浙江省舟山市2021-2022学年度科学中考电学实验探究专题练习
1.小阳为了验证“通过导体的电流大小跟导体电阻成反比”。他选用了下列符合实验要求的器材:电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表、多个阻值不同的定值电阻。
(1)他连接了如图所示的实验电路,请指出实物图的错误之处:______
(2)小阳改正(1)中的错误后,使用阻值不同的定值电阻进行多次测量,测量的数据如表所示:
电阻R/Ω 6 10 15 20 25 30
电流I/A 0.5 0.34 0.26 0.2 0.16 0.14
小阳分析实验数据,发现电流跟电阻不成反比,经检查发现实验电路的连接和仪器的读数都没有问题。请你帮他分析造成该现象的原因是______。
(3)利用该电路,还可以完成的实验是______
A.研究电流和电压的关系 B.测定未知电阻的大小 C.测定电阻的电功率
2.某科学兴趣小组同学在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时,设计了如图甲所示的电路,正确操作实验后,将得到的实验数据记录在下表中。
组别 物理量 1 2 3 4 5 6
▲ 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2
(1)小组同学设计记录表中的“▲”处应填______;
(2)用笔画线代替导线,将实物图连接完成______;
(3)小组同学正确连接电路后进行实验,每次更换电阻后都要调节滑动变阻器,这样操作的目的是______;
(4)分析表中数据,得出结论:______。
3.小华在探究电磁现象的实验中,设计了如图所示的实验装置。
(1)①在图甲中将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流计的指针向右偏转,由此可知:电路中有___________产生。
②将磁体从螺线管中向左拔出时,会观察到灵敏电流计的指针向___________(选填“左”或“右”)偏转。
③通过前两步实验,可得出感应电流的方向与___________的方向有关。
(2)图乙装置的实验结果表明磁场对通电导体___________;为了使实验效果更明显,图中悬挂在细线下的金属棒最好选用___________(填字母代号)
A.铁棒 B.玻璃棒 C.铝棒 D.铜棒
4.华华同学对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知:充电时充电器内的发射线圈产生磁场,手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电,结构如图甲。学过电磁感应原理的华华同学提出质疑:手机和充电器在充电过程中都不动,并没有做切割磁感线运动,为何会产生感应电流?对此,她设计了图乙实验进行验证。
(1)闭合开关后灵敏电流计指针被没有发生偏转。华华认为,可能是P线圈中的电流过小,于是她将滑片向左移。她的这一操作是基于什么猜想?_______
(2)滑片左移后,仍未观察到指针偏转,但再断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针有明显偏转。请教科学老师后得知:当闭合电路围成的平面内磁感线数量发生改变时,电路中能产生感应电流。请根据上述事实,解释在该实验中若导体ab上下运动时,则闭合电路中不产生感应电流的原因(图丙)_______;
操作序号 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流计指针偏转方向
1 开关由断开变为闭合 向左
2 开关由闭合变为断开 向右
3 开关闭合时,滑片向左移动 向左
4 开关闭合时,滑片向右移动 向右
5 开关闭合后,滑片不移动 不偏转
6 改变电源正负极,闭合开关,滑片向左移动 向左
7 改变电源正负极,闭合开关,滑片向右移动 向右
(3)华华发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。她猜测与Q线圈中的电流方向改变有关,于是进行实验并记录现象。请判断华华的说法是否正确,并合理选择上表格中的两次实验说明理由。_______
5.学习了电磁知识后,英英同学了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢?他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图1甲所示),然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
(1)分析图1_______(选填序号),可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
(2)得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论,你的依据是_______。
(3)如图2所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将_______。
A.不会变形
B.会变形,所围面积增大
C.会变形,所围面积减小
D.会变形,所围总面积不变
6.1901年,挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器,首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性,小柯制作了一个电磁炮模型,其原理如下图。螺线管通电后,铁制撞针迅速前移,推动炮弹射出炮管。
(1)由图可知,铁制撞针在通电螺线管内被磁化,接触炮弹的一端为___________极(填“N”或“S”)。
(2)图中炮弹外壳最不可能使用的金属材质是___________。
A.钛 B.铁 C.铜 D.铝
(3)小柯测得的一项实验数据(取多次实验的平均值)如下表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量(克) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射 程(米) 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
小柯得出了“当其他条件相同的情况下,撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。为了使实验结果更加可靠,还需要补充进行的实验是___________。
7.在探究“感应电流产生的条件”实验中:
