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【名师导航】中考物理一轮复习学案
第16章 电压 电阻
考点分布 考查频率 考点内容 命题趋势
1.电压 ★★★ 1.知道电压的单位及换算,知道电压表的用途和符号,会使用电压表。 2.通过实验探究,知道影响电阻大小的因素,知道滑动变阻器的工作原理。会利用滑动变阻器改变电流、电压。3.通过实验探究,知道串、并联电路的电压规律。 本章内容常考:电阻的概念的理解、动态电路(电表示数变化)分析、变阻器的用法、并联电路两端电压规律,2022年会出现动态电路或电路故障题,题型多以选择题、实验题,分值约4分
2.串并联电路中电压的规律 ★★★★
3. 电阻 ★★★
4.变阻器 ★★★★★
知识点一:电压及其测量、串并联电路电压规律
1.电压概念:电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置,不同电源提供电压值各不相同。
2.电压单位:电压用字母U表示,其国际主单位是伏特,用字母V表示,还有单位kW、mV。换算关系:1kV=1000V=106mV。
3.常见电压值:一节干电池的电压是1.5V,家庭电路中电压是220V,人体安全电压值不高于36V。
4.电压表:测电路两端电压的仪表是电压表,电路符号是,实验室用的电压表有0~3V和0~15V两个量程,其分度值分别是0.1V、0.5V。
5.电压表的使用:A.电压表要并联在被测电路两端;B.“+”“-”接线柱要正确,让电流“+”进“-”出;C.所测电压值不能超过其量程。可采用试触的方法选择合适的量程;D.可以直接并联在电源两端。
6.电压表与电流表比较
仪表比较 电压表 电流表
用途 测量电路两端的电压 测量电路中的电流
符号
连接方法 并联在被测电路的两端 串联在被测电路中
与电源相接 能够直接并联在电源两极上 绝对不允许不经过用电器直接连接到电源两极上
等效识图技巧 因电阻很大,识别电路连接方式时,去掉电压表简化电路 因电阻很小,识别电路连接方式时,看成导线简化电路
相同点 使用前要调零,弄清分度值、量程。使用时都要使电流从正接线柱流进,负接线柱流出,都要选择合适量程,都要等指针稳定时再读数,不能估计出电流值、电压值时可用试触法选择合适的量程
7.串、并联电路中电压规律
电路 文字表述 表达式
串联 串联电路中,各部分电路两端电压和等于__总电压(电源电压)__ U=U1+U2
并联 并联电路中,各支路两端电压__相等__ U=U1=U2
8.注意:
(1)串联电路“分压不分流”,并联电路“分流不分压”。
(2)串联电路中只有一个电流,并联电路中只有一个电压。
1.将下列常见电压的数值补充完整.
(1)一节新干电池的电压为_____V.
(2)一块铅蓄电池的电压为_____V.
(3)我国家庭电路的电压为_____V.
(4)人体安全电压值为 V.
2. (2021秋 唐山期中)在如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.7.5V,1.5V B.1.5V,7.5V C.6V,1.5V D.1.5V,6V。
参考答案:1.1.5;2;220;不高于36;2.C。
知识点二:电阻与变阻器
1.电阻及其单位:电阻是导体本身的一种性质,表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,用符号R表示,电路符号,电阻的单位有兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)、欧姆(Ω)。
2.影响电阻大小的因素:导体电阻是导体本身的一种性质,其大小取决于导体的材料、长度、横截面积,还与温度有关,与导体两端电压和流过的电流无关。
3.半导体和超导现象:半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。
常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。某些物质在很低的温度时电阻变为零,这种现象叫超导现象。应用有:超导体磁悬浮,超导电子元件等。
4.滑动变阻器的构造:由电阻率大,熔点高且外面涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘管上制成。
5.滑动变阻器的原理:靠改变接入电路中电阻线长度来改变电阻,电路符号。
6.滑动变阻器的作用:改变接入电路中的电阻从而改变电路中的电流或改变某一导体两端的电压;有时还起到保护电路作用。
7.滑动变阻器接法
(1)断路式接法:如图甲所示,变阻器右边的电阻线被断路,左边的电阻线接入电路。
(2)短路式接法:如图乙所示,变阻器右边的电阻线被短路,左边的电阻线接入电路。
(3)定值电阻式:如图丙所示,变阻器的电阻线全部接入电路中,其滑片的移动不能改变自身连入电路中的电阻,只能改变与其并联的电压表的示数。
8.使用口诀:变阻器,常串联;一上一下连接线。开关S闭合前,P放阻值最大边。连入电阻看下边,远离大,靠近小,这样使用错不了。
9.每一个滑动变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值,在使用时,不能让电流超过其允许通过的最大电流值。
3. 关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A. 粗细相同的两根导线,较长的导线电阻一定大
B. 镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大
C. 长短相同的两根导线,横截面积较小的电阻一定较大
D. 同种材料制成的长短相同的两根导线,粗导线的电阻小
4. .图中是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,接入电路的电阻变小的滑动变阻器为( )
参考答案:3. D;4.A。
易错点1 误认为两用电器两端电压相等时,两用电器一定是并联的。
典例1:(2020 瓜州县一模)一个电路中有两盏电灯L1和L2,则下列判断正确的是( )
A.若开关断开,两灯同时熄灭,则两灯连接方式一定为串联
B.若一盏灯不亮了,另一盏灯仍然亮,则不能判断是串联还是并联
C.若测得每盏灯两端的电压都相等,则两灯的连接方式一定为并联
D.若测得通过每盏灯的电流都相等,则两灯的连接方式一定为串联
【错解】选C。理由:用电器两端电压相等时,两用电器一定是并联的。
【析错】并联电路的用电器是互不影响的,且并联电路中的电压一定是相等的;串联时若两灯的规格相同,每个灯泡两端的电压也是相同的。
