一、电压 电阻压轴实验培优题
1.如图-甲是琪皓和孟伦同学探究并联电路的电流规律的电路图
(1)实验中,他们应该选择规格____________的两个小灯泡来进行实验(填“相同”或“不相同”)。
(2)开关闭合前,琪皓同学发现电流表A的指针在零刻度线左端,如图-乙所示,其原因是(_______)
(选填“A”或“B”)
A.电流表没调零
B.电流表正负接线柱接反了
(3)他们把电流表A纠正后,闭合开关进行实验,两灯都发光,电流表A与电流表A2的指针所指位置均为如图-丙所示,则通过L1的电流为____________A。
(4)根据所测的实验数据,他们得出了如下的实验结论:并联电路中,_________________ 。
(5)实验中,我们都要进行多次测量。以下实验中,与“探究并联电路电流特点”进行多次测量的目的不相同的是(__________)。
A.探究电流与电压的关系
B.探究杠杆的平衡条件
C.刻度尺测物体的长度
2.小明通过学习得知:一般情况下,水的质量一定时,加入食盐的质量越多,溶液的浓度就越高.他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关.小明的猜想是:
a.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关.
b.食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关.
c.食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关.
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材,设计了如图的装置,进行了探究实验.他记录的实验表格如下:
(1)比较实验次数1和2可验证猜想___________(选填“a”、 “b”或“c”) .
(2)这个实验用到了控制变量法,我们所学的实验中,很多也用到了控制变量法,请举一例:____________.
(3)在实验过程中,小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验,你认为________(选填“可行”或“不可行”),理由是_____________________________.
(4)利用现有的装置和器材,小明一边用酒精灯加热食盐水溶液,一边观察小灯泡的亮度变化情况,该操作可验证猜想___________(选填“a”、 “b”或“c”) .
(5)请你提出一个新的猜想:溶液的导电性能可能还与__________有关.
3.甲、乙两位同学在探究串联和并联电路中电流的规律:
(1)甲同学率先探究串联电路中的电流规律,刚接好最后一根导线,灯泡立即亮了,表的指针迅速达到最右端,乙同学立即切断电源,经检查发现在连接电路时没有将________;也没有选择________。
(2)甲同学注意了上述问题,同时又调节了电源后,将电流表接在串联电路中,闭合开关发现表的指针向左偏转,乙同学发现了问题的原因是________;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,原因可能是________。
(3)在乙同学的协助下,甲同学终于完成了探究串联电路电流规律的正确连接,甲同学读取电流表的示数后,感觉比其它实验小组的读数大一些,于是他断开开关又仔细观察发现电流表还有0.04A的读数,这时才意识到使用电流表之前还必须________。
(4)乙同学接着探究并联电路中电流的规律,乙同学很快用电流表测出如图中A、B、C三处的电流分别为IA=0.4A、IB=0.2A、IC=0.2A,在表格中记录数据后,乙马上要得出结论,甲认为实验没有结束,下一步应该做的是________
A.整理器材,得出结论 B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值 D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
(5)甲同学按乙的方法重复了一遍,由于时间紧张,只测了干路电流和通过灯泡L1的电流,没有认真读数就整理了器材,只记得两次电流表指针偏转到的位置一样,都是12个小格,乙同学灵机一动帮助甲同学算出了通过灯泡L2的电流是________A,通过灯泡L1的电流是________A。
4.小红同学对串联电路的电压规律进行了探究。
(猜想与假设)串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
(设计与进行实验)
(1)按如图所示的电路图连接电路。
(2)闭合开关,排除故障,用电压表在AB间测出L1两端的电压。
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。
(4)测出AC间的电压,得出结论。
(交流与评估)
(1)在拆接电路时,开关必须________。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1________(填“短路”或“断路”)
(3)小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压?为什么?________。
5.在“测定小灯泡的功率”的实验
(1)请在如图中的圆圈内正确填入电表符号,使实验电路图完整__________.
(2)如图中的实物连接有一处错误,请在错误连线上打“×”,并用笔画线替代导线画上正确的连线______.