(1)如图,a,b两接线柱间应接入小量程的___________(填“电源”、“电流表”或“电压表”);
(2)导体在磁场中运动时,电流表指针没有发生偏转,操作上的原因可能是___________(写一种)
(3)改正错误后继续实验,小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同,于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想:
猜想一:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;
猜想二:与磁场的强弱有关;
猜想三:与导体的匝数有关。
为了验证猜想三,他设计的方案是:分别让两个匝数不同的线圈,在如图所示的磁场中水平向左运动,观察电流表指针的偏转角度。
①请对此方案作出评价,指出存在的主要问题是___________。
②请你说出小王最终如何判断猜想三是否正确:___________。
8.科学兴趣小组同学探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(20Ω,1A)、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干。请你一起完成以下问题:
(1)图甲是他们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。___________
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到___________(填“A”或“B”)端。
(3)小科小组把5Ω的电阻连入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片达到实验要求,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为___________A;小科将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,然后他___________(写出具体操作),记录电流表的示数。
(4)图丙b、c、d三条曲线是其他三组同学根据所测得数据描绘的I﹣U图像,单独分析每条曲线,可以得到的结论是___________。
9.小金同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω),电路设计如图甲,电源电压恒定4V不变,滑动变阻器的规格为“0.5A 15Ω”。请一起完成以下探究:
(1)按照图甲电路图检查实物图连接时,发现有一根导线连接错误,请你在图乙连接错误的导线上打“×”,并在图中补画出正确的连线;( )
(2)小金同学正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表示数为4V不变,电流表示数为0,原因可能是:___________;
(3)清除故障后,小金将滑片P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知:R1=________Ω;
(4)做完以上实验后,小金还用该实验装置来探究电流与电阻的关系,又选用了阻值分别为5Ω和15Ω的定值电阻,为了使以上二个电阻能够完成本次实验,则R1两端的电压可以调节的范围为:________。
10.在探究“电流与电阻的关系”的实验中,所用的器材有:学生电源(选择4V档),阻值为5Ω、8Ω、10Ω、 20Ω、25Ω的定值电阻,“30Ω 1A” 的滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线若干。小明连好电路后,按下列步骤进行实验:
实验次数 1 2 3 4 5
电流I/A 0.4 0.25 0.2 0.1 0.08
电阻R/Ω 5 8 10 20 25
步骤一:将R=5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器,当滑片位于A点(如图甲)时,电压表的示数为2V,观察电流表示数(如图乙)。
步骤二:将定值电阻换成8Ω接入电路,移动滑动变阻器滑片,当电压表的示数为2V时,滑片位于B点。
步骤三:小明再将定值电阻换成其他阻值接入电路后,重复上述实验,将结果记录在表格丙中。
请结合上述过程回答下列问题:
(1)连接图甲电路时,应将开关断开,滑动变阻器的滑片P应处在___________端(选填“左”或“右”),以保护电路。
(2)步骤一中电流表指针偏转过小,为了提高测量的准确性,应进行的操作是___________。
(3)步骤一、二中,滑片位置B应该在A点的___________ (选填“左边”或“右边”)。
(4)由表格丙可得,该实验的结论是___________。
11.甲同学连接好如图所示电路,闭合开关,按一定操作来测量“小灯泡的电阻”,获得实验数据如表。
实验次数 1 2 3 4
电压U/伏 2.5 2.0 1.5 1.0
电流I/安 0.21 0.18 0.15 0.11
电阻R/欧 11.90 11.11 ? 9.09
(1)表中第3次实验时,小灯泡的电阻为___________欧;
(2)将表中电流、电压数据转换为I-U图像,正确的是___________;
(3)乙同学按甲同学的方法连接好电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表指针偏转,电压表指针不偏转,若此电路只有一处故障,你认为故障是___________ 。
12.小明利用一个去掉玻璃壳但灯丝完好的白炽灯和其它必要器材, 完成一些电学实验。
(1)连接如图甲所示电路, 闭合开关后, 电流表示数如图乙所示, 其示数为___________安。
(2)接着点燃酒精灯对灯丝进行加热, 发现电流表示数变小, 是因为灯丝的电阻随着 ___________而变大。
(3)断开开关, 并将灯丝剪断, 再次闭合开关, 发现电流表示数为“0”, 此时电路的状态是___________
(4)在步骤(3)的基础上, 用酒精灯对固定灯丝的玻璃柱进行加热, 随着玻璃柱逐渐被烧红, 小明可以观察到___________的现象, 说明在特定条件下, 玻璃可以由绝缘体转化为导体。
13.明为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力,将它们切成大小相同的长方条,分别接在如图甲电路a、b间。
(1)该实验探究目的类似课本中“研究导体电阻大小与______的关系”;
(2)实验设计中,小明想通过观察比较______来比较三者导电能力的大小;
