跟 _____的關(guān)系,通電一段時(shí)間后,_____(選填“左”或“右”)側(cè)的液面高。
【答案】電流;通電時(shí)間;兩側(cè)U形管中液面高度的變化;多;10;大于;電阻;左。
【解析】(1)[1][2]將兩個(gè)電阻串聯(lián)起來,保證了通過兩電阻的電流相同,閉合開關(guān),同時(shí)工作,斷開開關(guān),同時(shí)停止工作,故可以控制通電時(shí)間相同。
(2)[3]電流通過電阻產(chǎn)生的熱量越多,密閉容器內(nèi)封閉等質(zhì)量的空氣膨脹程度越大,壓強(qiáng)越大,U形管液面的高度差變化越大,故可以根據(jù)兩側(cè)U形管中液面高度的變化來比較電流通過電阻產(chǎn)生的熱量多少。
[4]根據(jù)焦耳定律可知,電流與通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,電阻產(chǎn)生熱量越多。
(3)[5]由于是探究電流產(chǎn)生的熱量大小與電流的關(guān)系,故需要控制加熱電阻的大小相同,故D容器內(nèi)的電阻需要為10Ω。
[6]實(shí)驗(yàn)過程中,C中的電阻在干路上,D兩容器中電阻絲在支路上,在干路上的電流比較大,電阻絲的大小相同,相同時(shí)間內(nèi)C中電阻絲產(chǎn)生的熱量大于D容器中電阻絲產(chǎn)生熱量。
(4)[7]將外面的電阻放入容器中后,將D容器中的兩個(gè)電阻當(dāng)成一個(gè)整體,其與C容器中的電阻串聯(lián),故通過電阻絲的電流相同,通過時(shí)間也相同,故可探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系。
[8]根據(jù)并聯(lián)電阻的規(guī)律,右側(cè)容器中電阻絲的電阻變小,根據(jù)焦耳定律,產(chǎn)生的熱量小,故左側(cè)液面高。
1.(2023·黑龍江)如圖所示,探究“電流跟電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,下列說法不正確的是( )。
A探究電流跟電壓的關(guān)系時(shí),需要控制導(dǎo)體的電阻一定;
B滑動變阻器可以起到改變定值電阻兩端電壓的作用;
C實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是:電流跟電壓成反比;
D多次實(shí)驗(yàn)是為了得到電流跟電壓之間的定量關(guān)系
【答案】C。
【解析】A.探究電流跟電壓的關(guān)系時(shí),由控制變量法可知,需要控制導(dǎo)體的電阻一定,故A正確,不符合題意;
B.滑動變阻器可以改變接入電路中的電阻,使得電路中電流發(fā)生改變,從而起到改變定值電阻兩端電壓的作用,故B正確,不符合題意;
C.由歐姆定律可知,電阻不變時(shí),電流跟電壓成反比,故C錯誤,符合題意;
D.多次實(shí)驗(yàn)得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而可以得到電流跟電壓之間的定量關(guān)系,故D正確,不符合題意。
故選C。
2.(2023·包頭)同學(xué)們利用如圖所示電路研究“并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系”。
(1)連接電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡亮、不亮,故障原因可能是______。
(2)排除故障后,用電流表分別測出A、B、C三點(diǎn)的電流、、,更換規(guī)格______(選填“相同”或“不同”)的小燈泡多次實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄在表格中。
(3)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:____________。
【答案】①斷路(或所支路斷路等);②不同;③并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和(或)。
【解析】(1)[1]連接電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡L1亮,則L1所在支路無故障,L2不亮又不影響L1,則說明L2不是短路而是斷路,所以故障原因可能是L2斷路。
(2)[2]探究“并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,為了得到普遍規(guī)律,應(yīng)更換不同規(guī)格的小燈泡多次實(shí)驗(yàn)。
(3)[3]由表中數(shù)據(jù)可得,即并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和。
3.(2023·南充)某小組同學(xué)利用如圖所示電路探究串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。
(1)下列操作不正確的是______
A連接電路時(shí),開關(guān)S處于斷開狀態(tài)
B連接電壓表時(shí),試觸后再選擇合適量程
C將電壓表A接點(diǎn)連線轉(zhuǎn)接至C接點(diǎn),測量兩端電壓
(2)測量燈泡兩端電壓時(shí),兩燈突然熄滅,電壓表示數(shù)變?yōu)?,若故障可能是由某只燈泡“短路”或“開路”引起的,則發(fā)生故障的燈泡及故障類型是______;
(3)該小組同學(xué)用電阻箱代替故障燈泡,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)如下表所示。
分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在誤差允許范圍內(nèi),可得出的結(jié)論是______。
A串聯(lián)電路中各處電流相等 B燈泡阻值隨燈泡兩端電壓增大而增大
C串聯(lián)電路中電阻值越大的部分兩端電壓越大 D串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和
【答案】①C;②開路(斷路);③D。
【解析】(1)[1] A.為了安全,連接電路時(shí),開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài),故A正確,不符合題意;
B.根據(jù)電壓表的使用規(guī)則可知,連接電壓表時(shí),試觸后再選擇合適量程,故B正確,不符合題意;
C.將電壓表A接點(diǎn)連線轉(zhuǎn)接至C接點(diǎn),電壓表的正負(fù)極接反了,無法測量兩端電壓,故C錯誤,符合題意;故選C。
(2)[2]由于兩燈都熄滅,可知電路中沒有電流,又電壓表的示數(shù)為零,可知燈泡L2斷路或者L2開路。
(3)[3]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,電壓關(guān)系有
在誤差范圍內(nèi),串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。
故選D。
4.(2023·荊州)在物理實(shí)驗(yàn)課上,同學(xué)們探究“電流與電壓的關(guān)系”,如圖所示。
(1)請用筆畫線將圖甲中所缺的一根導(dǎo)線補(bǔ)充完整;( )
(2)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,得到電流表示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為______A;
(3)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,實(shí)驗(yàn)中定值電阻兩端電壓的改變是通過______實(shí)現(xiàn)的;
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可得:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成______。
【答案】①如圖; ②0.36;③調(diào)節(jié)滑動變阻器;④正比。
【解析】(1)[1]探究“電流與電壓的關(guān)系”,電流表與定值電阻串聯(lián),電壓表與定值電阻并聯(lián),電源是兩節(jié)干電池,電壓為3V,所以電壓表用0~3V的量程,如圖所示:
(2)[2]由圖乙可知,電流表所用量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.36A。
(3)[3]探究電流與電壓的關(guān)系,應(yīng)控制電阻不變,改變定值電阻兩端的電壓,實(shí)驗(yàn)中定值電阻兩端電壓的改變是通過調(diào)節(jié)滑動變阻器實(shí)現(xiàn)的。
(4)[4]分析數(shù)據(jù)可知,每次實(shí)驗(yàn)電壓與電流的比值都為定值,說明電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
5.(2023·龍東)在探究“電流與電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),老師給小明提供了如下器材:電源(電壓恒定為4.5V),電流表,電壓表,開關(guān)各一個(gè),滑動變阻器甲“10Ω;2A”和滑動變阻器乙“20Ω;1A”各一個(gè),定值電阻5Ω、10Ω、15Ω各一個(gè),導(dǎo)線若干。