(3)在纠正电路连接错误后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到最________端(选填“左”或“右”).
(4)实验中,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图所示.请将读数填入表格并把表格补充完整__________.
(5)从上表实验记录中,可以发现灯泡亮暗不同时其实际功率大小________;还可以计算的另一个物理量是________.
(6)闭合开关后,灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数几乎为电源电压,则电路故障是________.
6.小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点.
(1)在拆接电路时,开关必须________.
(2)实验中最好选择规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡.
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC.经过多次实验,得到的数据记录在下表中.分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是________(用公式表示)
(4)小希进行多次实验的主要目的是________(填序号)
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
7.在探究“串联电路电压的规律”实验中.
(1)小珊想电压表测灯L1的两端电压,连接电路如图所示,分析小灯泡的发光情 况:______电压表实际测哪两端电压_______
(2)图中只有一根导线连错,请在连错的导线上画“X”,并用笔画线表示导线将 电路连接正确. ________________
(3)改正电路后,闭合开关,如图所示,电压表示数为________________,若电源电压为3V, 则L2两端的电压为______.
8.吴丽同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,其过程如下:
(1)她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图1所示,接下来她要对电压表进行的操作是________________。
(2)问题解决后,她按图2连接好电路,用开关试触时发现电压表的指针还是偏转到零刻度线的左侧,产生此现象的原因是_____________________。
(3)改正错误后,她用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和两灯泡两端的总电压UAC,更换不同灯泡,再做两次实验,将三次实验数据填入下表。该表格中存在的不足之处是________________。
(4)分析表格中的数据,得出实验结论是____________________________________。
9.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示.
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择_____(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡.(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该_____.
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.小聪的办法是否正确?_____.为什么?_____.
(4)测量完成后,进行小组交流讨论,如表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理?_____.理由是_____.
10.小王做探究导体电阻大小与那些因素有关的实验,下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:
(1)要探究导体电阻大小与材料是否有关,应选用________、________两根导体.
(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用________、________两根导体.
(3)如选用了A、D两根导线进行实验,则要探究导体电阻大小与________是否有关,
(4)通过表格中数据的分析,可以得出的结论是导体的电阻与导体的________、________、________有关.
(5)这个实验中涉及到的主要研究方法,和下列哪个实验的研究方法是一样的(_______)
A.用水流的形成来类比电流的形成
B.用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向
C.研究压力作用效果与压力、受力面积的关系
D.用刻度尺直接测量一张纸的厚度测不出来,可以测出100张纸的厚度,然后除以100求出.
11.“探究串联电路的电压关系”实验电路如图甲所示。
(1)在使用电压表之前,发现电压表的指针向没有刻度的那一边偏转,则应对电压表进行______;
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择______(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(3)根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,读数为______V,为了使实验结果更准确,接下来的操作是:______;
(4)测出L1两端电压后,小明同学断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间,小聪同学认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确?请说明理由。答:______;理由:______;
(5)测出AB、BC、AC之间的电压,记录在图表格中。根据实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此结论存在的不足之处是:______。
| UAB/V | UBC/V | UAC/V |
| 3.1 | 1.4 | 4.5 |
(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为_______A,小灯泡的电阻为_______Ω;
(2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,而小灯泡不亮.其可能原因是_______(说出一种即可);
(3)若一个电表发生故障,但有已知的定值电阻R0可提供的情况下,下列电路中不能测出小灯泡电阻的是_______.
13.在某次综合实践活动中,晓益利用蓄电池(电压为 24V)、电压表(量程为 0~15V)、校准电阻 R0、滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)等器材,设计了一种测定油箱内油量的方案(图甲),选配合适的校准电阻值,能够使油箱装满汽油,滑动变阻器的触片在某一端时,油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值)油箱中的汽油用完,滑动变阻器的触片在另一端时,油量表示数为零(即电压表示数为零)
(1)校准电阻除了可以校准表盘,还有什么作用? _________
(2)校准电阻的阻值为多少? _________
(3)另一个小组的大中同学设计了如图乙所示的电路,请你从能耗的角度分析这种方案的优点.___
14.小红在做“探究影响导体电阻大小的因素”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、材料如下表所示:
| 编号 | 材料 | 横截面积S/(mm2) | 长度L/(m) |
| A | 镍铬合金 | 1.0 | 0.25 |
| B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.50 |
| C | 镍铬合金 | 2.0 | 0.25 |
| D | 锰铜合金 | 1.0 | 0.25 |
(2)为了验证猜想一,可依次把M、N跟___________(填“A”、“B”、“C”或“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、C的两端连接,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟___________的关系,其结论是:导体的长度和材料一定时,横截面积越大,其阻值________________.