【正解】选B,理由:A、若开关断开,两盏灯同时熄灭,有两种可能,即可能串联;也可能并联,且此时的开关处于干路上,故A错误;B、若两灯规格相同,则说明两灯互不影响,即一定是并联;但若两灯的规格不同,即也可能是串联,此时灯泡不发光的原因是由于实际功率太小导致的,故B正确; C、并联电路中的电压一定是相等的,若相互串联的两灯的规格相同,其电压也是相同的,故C错误; D、串联电路中的电流一定相等,若并联电路中的两灯的规格相同,通过各个支路的电流也是相等的;故D错误。故选:B。
▲▲变式练习1
1. (2021 成都模拟)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,电压表示数为8V;当开关S断开时,电压表示数为3.8V,则此时灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.2V、3.8V B.3.8V、8V C.3.8V、4.2V D.8V、3.8V
2. (2021秋 路北区期中)如图(a)所示的电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图(b)所示,则R1两端的电压为 V,R2两端的电压为 V。
参考答案:1.A;2. 6;1.5。
易错点2 误认为导体未接入电路时,就没有电阻。
典例2:(2020 禅城区校级模拟)下列关于电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B.不考虑温度的影响,同种材料制成的长短相同的两条导线,细导线的电阻较大
C.一切导体的电阻都随着温度的升高而增大
D.当导体中电流为零时,导体的电阻也为零
【错解】选D,理由:导体未接入电路时,就没有电阻,接入电路才有电阻。
【析错】电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关
【正解】选B,理由:A、导体的电阻大小与导体两端的电压和通过的电流无关,该选项说法不正确; B、不考虑温度的影响,同种材料制成的长短相同的两条导线,细导线的电阻较大,该选项说法正确; C、对于金属导体来说,其电阻随着温度的升高而增大,如灯丝;也有少数导体,电阻随温度的升高而减小,该选项说法不正确; D、导体的电阻与电流无关,当电流为零时,电阻不为零,该选项说法不正确。 故选:B。
▲▲变式练习2
3. (2021秋 海淀区校级期中)关于电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由导体本身的性质决定,与电流、电压无关
B.当导体中通过的电流为零时,电阻也为零
C.定值电阻两端的电压变大,该电阻的阻值保持不变
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
4. (2021秋 黔南州期中)某导体接在10V的电源上时,它的电阻为10Ω;若将它改接在6V的电源上,它的电阻为 。若加在它两端的电压为零,它的电阻 。
参考答案:3.A、C;4. 10Ω;10Ω。
易错点3 不能正确判断电路中某个元件发生了何种故障。
典例3:(2020 南充模拟)如图所示,当开关S闭合后,两只灯泡均发光,两表均有示数。过一段时间后,发现电压表示数变为0,电流表示数增大。经检查除小灯泡外其余器材的连接良好,造成这种情况的原因可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2短路
C.灯L1短路 D.灯L1、L2均断路
【错解】选A,理由:灯泡L1灯丝断路就不亮了。
【析错】电流表示数增大,说明电路的总电阻减小;电压表示数为零,可能是电压表被短路或其它位置有断路,逐个分析每个选项出现的现象。
【正解】选B,理由:A、如果灯L1断路,则电压表、电流表示数都为零。不符合题意; B、如果灯L2短路,则电压表也会被短路,造成电压表示数为零,电流表示数变大。符合题意; C、如果灯L1短路,则为L2的基本电路,电压表有示数且为电源电压,电流表示数变大。不符合题意; D、如果灯L1、L2都断路,则整个电路断路,电路中无电流,两表都无示数。不符合题意。故选:B。
▲▲变式练习3
5. (2021秋 罗湖区期中)如图所示的电路中,闭合开关后,两灯均不亮,电压表指针偏转了较大的角度。若电路中只有一处发生故障,则故障的原因可能是( )
A.L1处发生断路 B.L1被短接
C.L2处发生断路 D.L2被短接
6. (2021 本溪模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,两电表的示数都突然变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.灯 L 发生了断路 B.灯 L 发生了短路
C.电阻 R 出现断路 D.电阻 R 出现短路
参考答案:5.A;6.B。
易错点4 电流表与电压表的使用
典例4:(2020 深圳模拟)如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S为自动控制开关。闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;当被测物体的质量超过电子秤量程时,开关S自动断开,电子秤无示数。下列判断正确的是( )
A.电子秤的刻度表可能是由电流表或电压表改装而成的
B.秤盘里放的东西越重,电路中的电流越小
C.秤盘里放的东西越重,AB电阻两端的电压越小
D.R0电阻去掉后,也能保证电路安全工作
【错解】选A,理由:电子秤刻度表因有指针,故其由电流表和电压表改装而成均可以。
【析错】因电子秤刻度表串联在电路中,所以,电子秤刻度表只能是由电流表改装而成的,不能由是电压表,因为电子秤刻度表是串联在电路中的,电压表只能与被测电路并联。
【正解】选C,理由:A、因电子秤刻度表串联在电路中,所以,电子秤刻度表是由电流表改装而成的,故A错误;BC、秤盘里放的东西越重时,滑片下移,变阻器连入电路的电阻越小,由欧姆定律可知,电路电流越大,并且变阻器分得的电压越小,即AB电阻两端的电压越小,故B错误,C正确;D、R0电阻为保护电路的电阻,可以避免电路中电流过大,不能去掉R0,故D错误。故选:C。
▲▲变式练习4
7. (2021 新华区校级一模)如图所示的电路中,甲、乙是连接在电路中的两只电学仪表,闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光,则( )
A.甲是电流表,乙是电压表,灯L1和L2串联
B.甲是电压表,乙是电流表,灯L1和L2并联
C.甲是电压表,乙是电流表,灯L1和L2串联
D.甲是电流表,乙是电压表,灯L1和L2并联