(3)在实际操作过程中,小明发现实验现象不明显,无法达到实验目的。他通过查阅资料发现,有一种电波感应器(如图乙所示),能向物体发射电波,并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力,物体对电波反射越弱,则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波,反射回来的电波结果如下表(+号越多电波越强),则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是______。
实验材料 感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜 ++++
土豆 +++++++
番薯 ++
14.小科和同学们在做“研究电流与电压的关系”的实验过程中:
(1)小科和同学们经过讨论,完成了“研究电流与电压的关系”两次实验电路的设计,如图甲、乙所示。由图甲改进为图乙,是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能改变_________,进行多次测量,方便寻找普遍规律;
(2)请用笔画线代替导线,帮助小科按电路图乙,将图丙中的实物电路连接完整_________;
(3)小科连完电路,闭合开关后,发现电流表的示数为0,电压表有示数。若电路仅有一处故障,则故障为_________;
(4)在排除故障后,用同一定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片P位于不同位置,读出电表的示数并记录。数据如下表。则可得出结论_________。
电压U/V 3.00 2.50 2.00 1.50
电流I/A 0.30 0.25 0.20 0.15
15.小军同学准备研究“电流与电阻的关系”,实验室提供了以下器材:电源(电压恒为4.5V),滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω各一只,电压表、电流表、开关一个,导线若干。
实验组别 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 0.60 0.30 0.20 0.16 0.12 0.10
(1)如图所示是小军已经连好的实验电路,闭合开关前,还需进行的操作是______。
(2)实验时发现电压表几乎无示数而电流表有示数,出现这种情况的原因可能是定值电阻______(填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,继续实验记录了如下表数据。则小军同学得出的结论是______。
(4)老师看后认为第5、6组数据是没有经过实验直接写上去的。请分析老师判断的理由______。
16.小科同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10,20,50的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20,1A”字样,导线若干。
(1)小科连接好电路,闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是__________。
(2)故障排除后,小科先把10的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,他直接拆下10的电阻,改换成阻值为20的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是__________V,接下来他向右调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V。
(3)当小科改用50的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为造成该现象的原因可能是__________。
A.电源电压太小 B.电压表量程太小 C.滑动变阻器阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了
(4)小科解决了上述问题后,利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像,分析图像得出的结论是__________。
17.在探究电流与电压关系的实验中,老师为同学们准备了下列器材:学生电源(3V,且保持不变),电流表,电压表,定值电阻,开关,滑动变阻器和导线若干。同学们设计了如下两种电路:
(1)有同学认为乙电路比甲电路好,其理由是:___________。
(2)请根据图乙将实物电路图连接完整。( )
(3)正确连接实物电路后,闭合开关,电压表指针明显偏转,电流表指针不偏转,原因可能是________。
18.某同学为测量小灯泡的电阻,设计了如下图所示的电路,所用的电源电压是4V,小灯泡正常工作时的电压是2.5V,小灯泡两端允许加的最大电压为正常工作时电压的1.2倍。
(1)请将图甲的实验电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向左移,接入电路阻值变小)___________;
(2)该同学正确连接电路后,闭合开关并移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息,可计算出小灯泡正常工作时的电阻是___________。他发现该图象不是直线,你认为出现这种情况的主要原因是___________。
19.用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于___________(选填“A”或“B”)端;
(2)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是___________;
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=_________Ω;
(4)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1,滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=___________Ω。(用题中所给量的符号表示)
20.针对“感应电流的大小与哪些因素有关”这一问题,小乐进行了如下探究:
建立猜想:导体切割磁感线运动的速度越大,感应电流越大。
实验装置:如图所示,足够大的蹄形磁体放在水平面上,绝缘硬棒ab、cd可拉动导体PQ水平向右运动(导体PQ运动区域的磁场强度相同)
(1)小乐建立上述猜想的依据是:导体切割磁感线运动的速度越大,动能就越大,转化成的________能就越多;