(4)若将电阻丝C均匀拉伸,使其横截面积变为原来的一半,则此时该电阻的阻值_________(选填“等于”或“不等于”)原来的2倍.小超在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,不能完成的实验探究是(______________)
A.导体电阻与长度的关系 B.导体电阻与材料的关系
C.导体电阻与温度的关系 D.导体电阻与横截面积的关系
15.某物理兴建小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提岀了以下猜想:
A.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
B.食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。
C.食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
为了验证猜想,他们设计了如图所示的装置,将电路中的a、b两金属片分别插入图甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度相同)进行探究:
(1)本实验电路中接入电阻的目的是_______________。
(2)食盐水溶液的导电性能可以由________来判断。这里运用的研究方法是_______(单选)
A.比较法 B.控制变量法 C.转换法 D.逐渐逼近法
(3)将金属片a、b分别插入图甲、乙所示位置可探究猜想________(选填序号);为了探究猜想B,应将金属片a、b分别插入________两图所示位置。
(4)将金属片a、b分别插入图乙、丁所示位置,观察发现两次得到的实验数据不相同。由此可得到结论是: _____________。
16.小华用如图所示电路来探究串联电路电压的特点。
(1)在拆接电路时,开关应处在___________状态(选填“断开”或“闭合”);
(2)实验中应选择规格__________(填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是_____________________________________;(用公式表示)
| 实验次数 | UAB / V | UBC / V | UAC / V |
| 1 | 0.8 | 2.2 | 3.0 |
| 2 | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
| 3 | 1.2 | 1.8 | 3.0 |
a. 寻找普遍规律 b. 减小实验误差
(5)测出L1两端的电压后,小华断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小明认为这样做太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小明的做法是________(选填“正确”或“错误”)的,原因是_____________。
17.某实验小组探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,实验室提供了下列器材:小灯泡、电压表、电流表、电池组、滑动变阻器、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了完成实验,还需要选择什么规格的金属丝。
(2)请你选择合适的器材,设计一个实验方案(电路图配合文字叙述)
(3)分析可能出现的实验现象并得出结论
18.在“探究串联电路电压的特点”活动中:
(1)如图所示,连接电路时,至少需要______根导线;实验中应选择规格______(相同/不同)的小灯泡;
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是________________(填出一种即可);
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?______,理由是_____________________ ;
(4)小明分别测出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:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价:______________________ 。
| UAB/V | UBC/V | UAC/V |
| 2.4 | 1.4 | 3.8 |
(1)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时灯L1两端的电压为_____V;
(2)某同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是_____;
(3)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光。同学们有以下几种猜想:①灯L2灯丝断了;②灯L2的灯座短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小。以上猜想中正确有_____(填序号)。
20.在探究“导体的电阻跟哪些因索有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:导体电阻可能与导体长度、横截面积、______、______有关.
(2)由于猜想有多个因素影响电阻大小,应当运用________法去研究每一个因素对电阻大小的影响.
(3)实验时,同学们用下图甲的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之问,
探究情况如下表:
当选用______两根金属丝,可探究导体电阻跟导体长度的关系,得到的结论是:_____________.
(4)小明小组还做了如图乙所示的实验,这是为了探究导体电阻与______的关系.
(5)实验中同学们发现:在电源电压一定时,由于所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显.
对这种现象你认为可采取什么措施:_____________________________.