(1)注意在連接電路時(shí),開關(guān)必須處于__________狀態(tài);
(2)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路連接完整(要求:滑動變阻器滑片P向左滑動時(shí)電流表示數(shù)變大,導(dǎo)線不允許交叉)__________;
(3)正確連接電路后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),無論怎樣移動滑片P,電壓表都無示數(shù),則故障可能是__________(答出一種情況即可);
(4)排除故障后,小明把5Ω的電阻接入電路中,移動滑片P到適當(dāng)位置,讀出電流表示數(shù)如圖乙所示,正確記錄后,小明又改用10Ω電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)后,小明應(yīng)將滑片P向__________(選填“左”或者“右”)移動至電壓表示數(shù)為__________V;
(5)小明在實(shí)驗(yàn)中所選用的滑動變阻器應(yīng)該是__________(選填“甲”或“乙”);
(6)利用老師給的器材,還能完成的電學(xué)實(shí)驗(yàn)有:__________(寫出一個(gè)即可)。
【答案】①斷開;②如圖;③定值電阻短路(電壓表短路);④右;⑤2.5;⑥乙;⑦探究電流和電壓的關(guān)系(測定值電阻的阻值)(答案合理即可)。
【解析】(1)[1]在連接電路時(shí),為保護(hù)電路,要先斷開開關(guān)。
(2)[2]由題意知,當(dāng)滑動變阻器A端與定值電阻正接線柱連接,使得滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)接入電路,滑動變阻器滑片P向左滑動時(shí),接入電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,從而電流表示數(shù)變大,如圖所示:

(3)[3]由題意知,電流表有示數(shù),說明電路有電流為通路,而此時(shí)電壓表無示數(shù),說明與電壓表并聯(lián)的電阻R短路。
(4)[4][5]有圖乙知,電流表接入量程為0~0.6A,且最小分度值為0.02A,則電流表示數(shù)為0.5A。根據(jù)可得,電壓表示數(shù)為
小明又改用10Ω電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),應(yīng)利用控制變量法,保持電壓表示數(shù)不變,根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn),為控制定值電阻兩端電壓保持不變,此時(shí)應(yīng)滑動變阻器滑片P向右移動,增大接入電路電阻,從而增大滑動變阻器兩端電壓。
(5)[6]實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻阻值最大為15Ω時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓
變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)倍數(shù)為
根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入15Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為
因此小軍實(shí)驗(yàn)所選用的滑動變阻器應(yīng)該是乙“20Ω;1A”。
(6)[7]電流表可測量電路中電流,電壓表可測量用電器兩端電壓,因此還可通過該實(shí)驗(yàn)裝置探究電流和電壓的關(guān)系和測定值電阻的阻值的實(shí)驗(yàn)。
6.(2023·金昌)習(xí)了歐姆定律的知識后,老師給同學(xué)們布置了設(shè)計(jì)不同方案測量未知電阻的任務(wù),三位同學(xué)的設(shè)計(jì)方案如下:

(1)小明的設(shè)計(jì)方案如圖甲所示,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片P至適當(dāng)位置,電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示,則電壓表的示數(shù)為___________V,未知電阻的阻值為___________Ω;
(2)小林的設(shè)計(jì)方案如圖丁所示,閉合開關(guān)S,電流表和的示數(shù)分別為和。已知定值電阻的阻值為,則未知電阻=___________(用、和表示);

(3)小剛的設(shè)計(jì)方案如圖戊所示,閉合開關(guān)S后,先將開關(guān)S1撥至觸點(diǎn)___________,移動滑動變阻器R的滑片P至適當(dāng)位置,此時(shí)電壓表的示數(shù)為U;保持滑片P的位置不變,再將開關(guān)S1撥至另一觸點(diǎn),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使___________,此時(shí)電阻箱的讀數(shù)為,則未知電阻=___________。
【答案】①2.7;②9;③;④b;⑤電壓表示數(shù)恰為U;⑥R0。
【解析】(1)[1][2]由乙圖可知,電壓表使用的是0~3V的量程,分度值為0.1V,電壓表的示數(shù)是2.7V;由丙圖可知,電流表使用的是0~0.6A的量程,分度值為0.02A,電流表的示數(shù)是0.3A,電阻的阻值為
(2)[3]由圖可知,兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表A1測量干路中的電流,電流表A2測量通過R0的電流,在并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,所以Rx這條支路的電流為Ix=I1-I2
電源電壓U=I2R0
未知電阻
(3)[4][5][6]閉合開關(guān)S后,先將開關(guān)S1撥至觸點(diǎn)b,移動滑動變阻器R的滑片P至適當(dāng)位置,此時(shí)電壓表的示數(shù)為U;保持滑片P的位置不變,再將開關(guān)S1撥至另一觸點(diǎn),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓表的示數(shù)仍為U;此時(shí)電阻箱的讀數(shù)為,根據(jù)歐姆定律可知,Rx與R0相等,即Rx=R0。
7.(2023·隨州)如圖甲是小明用伏安法測量額定電壓為25V小燈泡電阻的實(shí)物圖。


(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,補(bǔ)畫一根導(dǎo)線將圖甲中的實(shí)物電路連接完整_________;
(2)實(shí)驗(yàn)中當(dāng)滑動變阻器的滑片滑到某位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示為_________V,此時(shí)電流表的示數(shù)為0200A,此時(shí)小燈泡的電阻為_________Ω;
(3)如圖丙是小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表,該表格存在的不足之處是_________。
【答案】①如圖;②22;③11;④只有一次實(shí)驗(yàn)。
【解析】(1)[1]根據(jù)伏安法測電阻的原理可知,電壓表并聯(lián)接入電路且測量小燈泡兩端的電壓,已知小燈泡的額定電壓為2.5V,則電壓表應(yīng)該選擇小量程,如圖所示:

(2)[2]如圖乙所示,電壓表選擇的是小量程,分度值為0.1V,電壓表示數(shù)為2.2V。
[3]因?yàn)榇藭r(shí)電流表的示數(shù)為0200A,根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)小燈泡的電阻為
(3)[4]如圖丙所示的表格,只列舉了一組數(shù)據(jù),進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn),結(jié)果具有偶然性。
8.(2023·聊城)如圖所示,在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻大約為10Ω,電源電壓為6V;
(1)圖甲電路中還有一根導(dǎo)線沒有連接,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整(要求:導(dǎo)線不交叉);____
(2)連接好電路,檢查無誤后,將滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合開關(guān)試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V,其原因可能是該滑動變阻器的最大阻值______(選填“太小”或“太大”);
(3)解決問題后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為______W。若要使小燈泡變得更亮一些,滑動變阻器的滑片應(yīng)向______(選填“左”或“右”)移動;
(4)將上表數(shù)據(jù)填完整后進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度是變化的,小燈泡的亮度是由其______(選填“實(shí)際功率”或“額定功率”)決定的;
(5)觀察表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),雖然是同一小燈泡,但通過小燈泡的電流與其兩端的電壓并不成正比,其原因是______。
【答案】①如圖;②太?。虎?.75;④右;⑤實(shí)際功率;⑥燈泡的電阻隨溫度的升高而增大
【解析】(1)[1]測量小燈泡的電功率,燈泡應(yīng)串聯(lián)接入電路,小燈泡的額定電壓為2.5V電壓表并聯(lián)在燈泡兩端且用小量程。故連接電路圖如下
(2)[2]連接好電路,檢查無誤后,將滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合開關(guān)試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V,根據(jù)串聯(lián)分壓的原理知,滑動變阻器分得電壓較小,其原因可能是該滑動變阻器的最大阻值太小。
(3)[3]小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表用的是小量程,分度值為0.02A,通過小燈泡的電流為0.3A,則小燈泡的額定功率為
[4]若要使小燈泡變得更亮一些,燈泡兩端電壓應(yīng)更大一點(diǎn),滑動變阻器分得的電壓應(yīng)小一些。根據(jù)串聯(lián)分壓原理知,滑動變阻器接入電路阻值應(yīng)變小,故滑動變阻器的滑片應(yīng)向右移動。
(4)[5]將上表數(shù)據(jù)填完整后進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)小燈泡的電功率越大,小燈泡的越亮,所以小燈泡的亮度是由其實(shí)際功率決定的。
(5)[6]觀察表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.2V時(shí),小燈泡的電阻為
當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時(shí),小燈泡的電阻為
當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.8V時(shí),小燈泡的電阻為
由上分析可知,當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比在增大。雖然是同一小燈泡,但通過小燈泡的電流與其兩端的電壓并不成正比,其原因是燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
9.(2023·云南)實(shí)驗(yàn)小組在老師指導(dǎo)下探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學(xué)們在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲,裝入適量的煤油,插入一支溫度計(jì),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的電路連接完整。要求滑動變阻器的滑片向右移動時(shí),電流表示數(shù)變大,且導(dǎo)線不交叉___________;
(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn),經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障,則電阻絲R___________(選填“短路”或“開路”)。排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中通過觀察___________來比較相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少;
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流的大小,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):電阻絲阻值和通電時(shí)間一定時(shí),電流I越大,通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q越多。小明猜想:當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí),Q可能與I成正比。隨后在老師幫助下,實(shí)驗(yàn)小組測出了多組Q與I的數(shù)據(jù)。請?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法:___________;
(4)同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到:物理學(xué)家焦耳1840年就確定了當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電流產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有___________(請舉一例);
(5)若要探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,可選擇圖乙中___________(選填“A”或“B”)燒瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻___________聯(lián)(選填“串”或“并”)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(6)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法有轉(zhuǎn)換法和___________法。
【答案】①如圖;②開路;③溫度計(jì)示數(shù)的變化;④見解析;⑤電熱水壺;⑥B;⑦串;⑧控制變量。
【解析】(1)[1]滑動變阻器的滑片向右移動時(shí),電流表示數(shù)變大,則滑動變阻器接入電路的阻值變小,則滑動變阻器應(yīng)接右下的接線柱,如圖所示:
(2)[2]閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn),說明電路沒有電流通過,經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障,故電阻絲R斷路,即開路。
[3]實(shí)驗(yàn)中通過移動滑片,使燒瓶中電阻絲通過的電流不同,產(chǎn)生的熱量不同,則燒瓶中的煤油吸收的熱量不同,則溫度計(jì)示數(shù)的變化不同,故通過觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化來比較相同時(shí)間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少。
(3)[4]想驗(yàn)證猜想:“當(dāng)電阻和通電時(shí)間一定時(shí),Q可能與I成正比?!笔欠裾_,根據(jù)測出的多組Q與I的數(shù)據(jù)畫出對應(yīng)的Q~I(xiàn)圖像,再根據(jù)圖像判斷猜想是否正確,若圖像是一條過原點(diǎn)的直線,則猜想正確;若不是一條過原點(diǎn)的直線,則猜想不正確。
(4)[5]生活中利用電熱工作的家用電器有電熱水壺。
(5)[6][7]要探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,則電阻應(yīng)不同,而通過導(dǎo)體的電流要相同,故應(yīng)將兩電阻串聯(lián),由圖甲可知,燒瓶中的電阻是20Ω,所以應(yīng)選擇電阻為30Ω的B燒瓶串聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(6)[8]電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量受電流的大小、電阻、通電時(shí)間的影響,則應(yīng)該應(yīng)用控制變量法進(jìn)行探究。
1.(2023·岳陽)小聰用圖甲所示電路圖探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系。
(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)___________;
(2)若定值電阻R開路,閉合開關(guān)后___________(選填“電流表”或“電壓表”)無示數(shù);
(3)實(shí)驗(yàn)完成后記錄數(shù)據(jù)的紙被同學(xué)無意撕斷,只剩圖乙表格。根據(jù)表格數(shù)據(jù)我們能判斷小聰探究的是電流跟___________(選填“電壓”或“電阻”)的關(guān)系;
(4)用“2.5V,0.3A”的小燈泡替換R來完成研究小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)。閉合開關(guān)移動滑片,電壓表示數(shù)如圖丙,此時(shí)電壓為___________V,電流表示數(shù)可能是下列數(shù)據(jù)中的___________(選填序號)。