(2)小乐利用上述实验装置,进行如下操作:让导体PQ先后以________(选填“相同”或“不同”)的速度水平向右运动;同一次实验,应使导体PQ做________(选填“匀速”或“变速”)运动;
(3)若小乐的猜想正确,则观察到的现象是________。
21.为了探究“电流与电阻的关系”,小科用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器(25Ω,2.5A)等器材按图甲方式连接电路,进行如下实验。
①将4欧的R1接入电路,当电压表示数为4伏时,记录电流表的示数;
②用R2替换R1,发现无论如何左右移动滑片P,电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏的刻度线上。老师告知小科,滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,因此无法连续改变接入电路的有效阻值,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,会导致步骤②现象发生。
③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器,并按图丙方式接入电路,继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏,此时电流表示数如图丁所示。
(1)图丁中电流表的示数为___________安;
(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略小于4伏,则小科应如何操作?___________
(3)小科利用图甲电路继续他的探究实验,仍保持定值电阻两端的电压为4伏,则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有___________。
A.15欧 B.25欧 C.35欧 D.45欧
22.某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统,其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作。如图所示。图a是由一组手指状平行金属线组成的雨水检测网器件,图b是自动控制系统的模拟电路。
(1)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录数据如下:
检测浸入雨水中部分 未浸入 浸入 浸入 全部浸入
电流表的示数/A 0 0.16 0.20 0.32
①雨水检测金属网在电路中起到的作用更类似于________(选填“开关”或“滑动变阻器”)。
②根据表中的现象和数据,解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是________;
(2)活动小组发现无雨水时,电动机不能工作,无法实现无雨时车窗的清洗,于是增加了一个电路元件改进了电路,将“”和“增加的元件”连入电路ab间,绘制在如图中________。
23.如图所示电路中,电源电压为4.5V,滑动变阻器的规格为“30 1A”。
(1)甲同学想用该电路研究“电流与电阻的关系”,有一根导线接错了,请在这根接错的导线上打“×”,然后画出正确的连接线___________;
(2)以下是甲同学的一些操作步骤:
①将阻值为10 的定值电阻R1接入电路,滑动变阻器的滑片移至___________(选填“左”或“右”)端,闭合开关。调节滑动变阻器,当电压表示数为2.0V时,读出电流表示数并记录;
②断开开关,拆下R1,接上阻值为20 的定值电阻R2,……,使电压表示数为2.0V,读出电流表示数并记录;
③断开开关,拆下R2,接上阻值为30 的定值电阻R3,重复②的操作。此时发现,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法使定值电阻两端电压到达2.0V。经检查电路完好,为顺利完成实验,可行的措施有___________(写一种即可)。
(3)乙同学将定值电阻换成小灯泡,将电压表量程改为“0~15V”,连接好电路进行实验。闭合开关后测得数据如表,则最可能的原因是___________。
电灯亮暗 电流表示数I/A 电压表示数U/V
不亮 0 4.5
A.电流表断路 B.电流表短路 C.小灯泡断路 D.小灯泡短路
次数 U(伏) I(安) R(欧)
1 U1 I1
2 U2 I2
3 U3 I3
平均值
24.小衢有一个阻值未知的定值电阻R,要求测出R的阻值。图甲是测量R阻值的部分实物图,电源为两节干电池。
(1)用一根导线将电路连接完整_________(连线不得交叉)。
(2)实验前,小衢设计如图记录表。请你评价该记录表是否合理?并说明理由。__________
(3)完成上述实验后,小衢想如果没有电流表能不能测量R的阻值呢?进行思考后她增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了如图乙电路。实验步骤如下:
①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器使电压表示数为2V;
②再断开开关S1,闭合开关S2,__________(填写操作),读取此时Y的数值。Y的示数即为R的阻值。
25.在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组同学利用阻值为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻进行实验探究,手中的器材有:电压恒为6V的电源、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V, 0~15V)、滑动变阻器(10Ω,1A)、滑动变阻器(15Ω,1A)。开关一个、导线若干。如图所示为实物电路图。
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整______(滑动变阻器滑片向B滑动时接入电路的阻值变大);
(2)为获得第二次实验数据,小组同学断开开关,将电阻由10Ω更换为20Ω,将滑动变阻器移到最大阻值处,闭合开关,接下来的操作:______, 并记录下电流表示数:
序号 电压(V) 电阻(Ω) 电流(A)
1 4 10 0.4
2 20
(3)此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外最主要的作用是什么?______;