8. (2021 淮安区模拟)如图所示,用两节新干电池作电源,电路无连接故障,闭合开关后,电压表的示数为 (选填“1.5”“3”或“0”)V,小电灯 (选填“能”或“不能”)正常发光。
参考答案:7.B;8. 3;不能。
易错点5 变阻器的使用
典例5:(2020春 和平区期中)如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A.B. C. D.
【错解】选C,理由:变阻器接入电路中的电阻丝长度最长,电阻最大。
【析错】滑动变阻器使用时,接线柱的选取要一上一下。滑动变阻器接入电路中电阻的大小取决于电阻丝接入电路的长度,要使滑片向左滑动时连入电路的电阻变大,就要使电阻丝接入电路的长度变长,由此入手分析。
【正解】选D.理由:A.滑动变阻器的左下方接线柱和左上方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻变小,故A错误;B.滑动变阻器的两个上方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小且不变,故B错误;C.滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变,故C错误;D.滑动变阻器的左上方接线柱和右下方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变长,所以电阻变大,故D正确。故选:D。
▲▲变式练习5
9.(2021 长葛市一模)某同学设计了一个可以调节灯泡亮度的电路,连接如图所示,将滑动变阻器的滑片移动到右端最大阻值处,闭合开关S,发现灯泡不亮,接下来的操作中最合理的是( )
A.拆掉导线重新连接电路
B.断开开关S,增加电池的节数重新实验
C.断开开关S,更换额定功率大一点的灯泡重新实验
D.观察电流表的示数,如果示数不为0,将滑动变阻器滑片向左移动
10. (2021 南岗区校级一模)图甲为某可调节亮度的台灯,图乙为其调光的电位器的结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡并联,电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改 变灯泡亮度的
B.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C.若只将a、b接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
参考答案:9.D;10. C。
一.选择题(共14小题)
1.(2021 乐山)下列数据中,不符合生活实际的是( )
A.我们所用物理教材的宽度约为18cm B.标准大气压下水的沸点为100℃
C.一节干电池的电压为1.5V D.人体的密度约为1.0 kg/m3
2.(2021 济南)如图所示是电压表的表盘,其示数是( )
A.2.05V B.2.5V C.10.5V D.12.5V
3.(2021 湘西州)如图由两节干电池组成的电源电压是( )
A.1.5V B.2V C.3V D.4V
4.(2021 黑龙江)下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确的是( )
5.(2021 邵阳)为了纪念著名的物理学家欧姆,用他的名字作为单位的物理量是( )
A.电流 B.电阻 C.电功率 D.功
6.(2021 成都)普通笔记本电脑的电池电压最接近( )
A.220V B.110V C.20V D.380V
7.(2021 湖州)2020年10月15日,《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料,向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在( )
A.电热毯 B.电动汽车动力系统
C.电热水壶 D.充电暖手宝
8.(2021 淄博)如图所示,把铜片、铁片插入菠萝中,制成一个水果电池,用电压表测量它的电压。则( )
A.菠萝是绝缘体 B.电压表能提供电压
C.水果电池的电压为0.5V D.铜片是水果电池的正极
9.(2021 武汉)利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为La=Lb=Lc=Ld,横截面积关系为Sa=Sb=Sc=Sd,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( )
A.选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B.选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C.选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D.选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
10.(2021 青岛)用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,且电压表正接线柱接A点
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
11.(2021 威海)甲、乙、丙三个导体串联在电路中,它们材料相同、均为圆柱体,规格如表所示。通电1min,电流通过甲、乙、丙做的功分别为W甲、W乙、W丙,则( )
导体 长度/cm 横截面积/cm2
甲 5 1
乙 10 1
丙 5 2
A.W乙>W甲>W丙 B.W甲=W乙=W丙
C.W甲>W乙>W丙 D.W丙>W甲>W乙
12.(2021 宜昌)关于信息和材料,下列说法不正确的是( )
A.铜、铝、陶瓷都是很好的导体 B.光导纤维传导的是电磁波
C.超导材料适合用来进行远距离输电 D.发光二极管是一种半导体材料
13.(2021 怀化)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。开关S闭合后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,下列判断正确的是( )
A.U1<U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2
14.(2021 益阳)关于如图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
二.填空题(共15小题)