【答案】①斷開;②電流表;③電壓;④2;⑤B。
【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中為保護(hù)電路,連接電路中,開關(guān)需要斷開。
(2)[2]圖中電路為串聯(lián)電路,若定值電阻R開路,電路為斷開狀態(tài),所以電流表無示數(shù)。
(3)[3]由乙圖可知,實(shí)驗(yàn)中,電壓是變化,而電壓與電流的比值為定值,所以可斷定該實(shí)驗(yàn)是來探究電流與電壓關(guān)系的。
(4)[4]丙圖中,電壓表選用的是小量程,分度值為0.1V,則讀數(shù)為2V。
[5]當(dāng)用燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻計(jì)算當(dāng)電壓為2V時(shí)的電流為
因?yàn)闊襞蓦娮枋軠囟鹊挠绊憰S溫度的升高而增加,所以導(dǎo)致電流會比計(jì)算出來的結(jié)果偏小,故B符合題意,AC不符合題意。
故選B。
2.(2023·齊齊哈爾)小紅在“探究電流與電壓和電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,使用的實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、滑動變阻器(滿足實(shí)驗(yàn)要求)、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線和定值電阻若干。實(shí)驗(yàn)過程如下:
(1)請根據(jù)小紅設(shè)計(jì)的電路圖(圖1)將實(shí)物圖(圖2)連接完整(要求:導(dǎo)線不交叉)___________;
(2)小紅把5Ω的定值電阻接入電路,將滑動變阻器的滑片調(diào)至最___________(選填“左”或“右”)端。閉合開關(guān),移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)無變化,電流表示數(shù)有變化,其原因可能是定值電阻___________;
(3)排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)電壓表的示數(shù)為0.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖3所示,則電流表示數(shù)為___________A。繼續(xù)實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中,分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:在電阻一定時(shí),___________;
(4)小紅接下來探究電流與電阻的關(guān)系。分別將的定值電阻接入電路,閉合開關(guān),正確進(jìn)行操作,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出圖像,如圖4所示。根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論:___________,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。該過程中滑動變阻器除保護(hù)電路外,還起到___________的作用;