(4)小组同学再次将电阻更换为25Ω电阻的阻值进行实验,发现无论怎样调节滑动变阻器都无法完成实验,则解决此问题的方法是______。
26.图甲为测量电阻阻值的电路图。实验仪器如下:两节干电池、阻值约为5Ω的待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等。
(1)请根据电路图,将图乙中实物连接完整;( )
(2)如图当滑动变阻器的滑片自左向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)实验过程中获得的数据如下表:
组号 第 1组 第2组 第3组 第4组
电压U/V 0.6 1.1 1.8 2.5
电流I/A 0.12 0.22 1.8 0.51
由第1组实验电压和电流数据可算得待测电阻阻值为___________欧;
(4)要较准确得到待测电阻阻值,如何对上表4组数据进行处理:___________。
27.某科学兴趣小组对影响水果电池电压大小的因素进行了实验研究。在水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,用电压表直接测量两块极板之间的电压,结果如下表:
水果种类 铁﹣锌 铁﹣铜 铜﹣锌
苹果 0.55V 0.60V 0.95V
梨 0.40V 0.50V 0.90V
菠萝 0.50V 0.55V 1.00V
(1)分析实验数据可以得出:在上述条件下,水果电池的电压与不同金属制成的极板有关,还与_____有关;
(2)若该小组的同学选用一只梨并用铁﹣铜做极板,研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时,应控制_______不变。
28.利用如图电路研究“电流与电阻的关系”,其中电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器的规格为“50Ω,1A”。依次将阻值5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入AB之间完成实验,获得数据如下表。请回答:
实验组别 1 2 3
电阻R(欧) 5 10 20
电流I(安) 0.4 0.2 0.1
(1)完成第一组实验,断开开关,拆下5Ω的电阻,改接10Ω的电阻。继续操作有以下四步:①将滑动变阻器的滑片移到适当位置;②闭合开关;③将滑动变阻器的滑片移到最右端;④记录电流表数据。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是________;
(2)上述操作④中判断滑动变阻器已处于适当位置的依据是_________。
29.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用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 电流大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
(1)实验中通过观察___________来比较电阻的大小。
(2)实验开始前有同学提出设计的电路闭合开关可能电流过大而损坏电路元件,为了避免这种情况产生可在电路中______(选填“串联”或“并联”)一个5Ω的定值电阻。
(3)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是__________________________。
30.小新在探究“通过导体的电流与电压的关系”时,设计了图甲的电路。电源电压不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”的字样。
(1)实验时,小新发现电压表V2指针如图乙所示,为完成实验,则小新接下来进行的操作是___________。
(2)纠正错误后,实验中小新记录了多组电流表A和电压表V1、V2的示数,作出A、B两条图线,如图丙,其中表示通过R1的电流和R1两端电压关系的图线是___________。
(3)小元认为用标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R3也能得到丙图的AB两条线,你赞同他的观点吗?说明你的理由___________。
31.小科用两节新干电池、规格为“15 1.0A”的滑动变阻器、电流表、电压表等器材来测量 R0阻值。请分析回答:
(1)根据以上信息:用笔画线代替导线将图中电路连接完整______。
(2)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片(第一次实验数据是在刚闭合开关时测得),当滑片恰好在 C 点时,两表示数分别为 1V、0.2A:当滑片移过 C点后,两表没有示数,继续移动也是如此。测得数据如下表所示:
小科同学的实验操作并不规范,你认为不规范之处为______。
实验次数 1 2 3 4 5
电流表示数/A 0.6 0.48 0.40 0.20 0
电压表示数/V 3.0 2.4 2.0 1.0 0
(3)该同学用这套器材(所有器材不变),并增加了 10 、15 、20Ω。(共三个定值电阻)继续探究“电流与电阻的关系”,根据实验目的电阻两端电压最低可以控制到______。(填序号)
①1.0V ②1.5V ③1.8V ④2.0V
32.小明用如图甲所示的电路“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,把一个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流。
(1)图乙是他们测量电流时连接的实验电路,闭合开关前小明发现电流表指针如图丙所示,其原因是___________,排除故障后,此时电流表测量的是___________(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,使电流表测量B处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。( )
(3)进行实验,小明记录了如下数据:
实验次数 A 处电流 IA/A B 处电流 IB/A C 处电流 IC/A
1 0.1 0.1 0.2
2 0.2 0.2 0.4
3 0.3 0.3 0.6
分析以上实验数据,小明得出“并联电路中通过各支路的电流总是相等的”结论,这个结论正确吗?为什么___________。
33.小金想探究小灯泡的亮暗程度与灯实际功率的关系。于是找来一只规格为“0.6A 30Ω”的滑动变阻器,两只额定电流均小于0.6A,额定电压分别为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图1所示的电路进行探究:
(1)请用笔画线代替导线,根据图1所示电路图,将图2所示实物图连接完整______(要求:滑动变阻器处于A端时阻值最大)。
(2)小金连接电路后闭合开关,发现灯L1不发光,电流表、电压表示数均较小,他立即判断L1断路,于是断开开关拆下L1,重新寻找连接电路。请评价他的做法是否合理,并说明理由:______。
(3)小金按图1所示的电路继续进行实验:闭合开关,移动滑片P,使灯L1发光,测出灯L1的相关科学量,记录和计算结果如下表:
次数 电压U/V 电流I/A 实际功率P/W 电阻R/Ω
1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 2.0 0.22 0.44 9.09
3 2.5 0.24 0.60 10.42
小金观察到灯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______;
(4)小金接着用L2(L2的阻值约为15Ω)替换L1,进行重复。发现电压表的0-15V的量程已损坏,于是把电压表并联到变阻器两端,预想当电压表示数为2.2V时,灯两端达到额定电压能正常发光。为了防止电压表超出量程而损坏,小金的具体操作应该是______。
34.如图所示是测定“小灯泡电功率”实验的装置图,选用2节新干电池、额定电压为2.5伏、阻值约为10欧的小灯泡和滑动变阻器。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整;___________
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有正常偏转,但偏转角度的较小。则接下来应进行的操作是___________。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察灯泡是否发光
(3)为了测量小灯泡正常发光时的电功率,小可应进行的下一步操作是___________ ;
(4)小可测出该规格小灯泡的电流与电压的关系数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
U/伏 0.30 1.20 2.00 2.50 2.90
I/安 0.03 0.12 0.18 0.20 0.21
要得到上述实验数据,小可选用的滑动变阻器的最大阻值为___________。
35.某学习兴趣小组同学在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的实验装置。闭合开关后,导体AB、灵敏电流表、开关、导线组成闭合回路。
(1)实验中,通过观察___________来判断电路中是否有感应电流。
(2)实验中,该组同学发现每次电流表指针摆动的角度不同,提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。有同学猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关。为了验证猜想,同学们利用如图装置进行实验,使导体AB沿直线___________(填“水平”或“竖直”)运动(导体运动区域的磁场强弱相同)。下表是实验测得的数据,分析数据可得出结论:___________。
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度/(cm:s-1) 1 2 3 4 5 6
电流/mA 2.0 3.8 6.0 8.3 10.5 12.1
(3)如果将灵敏电流表换成直流电源,当闭合开关时,可以看到磁场中原来静止的导体AB将_______。
36.某实验小组探究导体中电流与导体电阻的关系,选用三节新的干电池作为电源,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,并设计了如下的电学实验。
(1)按照甲图所示的电路图,把乙实物图补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大。( )
(2)正确连接电路,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示。断开开关S,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,适当调节滑片的位置,使电压表的示数为___________。
(3)在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是___________。
37.电能是我们现在广泛应用的清洁能源,有关电能的探索永不停止,电流的产生有许多种形式。
材料一:公元前624-546年希腊哲学家达尔斯,发现摩擦琥珀会吸引麦杆的碎渣,犹如磁石吸铁屑。他错误地把电和磁混为一回事,这一见解一直延续了2200 年。
材料二:1821年,德国物理学家塞贝克把两根铜丝和一-根铁丝与灵敏电流表串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个连接点放在火焰上加热,发现灵敏电流表的指针发生了偏转。塞贝克把这种电流称为“热电流”。
材料三:1825年,瑞士物理学家科拉顿把导线与螺旋线圈串联成闭合电路,将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)材料一中“磁石吸铁屑”,是因为______。
(2)材料三中科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于______的科学猜想。
(3)小科所在小组按如图所示的电路,模拟塞贝克实验,探究了决定“热电流”大小的因素。通过实验测得了如下一组数据:
电流大小与温差关系数据统计表
两接点间的温差/℃ 0 1 100 200 300 500
电路中的电流/10-1A 0.00 0.01 0.64 1.42 2.29 4.17
然后小科将铁丝换成铜丝,发现电流表指针不偏转。
综上所述,可得出闭合电路产生热电流的条件是______。
38.如图所示是老师设计的一个实验装置,用来探究“影响电磁铁磁性强弱因素”,它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(线圈电阻忽略不计)和自制的针式刻度板组成,通过观察指针偏转角度的大小,来判断电磁铁磁性的强弱。用竹片削制的指针下方加装固定一物体E,导线a与接线柱2相连。
【制定计划与设计实验】