15.(2021 贵港)贵港很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由
太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管,是由 材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),通过电流能够发光,可以把电能直接转化成 能。
16.(2021 柳州)在如图所示的遥控器电池盒中,应安装 节干电池,其正常工作电压为 V。
17.(2021 阜新)如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是 表,乙是 表(均选填“电流”或“电压”)。
18.(2021 贺州)如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的 (选填“A”、“C”或“D”)接线柱连接;滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻的大小。
19.(2021 内江)导体电阻的大小不仅跟材料和温度有关,还与其 和 有关。
20.(2021 滨州)某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,电烤箱的电阻丝 (选填“能”或“不能”)采用超导材料。2021年5月14日,苏州、武汉两地遭遇龙卷风袭击,如图所示,由于龙卷风核心处气流流速大,压强 ,把地面的物体抛到空中,造成了多人遇难,数百人受伤。
21.(2021 湘西州)导体虽然容易导电,但是对电流也有一定的阻碍作用。影响导体电阻大小的因素有导体温度、材料、 、横截面积。
22.(2021 湘西州)如图所示电路图中,电压表测量的是灯泡 两端电压。
23.(2021 绥化)导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外,还与 有关。科学家发现,某些物质在很低的温度时电阻就变成了0,这就是超导现象,超导现象最直接的应用之一是制造 。(选填“电热丝”或“输电线”)。
24.(2021 广西)如图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变 。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则a、b之间应接入 ,c、d之间应接入 。(后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
25.(2021 河池)如图所示,用A、B两个金属夹子夹住一段铅笔芯,当闭合开关后,小灯泡亮,说明铅笔芯是 ;固定夹子A,左右移动夹子B,小灯泡的亮度会随着变化,说明铅笔芯电阻大小跟 有关。
26.(2021 大连)2021年5月15日,中国“天问一号”着陆巡视器成功着陆火星,其搭载的“祝融号”火星车开始执行探测任务。火星车的四块太阳能电池板由 (选填“半导体”或“超导”)材料制成,所获取的太阳能是太阳内部发生核 变释放出的。
27.(2021 贵港)请读出所列各仪表的读数:图1中电阻箱接线柱间的电阻值是 Ω;用细线拴一金属块放入盛有20mL水的量筒中,液面位置如图2所示,则金属块的体积为 cm3;图3中被测物体的长度是 cm;用天平测量一金属块的质量,天平平衡时所用砝码及游码如图4所示,则金属块的质量为 g。
28.(2021 贺州)如图甲所示的电路中,L1两端的电压为U1=3.7V,L2两端的电压如图乙所示,则L2两端的电压U2= V,电源电压U= V。
29.(2021 十堰)LED灯具有节能、环保等特点,它的主要材料是 (选填“超导体”或“半导体”),一个额定电压为220V,额定功率为11W的LED灯,该灯的额定电流是 A。小红查资料知道10W的LED灯的亮度与60W的白炽灯相同,她新买了10W的LED台灯替换自己房间60W的白炽灯台灯,若小红房间的台灯每天正常发光4小时,使用LED灯后一个月(按30天计算)可以节约用电 kW h。
三.综合探究题(共10小题)
30.(2021 兰州)在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如表所示:
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
(1)实验中应通过观察 来比较电阻的大小,这种实验方法叫 ;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系;
(3)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系;
(4)为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,应选用编号为 的两根电阻丝进行实验。
31.(2021 大连)已知导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关。某同学探究“导体的电阻大小与导体的材料是否有关”,实验器材有:3V稳压电源、电流表、5Ω的定值电阻、开关、刻度尺、钳子(用于截断金属丝)各一个,横截面积相同的镍铬、康铜和铜三种金属丝足量,导线若干。
(1)请设计电路图,在如图的基础上补充完整。
(2)实验中,他将长度和横截面积均相同的三种金属丝分别接入电路,测出的电流分别为I镍铬、I康铜、I铜,它们的关系为I镍铬<I康铜<I铜。则可得出的探究结论是: 。通过分析实验信息,该同学还可以判断出:镍铬材料和康铜材料比较, 的导电性较强。
(3)该同学利用上述实验器材进一步探究“导体的电阻大小与导体的长度的关系”,请画出记录实验信息的表格,表中要有必要的信息。
32.(2020 绵阳)学校实验室有一根长略大于60cm的均匀电阻丝,小明等同学打算探究这根电阻丝不同长度的电阻与对应长度的关系。已知这根电阻丝总电阻约6Ω.他们设计了如图甲所示电路示意图,电源电压3V,电阻丝拉直固定在木板上的a、b两点,P为鳄鱼夹。
完成实验,回答下列问题:
(1)电流表应选用 (选填序号)。
A.电流表A1(0~60mA)
B.电流表A2(0~0.6A)
C.电流表A3(0~3.0A)
(2)正确连接电路,断开开关,鳄鱼夹P夹接在电阻丝上靠近b端某位置,用刻度尺测鳄鱼夹与a端间电阻丝长度L,闭合开关,读取电流表示数I;断开开关,将鳄鱼夹P向a端移动约10cm,重复前面的操作。6次测得的电阻丝长度L和对应电流表示数I如下表所示。
序号 1 2 3 4 5 6
L/cm 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0