(5)小紅在得出電流與電壓和電阻的定量關(guān)系后,要測量一個(gè)標(biāo)記不清的定值電阻阻值(約為30Ω),利用現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)了如圖5所示的電路;
①閉合開關(guān),將滑動變阻器接入最大阻值()時(shí),記錄電壓表示數(shù)為;
②___________,記錄電壓表示數(shù)為;
③得出了定值電阻阻值的表達(dá)式:___________(用表示)。
【答案】①如圖;②右;③被短路;④0.10;⑤通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比;⑥導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí);⑦控制定值電阻兩端的電壓不變;⑧將滑動變阻器的滑片調(diào)至最左端時(shí);⑨。
【解析】(1)[1]由圖1可知,當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時(shí),變阻器連入電路的電阻變小,因此在圖2實(shí)物圖中,將變阻器的左下接線柱連入電路中,如圖所示
(2)[2]為了保護(hù)電路,小紅把5Ω的定值電阻接入電路,滑動變阻器連入電路的電阻應(yīng)最大,故將滑動變阻器的滑片調(diào)至最右端。
[3]閉合開關(guān),移動滑片P,電流表示數(shù)有變化,說明電路是通路的;電壓表示數(shù)無變化,說明與電壓表并聯(lián)的那部分電路被短路,即可能是定值電阻被短路。
(3)[4]由圖3可知,電流表選擇小量程連入電路中,其分度值為0.02A,示數(shù)為0.10A。
[5]由圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電阻一定時(shí),當(dāng)電阻的兩端電壓增大幾倍時(shí),通過電阻的電流也增大幾倍,由此可知,電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比。
(4)[6]由圖4可知,可計(jì)算出部分組電流與電阻的乘積為
乘積是一個(gè)定值,由此可知:導(dǎo)體的兩端電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
[7]當(dāng)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),根據(jù)控制變量法可知,需控制導(dǎo)體的兩端電壓不變,實(shí)驗(yàn)中是滑動變阻器來控制定值電阻兩端的電壓不變的。
(5)②[8]由圖5可知,電壓表測的是待測電阻的兩端電壓,步驟①中滑動變阻器的滑片移到最右端,記錄電壓表的示數(shù),接下來可以做的是把滑片移到最左端,使得變阻器連入電路的阻值為0,記錄此時(shí)電壓表的示數(shù)。
③[9]由②可知,變阻器連入電路的阻值為0,此時(shí)電路為待測電阻的簡單電路,待測電阻的兩端電壓等于電源電壓,即;在①中,兩電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律可得
可得,待測電阻的阻值表達(dá)式為。
3.(2023·株洲)某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材,測量標(biāo)有電壓為2.5V的小燈泡在不同電壓下的電阻。他所連接的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。