(1)按如图所示连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到某一位置,记下此时指针偏转的角度,保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连,可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系;保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,可以探究电磁铁磁性强弱与另外一个因素的关系。
【进行实验与收集证据】
(2)当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,指针偏转的角度将会___________(选填“增大”或“减小”)。
【评估交流】
(3)在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转,只是偏转角度不同,若要让指针向左偏转,需要将一块小磁铁换装在如图E处,且让磁铁的右端为___________极。
39.小强在探究“通电螺线管周围的磁场”实验中,设计了如图所示的电路。
(1)实验时,小强通过观察______来判断通电螺线管的磁极;
(2)小强在如图乙所示的有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑后,接通电源,他接下去的操作应该是______;
(3)小强为研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系,他将图甲所示电路的开关从1换到2时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节滑动变阻器是为了______。
40.为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小科做了如下的实验。
步骤l:在水平桌面上放置一小车,小车上固定一块条形磁铁(如图)
步骤2:当闭合开关时,小车会沿水平方向向右运动,记录小车在水平桌面上运动的距离s1。
步骤3:断开开关,把小车重新放在起始位置,依次向右移动变阻器滑片,闭合开关,记录小车在水平桌面上运动的距离。实验数据如下:
(1)请你在图中用一根导线(用笔画线代替)完成实验电路的连接_______。
实验次数 2 3 4 5 6
电流大小(安) 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
小车运动的距离(厘米) 15 19 24 30
(2)通过本实验可得出的结是:______.
(3)小科在第4次实验启结了实验,小科觉得实验数据还不够。重新连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表均有示数分别记为第5次和第6次数据,小车始终不能向右前进,你认为可能的是______;
(4)电磁铁的磁性不仅跟电流的大小有关,而且还与线圈的匝数有关,若要研究电磁铁磁控与线圈匝数的关系,已知线圈的电阻不能忽略,那么将滑动变阻器的连接线从a处移动到b处后,闭合开关后下一步的操作是______,然后再记录小车运动的距离。
41.如图所示为科学兴趣小组用来探究“影响感应电流大小的因素”的实验装置,金属圆盘在磁极间不断转动,相当于每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。
【提出问题】影响感应电流大小的因素有哪些?
【建立猜想】
猜想1:导体切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。
猜想2:磁场强弱会影响感应电流的大小。
猜想3:……
【实验研究】
(1)验证猜想1:当金属圆盘转速增大时,电流表指针偏转角度增大。
(2)验证猜想2:保持金属圆盘转速不变,换用_______________发现电流表指针偏转角度更大。
(3)验证猜想3:保持金属圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转角度更大。
【实验结论】影响感应电流大小的因素有:导体切割磁感线的速度、磁场强弱、_______________。
【评价交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动,某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转,则需要_______________。
42.南南和同学们探究电流与电阻的关系,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1.0A”,还有多个阻值不小于5Ω的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,南南检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确),该元件和错误分别是______。
(2)改正错误后,正确操作,测得实验数据如下表所示。
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/Ω 5 10 ★
电流表示数/A 0.40 0.20 0.10
表中“★”处所选用定值电阻的阻值是_______Ω。
(3)根据实验设计的电路图及得到的实验数据,可以得到的结论是_______。
43.发光二极管(灯)具有单向导电性,如图甲,当电流从“+”极流入时,灯会发光,当电流从“-”极流入时,灯不发光。小敏想用灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”,于是将两个相同的灯反向并联后接到线路中,与线圈构成闭合电路,并进行了如下实验操作:
①将条形磁铁极朝下,在线圈上方高20厘米处自由释放,磁铁落入线圈中(如图乙),记录灯发光情况;
②再将条形磁铁极朝下,同样位置自由释放(如图丙),记录灯发光情况,结果如表所示。
实验次序 磁场方向 运动方向 灯发光情况
1 上下 向下 灯发光,灯不发光
2 下上 向下 灯不发光,灯发光
(1)实验中,将两个相同的灯反向并联的目的是______。
(2)通过上述实验可以获得的结论是______。
(3)若同样的灯越亮表示通过其电流越大。小敏若要继续探究“感应电流的大小与导体运动的速度是否有关”,还应补做的实验步骤是______。
44.如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接通电路后,观察到小磁针编转。
(1)这就是著名的___________实验。
(2)要使实验效果更加明显,应使通电导线沿___________(填“东西”或“南北”)方向放置。