I/A 0.51 0.60 0.73 1.05 1.48 2.95
算出的电阻R/Ω 5.9 ? 4.1 2.9 2.0 1.0
(3)计算接入电路电阻丝的电阻R,并填在上表中。请补填根据第2次测量算出的电阻丝的电阻R2= Ω。
(4)请在图乙的坐标系中,制定纵横坐标的标度,把上表中数据在坐标系中描点,然后画出图象。
(5)根据你画出的图象, (选填“可以”或“不可以”)得到结论:在误差范围内,电阻丝的电阻与其长度成正比。
33.(2020 安顺)我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题:
实验次数 AB间电阻/Ω CD间电阻/Ω
1 10 5
2 20 10
3 30 15
(1)连接电路时,应将开关处于 状态(选填:“断开”或“闭合”);
(2)如图甲所示,小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为 V.比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压 ;
(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信? (选填:“可信”或“不可信”),你的理由是: 。
34.(2020 凉山州)如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。
(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 法。
(2)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关。
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 有关。
(4)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
35.(2020 六盘水)我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题:
实验次数 AB间电阻/Ω CD间电阻/Ω
1 10 5
2 20 10
3 30 15
(1)连接电路时,应将开关处于 状态(选填:“断开”或“闭合”);
(2)如图甲所示,小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为 V.比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压 ;
(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信? (选填:“可信”或“不可信”),你的理由是: 。
36.(2020 绥化)如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应 。实验时,灯L1和灯L2的规格应 。(填“相同”或“不相同”)
(2)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是 。
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关 。
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论: 。(请使用文字叙述)
37.(2020 扬州)在“探究串联电路电压的特点”实验中:
某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U和灯泡L1、L2两端的电压U1、U2数据如表:
U/V U1/V U2/V
2.6 1.3 1.3
(1)该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是 (用题中物理量符号表示)。
(2)实验过程中,若L1灯丝断了,观察到电压表V1示数为 ,电压表V2示数为 。
(3)该实验还有待改进,请写出其中一点: 。
38.(2021 达州)为探究导体电阻大小的影响因素,某同学利用同种合金材料制成的a、b、c三条电阻丝(不考虑温度对电阻的影响)进行实验,a、b长度相同,b、c粗细相同,如图1所示。连接电路,分别接入电阻丝a、b、c,闭合开关后电流表的三次示数如图2所示。
(1)根据示数可以得出以下结论:
①电阻大小不仅跟导体横截面积有关,还跟导体 有关。
② 电阻丝的阻值最小(选填“a”“b”“c”)。
(2)该同学更换了电源和电流表,添加了电压表和滑动变阻器,设计了图3(甲)所示的电路来测量电阻丝的电阻。
①图3(乙)是根据图3(甲)连接的实物图,请在错误的导线上打“×”并连接正确。
②闭合开关后,当滑片P向右移动时,电压表示数 (选填“变大”“变小”“不变”);当滑片P移到某一位置时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图丙所示,则Ra= Ω;接着他多次改变滑片位置测量a电阻丝的电阻值,并求出平均值Ra′,其目的是 ;
③若电源电压为6V,Ra′=Ra且保持不变,要使图3(乙)连接方式中各电路元件安全,则滑动变阻器的最大值应不小于 Ω。
39.(2020 襄阳)某物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验。他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如表。
序号 材料 长度 横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
(1)他们应选择序号为 的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体 的关系,这次你应该选择序号为 的两根电阻丝来做实验。
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.【解答】A、我们所用物理课本的宽度约为18cm,故A符合实际情况;
B、标准大气压下水的沸点为100℃,故B符合实际情况;
C、一节干电池的电压为1.5V,故C符合实际情况;
D、人体的密度与水的密度差不多,约为1.0×103 kg/m3,故D不符合实际情况。
故选:D。
2.【解答】由图可知,电压表选择的量程为0~3V,分度值是0.1V,指针所指的位置是2.5V,电压表的示数为2.5V。
故选:B。