(6)同学们想继续探究导体电阻与导体横截面积之间的定量关系,为此他们将a、b两根金属丝串联接入电路(如图丙所示),则当发现电压表示数U1:U2接近______时,可以初步判定:在导体的材料和长度相同的条件下,导体的电阻与其横截面积成反比.
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一、电压 电阻压轴实验培优题
1. 不相同 A 0.96 干路电流等于各支路电流之和 C
【解析】(1)探究并联电路的电流规律的实验,为使实验结论具有普遍性,实验中,他们应该选择规格不同的两个小灯泡来进行实验。
(2)开关闭合前,琪皓同学发现电流表A的指针在零刻度线左端,如图-乙所示,其原因是电流表正负接线柱接反了.
(3)他们把电流表A纠正后,闭合开关进行实验,两灯都发光,电流表A与电流表A2的指针所指位置均为如图-丙所示,两表的量程不同,电流表A测并联电路干路电流用的是大量程,示数为I=1.2A,电流表A2测的则通过L2的电流用的小量程,为I2=0.24A,则通过L1的电流为I1=I-I2=1.2A-0.24A=0.96A。(4)根据所测的实验数据,该实验的实验结论为:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(5)本实验中,我们都要进行多次测量有目的是为了使结论具有普遍性,以下实验中,与“探究并联电路电流特点”进行多次测量的目的不相同的是C.刻度尺测物体的长度,该实验进行多次测量的目的是多次测量取平均值减小误差。故答案为:(1). 不相同 (2). A (3). 0.96 (4). 干路电流等于各支路电流之和 (5). C
2.a 探究摩擦力大小的影响因素 可行 电流表可以准确反映电流的大小 C 金属片插入溶液中的深度
【解析】
(1)1和2两次实验中,两金属片AB间距离相同,加入的食盐量不同,即溶液的浓度不同,所以可验证食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度是否有关;
(2)我们学了很多利用控制变量法进行探究的实验,如探究电流与电压、电阻的关系的实验、探究摩擦力大小的影响因素;
(3)如果将灯泡换成电流表,食盐水溶液相当于一个电阻,与电流表串联不会短路,而电流表可以准确反映电流的大小,因此这一做法是可行的.
(4)利用现有的装置和器材,小明一边用酒精灯加热食盐水溶液,一边观察小灯泡的亮度变化情况,该操作可验证猜想 c .
(5)请你提出一个新的猜想:溶液的导电性能可能还与金属片插入溶液中的深度有关.
故答案为
(1)a;
(2)探究电流与电压、电阻的关系;
(3)可行;食盐水溶液相当于一个电阻,与电流表串联不会短路,而电流表可以准确反映电流的大小.
(4). C (5). 金属片插入溶液中的深度
3.开关断开合适的量程电流表正负接线柱接反另一灯短路调零C0.960.24
【解析】
【分析】
(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,电流表应选择合适的量程;
(2)电流表正负接线柱接反了,电流表指针将反向偏转;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,电路为通路,分析电路故障的位置;
(3)使用电表前要先调零,使电表指针指在电表零刻度线上;
(4)做一次实验,结论有偶然性,为了使实验具有普遍性,多次测量;
(5)电流表有两个量程,大量程是小量程分度值的5倍,指针在同一刻度处,大量程示数是小量程示数的5倍。
【详解】
(1)探究串联电路中的电流规律,刚接好最后一根导线,灯亮了,连接电路时没有将开关断开;电流表的指针迅速达到最右端,电流表量程选择过小,也没有选择合适的量程;
(2)电流应从电流表正接线柱接入、负接线柱流出,电流表正负接线柱接反了,闭合开关则电流表表将向左偏转;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,电路为通路,原因可能是另一个灯短路;
(3)串联电路各处的电流都相等,甲同学读取电流表的示数后,感觉比其它实验小组的读数大一些,使用电流表之前还必须将电流表指针调零;
(4)分析数据可知通过两支路的电流相等,选用的灯的规格相同,且只做了一次实验,结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量,故选C;
(5)根据并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,测干路电流时电流表用大量程,电流表分度值为0.1A,电流表示数I=0.1A×12=1.2A,测通过灯泡L1的电流时电流表用小量程,电流表分度值是0.02A,电流表示数为0.02A×12=0.24A,根据并联电路电流的规律,通过灯泡的L2电流:I2=I-I1=1.2A-0.24A=0.96A,通过灯泡L1的电流是0.24A。
故答案为:(1)开关断开;合适的量程;(2)电流表正负接线柱接反;另一灯短路;(3)调零; (4)C;(5)0.96;0.24。
【点睛】
本题考查串联和并联电路中电流的规律,需要知道串联电路中,电流处处相等;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
4.断开短路不能,电压表的正负接线柱接反了
【解析】
【详解】
(1)为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,若为L1的故障,只能是短路,此时电压表也被短路,故示数为零,若断路时,电压表串联在电路中,电压表会有示数,且接近电源电压;