(1)在閉合開關(guān)前,需要將滑動變阻器的滑片移至______(填“A”或“B”)端;
(2)實(shí)驗(yàn)中,第一次測量時(shí)的電壓等于2.5V,小燈泡正常發(fā)光。之后調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓電壓逐次下調(diào),使燈絲溫度不斷降低,燈泡變暗直至完全不發(fā)光,測量的數(shù)據(jù)如下表所示;
根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),圖乙中能正確描述通過該小燈泡的電流I和其兩端電壓U之間關(guān)系的是______;(填“①”或“②”)
(3)第6次測量時(shí),電流表指針的偏轉(zhuǎn)如圖丙所示。則電流表的讀數(shù)為______A,此時(shí)小燈泡的電阻為______Ω;
(4)對比不同電壓下小燈泡的電阻值可知,小燈泡的電阻隨電壓的增大而______(填“增大”“減小”或“不變”),主要原因是小燈泡的電阻受______的影響。
【答案】①B;②①;③0.16;④3.125;⑤增大;⑥溫度。
【解析】(1)[1]為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)之前,滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到阻值最大處B端。
(2)[2]由表中數(shù)據(jù)可知,第1次實(shí)驗(yàn)測得電阻為
第2次實(shí)驗(yàn)測得電阻為
第3次實(shí)驗(yàn)測得電阻為
同理可知,第四次、第五次、第七次測得電阻分別為0.69Ω、4.74Ω、2Ω。即電阻隨電壓的降低而降低,并不是不變的。因此圖乙中能正確描述通過該小燈泡的電流I和其兩端電壓U之間關(guān)系的是①。
(3)[3]有圖甲可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A。電流表的示數(shù)為0.16A。
[4]此時(shí)小燈泡的電阻為
(4)[5][6]由(2)的計(jì)算結(jié)果可得,小燈泡的電阻并不是固定不變的,它受溫度的影響,隨著電壓的增大而增大。
4.(2023·達(dá)州)小明學(xué)習(xí)了電功率的知識后,在家中找來了一個(gè)標(biāo)有額定電壓為“6V”的小燈泡,為了測定該小燈泡的額定功率,他在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室找到了相關(guān)器材,并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),已知電源電壓恒為8V。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,幫他連接好實(shí)物圖。要求閉合開關(guān)后,滑片向右移,燈泡變亮__________;
(2)小明在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)燈泡很暗,電流表和電壓表示數(shù)均很小,無論怎樣移動滑片,電表的示數(shù)幾乎不變,你認(rèn)為出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是__________(選填字母);
A.滑動變阻器同時(shí)接入了下方的兩個(gè)接線柱
B.燈泡的電阻太小
C.滑動變阻器的最大阻值太小
(3)排除故障后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)如圖乙所示,接下來他應(yīng)該將滑動變阻器的滑片向__________移動,同時(shí)眼睛注意觀察__________(選填“電流表”“電壓表”或“燈泡”),直到燈泡正常發(fā)光;
(4)經(jīng)過多次測量,小明繪制了小燈泡的I-U圖像,如圖丙所示,則該小燈泡的額定功率為__________W;
(5)若該實(shí)驗(yàn)中電壓表標(biāo)有15V的接線柱損壞了無法使用,于是他向老師請教,老師告訴他用該電壓表仍能測量該燈泡的額定功率,你認(rèn)為老師的方案可能是__________(選填字母);
A.只將電源電壓減小
B.只更換一個(gè)其他規(guī)格的滑動變阻器
C.將該電壓表并聯(lián)到滑動變阻器的兩端
(6)小明還想用該燈泡和電壓表測量一個(gè)未知電阻Rx的阻值,于是他設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路圖,操作步驟如下:
①閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,移動滑動變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為3V;
②保持滑動變阻器的滑片位置不動,閉合S、S2,斷開S1,電壓表示數(shù)為4.5V;則Rx=__________Ω。
【答案】①如圖;②A;③右;④電壓表;⑤3;⑥C;⑦5。
【解析】(1)[1]根據(jù)滑動變阻器的要求可知,閉合開關(guān)后,滑片向右移,燈泡變亮,說明滑動變阻器接入電路中的電阻變小,只能選擇滑動變阻器的右側(cè)的下端接線柱接入電路,如圖所示:
(2)[2]根據(jù)題意可知,燈泡發(fā)光很暗,電流表和電壓表示數(shù)均很小,無論怎樣移動滑片,電表的示數(shù)幾乎不變,說明滑動變阻器同時(shí)接入了下方的兩個(gè)接線柱,故BC不符合題意,A符合題意。
故選A。
(3)[3][4]排除故障后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表的示數(shù)為4V,小于額定電壓,所以,接下來要增大燈泡兩端的電壓,由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,滑動變阻器的兩端電壓就要降低,根據(jù)串聯(lián)的分壓原理,滑動變阻器接入電路中的電阻就變小,所以,應(yīng)該將滑動變阻器的滑片向右邊移動,同時(shí)眼睛注意觀察電壓表,直到燈泡達(dá)到額定電壓為止,即小燈泡正常發(fā)光。
(4)[5]根據(jù)如圖丙可知,當(dāng)小燈泡的電壓是6V時(shí),通過小燈泡的電流是0.5A,所以,該小燈泡的額定功率為
(5)[6]若電壓表標(biāo)有15V的接線柱損壞了無法使用,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,可將該電壓表并聯(lián)到滑動變阻器的兩端,電壓表的量程可以選擇0到3V的,當(dāng)小燈泡的電壓是6V時(shí),滑動變阻器分的電壓是2V,故AB不符合題意,C符合題意。
故選C。
(6)[7]①閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,移動滑動變阻器滑片,滑動變阻器R,小燈泡,定值電阻Rx串聯(lián),電壓表測量燈泡兩端電壓,且電壓表的示數(shù)為3V,根據(jù)圖丙可知,通過小燈泡的電流是0.3A;
②閉合S、S2,斷開S1,滑動變阻器R,小燈泡,定值電阻Rx串聯(lián),電壓表測量燈泡和定值電阻Rx兩端總電壓,且電壓表的示數(shù)為4.5V,因保持滑動變阻器的滑片位置不動,所以,燈泡亮度和分得的電壓不變,通過燈泡的電流仍然是0.3A且與通過定值電阻Rx的電流相等,所以,定值電阻Rx兩端電壓是
則定值電阻Rx的大小是。
實(shí)驗(yàn)序號
電流表的位置
a
b
c
1
電流I/A
0.3
0.3
0.3
2
電流I/A
0.4
0.4
0.4
3
電流I/A
0.2
0.2
0.2
A點(diǎn)電流
B點(diǎn)電流
C點(diǎn)電流
0.16A
0.16A
0.32A
C處的電流/IC
B處的電流/IB
A處的電流/IA
第一次測量
0.52A
0.3A
A
U/V
U1/V
U2/V
2.6
1.3
1.3
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
AB間電阻/Ω
CD間電阻/Ω
1
10
5
2
20
10
3
30
15
電壓
UAB/V
UBC/V
UAC/V
數(shù)值
1.5
1.5
3.0
導(dǎo)體代號
長度m
橫截面積/mm2
材料