3.【解答】一节干电池的电压是1.5V,图中两节干电池串联,因串联电池组的电压等于各电池的电压之和,所以图中两节干电池组成的电源电压为1.5V+1.5V=3V。
故选:C。
4.【解答】
A、电流表并联到了电阻R2两端,R2被短路,此时电压表测量的是一段导线两端的电压,故A错误;
B、电流表并联到了电阻R2两端,电压表与电阻R2串联,电流表和电压表的接法错误,故B错误;
C、电压表并联到了电阻R1两端,测量的是R1两端的电压,故C错误;
D、该电路为串联电路,电压表并联到了电阻R2两端,测量的是R2两端的电压,电流表串联在电路中,故D正确。
故选:D。
5.【解答】在物理学中,
A、电流的基本单位是安培。故A不符合题意;
B、电阻的基本单位是欧姆。故B不符合题意;
C、电功率的基本单位是瓦特。故C符合题意;
D、功和各种能量的基本单位是焦耳。故D不符合题意。
故选:B。
6.【解答】普通笔记本电脑的电池电压电池的电压一般是14.4V或10.8V,20V比较接近笔记本电脑的电池电压,故ABD错误,C正确。
故选:C。
7.【解答】
ACD、超导体电阻为零欧姆,电流流过超导体时,不会发热,ACD都是利用的电流的热效应工作的,故ACD错误;
B、超导体在通电过程中,电能没有损失,因此可以用超导体制作汽车动力系统的线圈,故B正确。
故选:B。
8.【解答】
A、菠萝相当于是电源,内部有电流通过,是导体,故A错误;
B、电压表可以测量电压的大小,电源提供电压,故B错误;
C、由图知电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.1V,故C错误;
D、电压表指针正向偏转,说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,由图知铜片与电压表的正接线柱连接,因此铜电极为正极,故D正确。
故选:D。
9.【解答】A、选用a和b进行实验,a和b长度相同,横截面积相同,而材料不同,所以可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故A正确;
B、选用c和d进行实验,c和d长度相同,材料相同,而横截面积不同,所以可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系,故B错误;
C、选用a和c进行实验,a和c材料相同,横截面积相同,而长度不同,所以可以探究导体电阻跟长度的关系,故C错误;
D、选用b和d进行实验,b和d长度不同,横截面积不同,材料不同,有三个变量,所以不可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故D错误。
故选:A。
10.【解答】
A、电压表可以直接并联在电源两端,测量电源电压,故A错误;
B、若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,所以电压表正接线柱接A点,故B正确;
C、本实验的结论为:在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,故C错误;
D、多次测量的目的是使结论具有普遍性,避免偶然性,不是减小误差,故D错误。
故选:B。
11.【解答】甲、乙、丙三个导体材料相同、均为圆柱体,由表中数据知,甲和乙横截面积相等,乙比甲长度大,所以R乙>R甲,
甲和丙长度相等,甲的横截面积小于丙,所以R甲>R丙,
所以三个导体的大小关系为:R乙>R甲>R丙;
甲、乙、丙三个导体串联在电路中,所以通过它们的电流相等,通电都为1min,
根据W=UIt=I2Rt可知,W乙>W甲>W丙。
故选:A。
12.【解答】A、陶瓷为绝缘体,故A错误;
B、光导纤维传导的是激光信号,激光也是一种电磁波,故B正确;
C、超导体做输电导线,可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效率,故C正确;
D、发光二极管是一种半导体材料,故D正确。
故选:A。
13.【解答】由图可知,该电路为并联电路,根据并联电路的特点可知,电阻R1、R2两端的电压都等于电源电压,所以U1=U2;
电阻两端的电压相等,R1>R2,根据I=可知,I1<I2。
故选:B。
14.【解答】AB、如图可知,在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,并联电路各并联支路两端电压相等,故有U=U1=U2,各支路电流I1=,,因为电阻R1、R2未知,所以I1、I2的关系也不能确定,故AB错误;
CD、因为在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,并联电路各并联支路两端电压相等,所以有U=U1=U2,故C正确,D错误。
故选:C。
二.填空题(共15小题)
15.【解答】(1)二极管的制作材料为半导体;
(2)LED是一种发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝、直接能够发光,即把电能直接转化成光能。
故答案为:半导体;光。
16.【解答】干电池的负极要对准电池盒中的弹簧,如图,电池盒中有两个弹簧,所以需要两节干电池;每节干电池的电压是1.5V,它们是串联在电池盒中,所以正常工作的电压为1.5V×2=3V。
故答案为:2;3。
17.【解答】闭合开关S后,两个灯泡都能发光;若乙是电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙是电压表,甲与灯泡L2串联,为电流表,则两个灯泡组成并联电路。
故答案为:电流;电压。
18.【解答】滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的大小;
电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,则变阻器接入电路中电阻线的长度要变短,所以另一根导线应该与C接线柱连接。
故答案为:C;长度。
19.【解答】导体电阻的大小跟导体的材料、温度、长度、横截面积有关。
故答案为:长度、横截面积。
20.【解答】(1)超导体的电阻为零,有电流通过时不会发热,电烤箱是利用电流的热效应工作的,所以电烤箱的电阻丝不能采用超导材料;
(2)龙卷风发生时,龙卷风核心处空气流速很大,压强小,物体在外界大气压的作用下被抛到空中。
故答案为:不能;小。
21.【解答】影响导体电阻大小的因素有导体温度、材料、长度、横截面积。
故答案为:长度。
22.【解答】分析上图可以看出,电压表此时并联在灯泡L1两端,测量的是灯泡L1两端的电压。
故答案为:L1。
23.【解答】(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度和横截面积有关;