所以小灯泡的故障可能是L1短路。
(3)电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此时电流由负接线柱注入,正接线柱流出,即电流方向是反的,指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压。
【点睛】
重点是研究串联电路电压的实验,注意电压表的使用,在连接电压表时,电流方向不能接错,选择量程可用试触的方法。
5. 右 0.3 0.75 不同 电阻 灯断路
【解析】
(1)由电路图可知,上边电表与灯泡并联,应该是电压表,如果是电流表,
则灯泡被短路;右边的电表与灯泡串联,是电流表,如果是电压表,则电路断路,
电路图如图甲所示:
(2)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,且滑片向左移动接入电路的电阻变小,故A接线柱应与开关连接,正确的连线如下图:
(3)闭合开关前,保护电路的滑动变阻器的滑片位于最大阻值处的右端;
(4)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡的电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,表格如下:
(5)从表格实验记录中,可以发现灯泡亮暗不同时其实际功率大小不同;测得电压和电流,根据欧姆定律可计算电阻
(6)闭合开关后,灯不亮,电流表没有示数,电压表示数几乎为电源电压,则电路故障是灯断路.
6.断开 不同 UAC= UAB+UBC ①
【解析】
(1)在拆接电路的过程中,为了保护电路,开关必须处于断开状态;(2)实验中最好选择规格不相同的小灯泡,便于发现规律;(3)比较AB间、BC间、AC间的电压值可得:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,即UACUAB+UBC;(4)进行多次实验的主要目的是发现串联电路中总电压和各部分电路电压之间的关系,从而寻找普遍规律.
7.L1亮,L2不亮 L1两端电压 1.9V 1.1V
【解析】
【详解】
解:(1)电压表并联在L1两端,但是和L2是串联的,电压表的电阻很大,影响了的工作,所以不亮,电压表测L1两端电压,
(2)先把两个灯泡串联在电路中,开关串联在电路中,然后再把电压表并联在L1两端。如图:
(3)电压表使用的0~3V量程,每一个小格代表0.1V,L1两端的电压为U1=1.9V,根据串联电路中各串联导体电压之和等于总电压,所以L2的电压为:U2=1.1V,
因此,本题正确答案是: (1)L1亮;L2不亮,L1两端电压(2)如上图;(3)1.9V;1.1V
【点睛】
在电压表使用过程中不但要考虑电压表的正确使用,还要考虑不影响其它用电器的工作.
8.将电压表指针调零 电压表正负接线柱接反了 电压没有单位 串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和
【解析】
【详解】
(1)由图知,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)根据题意可知,电压表的指针发生了反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了;
(3)①分析表格内容可知,表中测量的物理量没有单位,因此该表格的不足之处为:物理量没有单位;
②AB两点间的电压为L1两端的电压,BC两点间的电压为L2两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压。由表中的数据可以看出:
第一次实验时,UAC=3V,UAB+UBC=0.8V+2.2V=3V;
第二次实验时,UAC=3V,UAB+UBC=1.0V+2.0V=3V;
第三次实验时,UAC=3V,UAB+UBC=1.2V+1.8V=3V;
因此可以得出:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和,即UAC=UAB+UBC;
故答案为:(1). 将电压表指针调零 (2). 电压表正负接线柱接反了 (3). 电压没有单位 (4). 串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和
【点睛】
(1)使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)从电压表的正确使用方法上找到指针不正常偏转的原因;
(3)被测物理量包括数字和单位;
9.不相同 换用0-3V的量程 不正确 电压表正负接线柱接反了 合理 实验存在误差
【解析】
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)根据图乙电压表所示情况可知,电压表指针偏转角度太小,误差过大,所以接下来需要断开开关,换用较小量程重新做实验;(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.这样做是不可以的,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反了;(4)测量完成后,进行小组交流讨论,如表选录了四个小组的数据,这些数据是合理的;因为虽然实验数据存在差异,在每一组的电源是不同的情况下,依照每一组的测量数据之间仍然可以得出串联电路两端的电压等于各部分电压之和规律.