1.0
0.2
錳銅

1.0
0.4
錳銅

0.5
0.4
錳銅

1.0
0.4
鎳鉻合金
次數(shù)
厚度h/mm
邊長a/mm
電阻R/Ω
1
2
4
10
2
2
8
10
3
2
12
10
4
4
12
5
5
8
12
6
16
12
1.25
鉛筆型號
線條兩端電阻(MΩ)
重復(fù)涂劃次數(shù)(次)
2B
4B
6B
8B
9B
低高
3

0.79
0.67
0.49

6

0.65
0.43
0.28

導(dǎo)體代號
長度/m
橫截面積/mm2
材料
A
1.0
0.2
錳銅
B
1.0
0.4
錳銅
C
1.0
0.6
錳銅
D
0.5
0.4
錳銅
E
1.5
0.4
錳銅
F
1.0
0.6
鎳鉻合金
G
1.0
0.6

序號
長度L/cm
電流I/A
1
30.0
0.20
2
20.0
0.30
3
10.0
0.60
合金
基體材料
增強(qiáng)材料
特性
應(yīng)用
黃銅


易加工
儀表
青銅


耐磨
齒輪
實(shí)驗(yàn)序號
1
2
3
4
5
電壓U/V
0.5
1.0
1.5
20
2.5
電流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
數(shù)據(jù)序號
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
0.61
1
1.5
2.5
3
4.3
電流I/A
0.11
0.2
0.35
0.7
0.94
1.4
燈泡亮度
微微發(fā)光
偏暗
較亮

很亮
忽然燒壞
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
A點(diǎn)電流
B點(diǎn)電流
C點(diǎn)電流
1
0.24
0.32
0.56
2
0.26
0.24
0.50
3
0.20
0.28
0.48
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.7
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓U/V
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
電流I/A
0.24
0.30
0.36
0.40
0.48
序號
U/V
I/A
R/Ω
1
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
小燈泡兩端的電壓U/V
通過小燈泡的電流I/A
小燈泡的亮度
小燈泡的電功率P/W
1
2.2
0.28
比正常發(fā)光暗
0.62
2
2.5
正常發(fā)光
3
2.8
0.32
比正常發(fā)光亮
0.90
電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
電流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
數(shù)據(jù)序號
1
2
3
4
5
6
7
發(fā)光情況
明亮
不很亮

較暗
微光
熄滅
熄滅
電壓U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
電流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
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