(2)超导体的电阻为零,有电流通过时不会发热,而电热丝是利用电流的热效应工作的,所以超导体不适合;若用在输电线上,可以减少由于发热而产生的电能损耗,所以适合做输电线。
故答案为:材料;输电线。
24.【解答】(1)由图可知,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变小;
(2)c、d之间不可能是电压表,否则电路断路;
若c、d之间为电流表,
①当a、b之间为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压示数不变,电流表测电路中的电流,
当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;
②a、b之间为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,
当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知该支路的电流减小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;
(3)若c、d之间为定值电阻,
①a、b之间不可能为电流表,否则滑动变阻器被短路;
②a、b之间为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,
当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知电流表的示数减小,
由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
故答案为:小;电压表;定值电阻。
25.【解答】(1)如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡发光,说明铅笔芯是导体;
(2)固定夹子A,左右移动夹子B,小灯泡的亮度会随着变化,这表明电路中的电流也发生变化,接入电路的电阻发生变化,即铅笔芯的电阻大小与长度有关。
故答案为:导体;长度。
26.【解答】太阳能电池板是用半导体材料制成的;
太阳能电池板所获取的太阳能是太阳内部发生核聚变释放出的巨大的核能。
故答案为:半导体;聚。
27.【解答】(1)由图可知:此电阻箱接入电路的电阻:
R=2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+1×1Ω=2021Ω;
(2)根据量筒的读数方法,视线与凹面低处平行,金属块和水的总体积V1=30mL,已知水的体积V水=20mL=20cm3,所以V金=V1﹣V水=30cm3﹣20cm3=10cm3;
(3)刻度尺的分度值为1mm,用cm作单位,应估读到分度值下一位,则读数为5.50cm﹣3.00cm=2.50cm;
(4)天平标尺的分度值是0.2g,被测物体的质量是:50g+5g+2.6g=57.6g。
故答案为:(1)2021;(2)10;(3)2.50;(4)57.6。
28.【解答】当开关S闭合时,电路是一个串联电路,电压表测量的是L2两端的电压,由图乙可知,此图中电压表接的是小量程,故分度值是0.1V,故示数U2=2.3V;
已知L1两端的电压为U1=3.7V,故电源电压U=U1+U2=3.7V+2.3V=6V;
故答案为:2.3;6。
29.【解答】(1)目前的电子产品中大量应用了半导体,LED灯也是利用半导体材料制成的。
(2)由公式P=UI可知,该灯的额定电流为I===0.05A。
(3)白炽灯一个月消耗的电能为W白=P白t=0.06kW×4h×30=7.2kW h;LED灯一个月消耗的电能为WL=PLt=0.01kW×4h×30=1.2kW h;则相对于使用白炽灯,使用LED灯后一个月可以节省的电能为△W=W白﹣WL=7.2kW h﹣1.2kW h=6kW h。
故答案为:半导体;0.05;6。
三.综合探究题(共10小题)
30.【解答】(1)电阻是对电流的阻碍作用,电阻越大,电流表的示数越小,通过观察电流表的示数可以判断电阻的大小,应用了转换的思想,叫转换法;
(2)观察表中A、B实验组,材料和横截面积相同、长度不同,探究导体电阻大小与长度的关系;
(3)察表中A、C实验组,材料和长度相同、横截面积不同,探究导体电阻大小与横截面积的关系;
(4)要探究导体电阻大小与导体材料的关系,变量是材料,控制长度和横截面积相同,观察表中A、D两组符合条件。
故答案为:(1)电流表的示数;转换法;(2)长度;(3)横截面积;(4)A、D。
31.【解答】(1)某同学探究“导体的电阻大小与导体的材料是否有关”,要取相同长度、相同横截面积的不同材料的电阻丝与定值电阻以及电流表串联,通过电流表的示数看出电阻丝电阻的大小。由欧姆定律得,电路电流越大,电路总电阻越小,由串联电路特点得,电流越大,电阻丝电阻越小,如下图所示:
(2)实验中,他将长度和横截面积均相同的三种金属丝分别接入电路,测出的电流分别为I镍铬、I康铜、I铜,它们的关系为I镍铬<I康铜<I铜,
说明长度和横截面积相同时,镍铬电阻最大、铜的电阻最小,因此可得结论:当电阻丝的长度和横截面积相同时,电阻丝的电阻与材料有关;
长度和横截面积相同时,通过镍铬的电流小于通过康铜的电流,镍铬电阻大于康铜的电阻,说明康铜的导电性较强;
(3)探究“导体的电阻大小与导体的长度的关系”,要控制导体的材料和横截面积相同,改变导体的长度进行实验,为了得到普遍规律,还应换用不同的材料的导体重复进行多组实验。应该记录的数据有所用的导体,对应导体的横截面积、长度和电流,表格如图所示。
故答案为:(1)如上图;(2)当电阻丝的长度和横截面积相同时,电阻丝的电阻与材料有关;康铜;(3)如上表。
32.【解答】(1)根据实验数据可知,当电路中接入的阻值为1Ω时,电路的电流:I最大===3A,所以选用0~3A的电流表,故选C;
(3)由I=可得,电阻丝R2的电阻:R2===5Ω;
(4)根据表中数据描点,然后用直线将各点连接起来,如下图所示:
(5)根据图象可知,R与L的图象是一条直线,即R与L成正比,所以可以得出的结论为:在误差范围内,电阻丝的电阻与其长度成正比。
故答案为:(1)C;(3)5;(4)如图;(5)可以。
33.【解答】(1)连接电路时,开关处于断开状态。
(2)电压表使用0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,10Ω两端的电压是2V,
电阻10Ω通过的电流为:I===0.2A,
串联电路中电流处处相等,所以5Ω电阻两端的电压为:U2=IR2=0.2A×5Ω=1V,
所以串联电路中,电阻值越大,其所分电压越大。