点睛:该实验应注意:为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;使用电压表时,为减小误差,需选择合适的量程
10.A B A C 长度 材料 长度 横截面积 C
【解析】
(1)要探究电阻的大小与材料的关系,根据控制变量法的思路,要选取这样两根导线具有以下特征:横截面积、长度都相同,只有材料不同.由此结合表中给出的四根导线的特点,只有A. B合要求.(2)要探究电阻的大小与横截面积的关系,根据控制变量法的思路,要选取这样两根导线具有以下特征:材料、长度都相同,只有横截面积不同.由此结合表中给出的四根导线的特点,只有A. C合要求.(3)如选用了A. D两根导线进行实验,这样两根导线具有以下特征:材料、横截面积都相同,只有长度不同,根据控制变量法的思路,探究电阻的大小与长度的关系.(4)通过实验可以得出的结论是导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关;(5)探究导体电阻大小与那些因素有关的实验时,运用了控制变量法.A. 用水流的形成来类比电流的形成,运用了类比法;B. 用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向,运用了模型法;C. 探究压力作用效果与压力、受力面积的关系时,运用了控制变量法;D. 用刻度尺直接测量一张纸的厚度测不出来,可以测出100张纸的厚度,然后除以100求出,运用了累积法.因此与本实验方法一致的是C.
点睛:(1)电阻的大小在不考虑温度的前提下,有三个决定因素:材料、长度、横截面积;(2)因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法.即研究电阻的大小与哪个因素有关,就要让这个因素变化,其余的因素都相同,去做对比实验.
11.机械调零 不相同 2.0 电压表换用0~3V量程,重做实验 不正确 电压表正负接线柱接反 实验存在偶然性,需多测几组数据
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]使用电压表之前,发现电压表的指针偏向零刻度的左边,说明电压表没有调零,此时应对电压表进行机械调零。
(2)[2]在“探究串联电路的电压关系”实验中,为了使得到的结论具有普遍性,应该采用规格不相同的灯泡多做几次实验。
(3)[3]如图乙所示电压表选择的是0~15V大量程,其示数为2.0V。
[4]2.0V远小于15V,容易产生误差,为了读数更准确,电压表应该换用0~3V的小量程,重新完成实验。
(4)[5][6]不正确,理由是根据电流流向,电流从电压表正极进、负极出的原则可知,将与A点相连的导线改接到C点后,电压表正负接线柱接反。
(5)[7]实验中只测出了一组AB、BC、AC之间的电压,便得到结论,一次实验数据得到的结论具有偶然性,为了使结论更具有普遍性,应该多测几组数据。
12.2 12.5 滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低 D
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.2A,由欧姆定律,小灯泡的电阻为:
;
(2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,说明电路是连通的,小灯泡不亮,可能原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低,灯泡实际功率太小所致;
(3)A.由电路图可知,S断开时,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压Ux;S闭合时,R0短路,电压表测电源电压U,根据串联电路电压的规律,可得出S断开时定值电阻的电压U0=U–Ux,由欧姆定律可求电路中的电流,从而得出待测电阻的大小
,
故A不符合题意.
B.S断开时,电流表测通过定值电阻的电流I0,由欧姆定律可求出电源电压U=I0R0;
S闭合时,电流表测并联电路干路的电流I,根据并联电路各支路互不影响,两电阻并联时,通过定值电阻的电流大小不变,故根据并联电路电流的规律可知,通过待则电阻的电流Ix=I-I0,由欧姆定律可求待测电阻大小
,
故B不符合题意.
C.S断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流I,根据电阻的串联和欧姆定律可得电源电压的表达式U=(Rx+R0)I;S闭合时,为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流I0,由欧姆定律可得电源电压的表达式U=I0R0,根据电源电压不变,则
(Rx+R0)I=I0R0,
可求待测电阻大小为
,
故C不符合题意.
D.无论开关断开与闭合,电压表都测电源电压,故不能测量待测电阻的大小.故答案为D.
13.见解析 见解析 见解析
【解析】
【详解】
(1)由题知,电源电压U=24V,电路中若没有校准电阻R0,则R两端电压等于电源电压24V,超过了电压表量程0-15V,会被烧坏,所以校准电阻R0串联在电路中,除了可以校准表盘,还起到分压的作用,能避免电压超过电压表量程而损坏;
(2)当油箱装满汽油,由图甲知,滑片在下端,此时变阻器连入阻值最大,电压表示数达到最大值15V,
所以电路中电流:I=I0=IR==0.15A,
所以R0的阻值:R0=
(3)由图乙知,滑动变阻器始终以最大值串联入电路中,电压表示数UV=IR滑,能反映测量的变化情况,且电路中电阻始终处于最大值,由P=可知电路中功率最小,由W=Pt可知,同样时间内电路消耗的电能最少,所以乙图的电路设计可以节能.
14.电阻 电流表的示数 A、B 横截面积 越小 不等于 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]为了避免电路中电流过大,实验前最好在导线a、b间连接电阻;从图中可以看到连接好电路后,电流表测的是电路中的电流,接入电路的电阻丝电阻越大、电流越小,电阻越小、电流越大,所以可以通过观察电流表的示数来比较电阻丝电阻大小;
(2)[3]为了验证猜想一,应该保持电阻横截面积和材料一样,从表中可以看到,编号为A、B的导体合适,可依次把M、N跟A、B的两端相连;
(3)[4][5] A、C两根电阻丝材料一样,长度也一样,横截面积不同,所以说分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟横截面积的关系;接电阻丝C时电流表的示数较大,那么电阻丝C的电阻较小,但是电阻丝C的横截面积较大,可推测其结论是,导体的长度和材料一定时,横截面积越大,其阻值越小;
(4)[6]若将电阻丝C均匀拉伸,使其横截面积变为原来的一半,那么长度会变大,横截面积会变小,电阻丝C阻值会变大,此时该电阻的阻值不等于原来的2倍;
[7]A.同一根电阻丝,其材料是相同的,横截面积也不变,可以通过改变其接入电路的长度,探究导体电阻与长度的关系,A项不合题意;
B.同一根电阻丝,其材料是相同的,没有第二种材料,不能探究导体电阻与材料的关系,选项B符合题意;
C.只是一根电阻丝,可以拿酒精灯加热它,让它温度发生变化,可以探究导体电阻与温度的关系,C项不合题意;
D.同一根电阻丝,其材料是相同的,只要控制它的长度一样,通过对折等方法让它的横截面积变化,是可以探究导体电阻与横截面积的关系,D项不合题意.