(3)实验过程中,三次实验的电阻比都是2:1,具有偶然性,实验中每次实验的电阻比值不同,才能得到普遍性结论,所以这一实验过程得到的结论不可信。
故答案为:(1)断开;(2)2;越大;(3)不可信;要得到普遍性规律,实验中每次实验的电阻比值应不同。
34.【解答】
(1)该实验中,通过电流表的示数大小间接得知接入电阻丝的阻值大小,应用了转换法;
(2)探究电阻大小跟导体的长度有关时,需要控制材料和横截面积相同,所以需要将bc两根导线分别接入电路中进行实验;
(3)由图可知,导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;
(4)要探究电阻大小跟导体的横截面积有关,需要控制导体的材料和长度相同,横截面积不同;由图可知,导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同,因此选用导线b、d分别接入电路中。
故答案为:(1)转换;(2)bc;(3)材料;(4)bd。
35.【解答】(1)连接电路时,应将开关处于断开状态,这样连接电路时可以避免出现短路等问题的出现而损坏电路元件;
(2)电压表使用0~3V量程,分度值是0.1V,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为2V,
电阻10Ω通过的电流为:I===0.2A,串联电路中电流处处相等,所以5Ω电阻两端电压U2=IR2=0.2A×5Ω=1V,
所以,串联电路中,电阻值越大,其所分电压越大;
(3)实验过程中,三次实验的电阻比都是2:1,具有偶然性,实验中每次实验的电阻比不同,才能得到普遍结论,所以这次实验得到的结论不可信。
故答案为:(1)断开;(2)2;越大;(3)不可信;要得到普遍规律,实验中每次实验的电阻比值应不同。
36.【解答】(1)连接电路时,开关应断开。实验时,为得出普遍性的结论,灯L1和灯L2的规格应不相同;
(2)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,则说明AB之外的电路为通路,UAC=3V,说明AC之外的电路为通路;说明AB之外的电路为通路;UBC=0V,说明BC之外的电路为断路,小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是L1断路;
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表选用大量程,示数如图乙所示,电压表的分度值是0.5V,电压为2V,为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,换接电压表0~3V;
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论:串联电路的总电压等于各部分电压之和。
故答案为:
(1)断开;不相同;(2)L1断路;(3)0.5;换接电压表0~3V;(4)串联电路的总电压等于各部分电压之和。
37.【解答】(1)由图表可知,该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是:U1+U2=U;
(2)实验过程中,若L1灯丝断了,电压表V1测灯Ll两端的电压此时是电源的电压,电压表V1示数为2.6V;由于电路断路,电压表V2测灯L2两端的电压,示数为0V;
(3)该实验还有待改进,电路中换不同规格的小灯泡再进行多次实验。
故答案为:(1)U1+U2=U;(2)2.6V;0V;(3)换不同规格的小灯泡再进行多次实验。
38.【解答】(1)①同种合金材料制成的a、b、c三条电阻丝中,a、b长度相同,b、c粗细相同,
不考虑温度对电阻的影响时,三电阻丝分别接入电路时,电流表的示数不同,说明三电阻丝的阻值不相等,
故可得结论:电阻大小不仅跟导体横截面积有关,还跟导体长度有关;
②由图2可知,c电阻丝接入电路中时,电路中的电流最大,电源的电压一定时,由I=可知,c电阻丝的阻值最小。
(2)①根据电流流向法结合甲电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经开关、电流表、电阻丝、滑动变阻器回到电源的负极,然后把电压表并联在电阻丝两端,
由甲电路图可知,当滑片左移时,变阻器接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的左下方接线柱和任意上方接线柱串联在电路中,如下图所示:
②闭合开关后,当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,a电阻丝两端的电压变小,即电压表的示数变小;
当滑片P移到某一位置时,电压表的示数为1.2V,由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电路中的电流为0.3A,
则a电阻丝的阻值Ra===4Ω;
接着他多次改变滑片位置测量a电阻丝的电阻值,并求出平均值Ra′,其目的是减小误差;
③若电源电压为6V,Ra′=Ra且保持不变,当电压表的示数Ua=3V时,电路中的电流I===0.75A>0.6A,
所以,电路中的最大电流为0.6A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
此时电路的总电阻R总===10Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值R滑小=R总﹣Ra′=10Ω﹣4Ω=6Ω,
则滑动变阻器的最大值应不小于6Ω。
故答案为:(1)①长度;②c;(2)①如上图所示;②变小;4;减小误差;③6。
39.【解答】
(1)要探究导体电阻大小与导体长度的关系,根据控制变量法的思路,应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝。从表格中可知,序号3和序号4的材料、横截面积都相同,所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,不能探究电阻与材料的关系,因为要探究电阻与材料的关系,必须保证两根电阻丝的长度和横截面积都相同,而表格中序号2、3、4没有一个和序号1的长度、横截面积都相同;从表中所给电阻丝的规格看,可以探究电阻与横截面积的关系,要探究电阻与横截面积的关系,必须保证两根电阻丝的材料和长度都相同,序号2和4的材料、长度都相同,只有横截面积不同。
故答案为:(1)3与4;(2)横截面积;2与4。
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