15.保护电路 电流表示数 C A 甲、丙 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关
【解析】
【详解】
(1)[1]电阻作用是保护电路;
(2)[2]若食盐水溶液的导电性能比较强,其电阻就比较小,电流表示数较大,反之,电流表示数较小;可见,食盐水溶液的导电性能,可以由电流表示数的大小来判断;
[3]通过电路电流大小可以反应盐水导电能力的强弱,应用了转换法;
(3)[4]图甲、乙所示金属片a、b间距离相同,容易浓度不同,所以探究的是导电性能与溶液的浓度关系,是猜想A;
[5]为了验证食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关,必须选择浓度相同、金属片a、b间距离相同,溶液质量不同的两组,由图知应选择甲、丙两组进行探究;
(4)[6]将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时,溶液的浓度相同,质量也相等,溶液中两点间的距离不相等,电流不同,所以,食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
16.断开 不同 a 错误 电压表正负接线柱接反(或损坏电压表、测不出电压值)
【解析】
【详解】
(1)[1]在拆接电路时,为了保护电路,开关应处在断开状态;
(2)[2]实验中应选择规格不同的灯泡,因为串联电路电流是相等的,假如规格相同,那么这两灯泡的电压也是相同的,会得到错误的结论;
(3)[3]从表中数据可知,第1次实验时
第2次、第3次实验时,也能得到这个结论,所以可知串联电路的电压特点是
;
(4)[4]小华进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律;
(5)[5]小明的做法是错误的;
[6]因为这样做,电流会从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,会损坏电压表。
17.(1)选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干(2)见解析(3)见解析
【解析】
【详解】
(1)在不考虑温度变化的情况下,影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积。要探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,根据控制变量法的原则,需要选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干,为了实验现象明显可选择电阻率较大的镍铬合金丝。
(2)实验方案:
选择电池组、电流表、小灯泡、开关和若干导线连接串联电路,图中AB两点间接入材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝,从小灯泡的亮度可以粗略比较电阻的大小,还可以防止出现短路,通过电流表示数可以准确比较电阻的大小,电路图如下:
(3)实验现象:接入AB两点间的导体横截面积越大时,闭合开关后,小灯泡越亮,电流表示数越大;
实验结论:在导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越小。
18.不同 L2断路 不能 正负接线柱反接了 一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由电路图可知,共需要导线6根导线。
[2]为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验。
(2)[3]电压表示数为零,可能电路中出现了断路;若L1断路,则电压表测量的电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数。
(3)[4][5]小芳保持电压表的B连接点不动,只将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入,即正负接线接反了。所以小芳的办法是错误的,不能测出L2两端电压。
(4)[6]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。
19.2 电压表的正负接线柱接反 ②
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由实物图可知,两灯串联,电压表测L1的电压;电源为两节干电池,则电源电压
根据串联分压的特点可知,灯L1两端的电压不可能大于3V,故图中电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值是0.1V,指针指在2V右面第2个小格上,读数为
(2)[2]如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,开关闭合后,电压表的指针将反偏,即电压表的正负接线柱接反了,因此这种接法是错误的。
(3)[3]闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,则:①若灯L2灯丝断了,电路断路,灯泡L1也不发光,故①错误;②若灯L2的灯座短路,灯L1发光,L2不发光,故②正确;③若灯L2也工作时,由串联电路的电流特点可知,L2中电流和L1中电流相等,故③错误。综上所述,以上猜想中正确只有②。
20.材料 温度 控制变量法 bc 在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大 温度 在电路中串联接入一个电流表 1:2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)影响电阻大小的因素可以猜想有:材料、长度、横截面积、温度;
(2)由于有多个因素影响电阻大小,所以探究时应改变一个因素,控制其它因素相同,所以应当运用控制变量法去研究每一个因素对电阻大小的影响.
(3)探究导体电阻跟导体长度的关系,必须控制导体的材料、横截面积相等,长度不相等,因此符合条件的有b和c两根电阻丝;比较灯泡的亮度不同,可以得出的结论是:在材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大;
(4)在图乙的实验中,对电阻丝加热,观察灯泡亮度的变化,因此探究的是电阻与温度的关系;
(5)若通过灯泡的亮度不能比较出电流的大小,可以通过在电路中添加电流表进行检测,则能更准确的进行比较;
(6)据串联电路中电阻之比等于电压之比的特点知,若此时U1:U0=1:2,即a和b的电阻之比是1:2;由于a、b两根金属丝的材料和长度相同,且a的横截面积是b的2倍,所以b的电阻应是a电阻的2倍,即在导体的材料和长度相同的条件下,导体的电阻与其横截面积成反比.
【点睛】
关键是实验中控制变量法的应用,当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验,实验时让一个因素变化,而其它因素都控制相等或相同即控制变量.下载本文