(3)实验中用到的一种重要科学研究方法是___________(填字母)。
A.类比法B.转换法C.控制变量法
45.某学习小组在探究“通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关”的实验中,设计了如图所示电路,并进行了实验,当螺线管通电时会对磁铁产生力的作用,使指针绕点转动,记录指针A所指的刻度值大小,实验结果如下表:
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流(安)
指针所指的刻度值大小
(1)进行1、4、7实验基于的假设是___________。
(2)实验中,他们将开关从1换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及指针A所指的刻度值大小,此时调节滑动变阻器是为了___________。
(3)写出能使指针反向偏转的具体措施___________。(写出一条即可)
46.小科在学习了磁场对通电导体有力的作用后进一步查阅资料,了解到当电流与磁场方向垂直时,磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场时,磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场中的长度以及磁场强度有关。他设计了如图所示的装置,实验步骤如下:
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上,将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上,并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直;
②给导体两端加电压,闭合电路,观察悬线偏转的角度;
③给导体两端加电压,闭合电路,观察悬线偏转的角度;
④给导体两端加电压,闭合电路,观察悬线偏转的角度;
⑤比较、、的大小关系是。
(1)本实验通过___________来比较通电导体的作用力的大小。
(2)小科实验可获得的结论是:___________。
(3)小科想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关,于是他更换成另一根同材质同粗细的较长导体棒,保持其他不变,这样更改是否可行,判断并说明理由:___________。
47.为了探究“通过导体的电流与电阻的关系”,小明利用电压为4.5伏的电源,标有“20欧,1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验,步骤如下:
①使用阻值为5欧的定值电阻R0,按图甲电路图连接电路;
②闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为3伏时,记录电流表的示数:
③把R0换用其它阻值的定值电阻,重复步骤②,得到阻值R与电路中电流大小R-I关系如图丙。
(1)图乙是对应的未连接完整的实物图,请用笔画线代替导线完成该实物图的连接___________。
(2)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视___________。
A.变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
(3)实验结束后,小明进一步对滑动变阻器接入的阻值R1与电路中电流大小关系进行探究,并继续画出R-I图像。则对应的图像是图丁中的哪一条线(选数字),并简述你选择的依据:___________。
48.某科学兴趣小组进行“通过导体的电流与电阻的关系”的实验探究。
(1)同学们按如图甲所示的实物图连接电路。
①连接电路时,开关打开,滑动变阻器的滑片应置于___________(填“A”或“B”)端。
②检查连接无误后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。他们将导线的端取下,依次接在滑动变阻器的A、接线柱上时,观察到两种情况下电流表均无示数、电压表示数均为电源电压。则电路故障可能为___________。
A.电阻短路 B.电阻断路
C.滑动变阻器短路 D.A、间导线断路
③排除故障后,重新开始实验,实验时始终保持___________表示数不变。同学们根据实验记录的数据,画出了通过导体的电流与电阻的关系图像,如图乙所示。
(2)分析图像发现:在此实验中,当定值电阻阻值较大时,通过它的电流较小。进一步分析发现随着阻值的增大,电流的变化量越来越___________。可见,若连入电路的定值电阻阻值均太大,不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律。
49.小华和同学利用如图所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”,电源是两节新的干电池,滑动变阻器上标有“20Ω;0.5A”字样,阻值分别为5Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个。
(1)在不改变电路及器材的情况下,为顺利完成三组实验,控制定值电阻两端的电压U的范围可以是_______。
A.0.6V≤U<1.2V B.1.2V≤U<1.8V C.1.8V≤U<2.5V D.2.5V≤U<3V
(2)小华在上述范围内选择了最小值的电压进行实验。当接入的定值电阻为15Ω时,调节其两端电压为规定电压过程中,滑动变阻器能达到最大电功率为_______W。当他依次把5Ω、15Ω、30Ω定值电阻进行实验后,发现为了使得电压表的示数保持不变,滑动变阻器滑片P的三次实验的最终位置_______(填“保持不变”、“不断往右移”或“不断往左移”)。
(3)上述三次实验结束后,有同学提出增加50Ω的定值电阻进行实验从而多采集一组数据以增强说服力,小华认为不可行,他的理由是_______。
50.现有下列器材:学生电源,电流表、电压表、定值电阻(、、各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”
(1)请根据图所示的电路图用笔画线代替导线将图所示的实物连接成完整电路。_____(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图所示的电流随电阻变化的图象。由图象可以得出结论:_____。
(3)上述实验中,小明用的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把换为的电阻接入电路,闭合开关,向_____(选填“”或“”)端移动滑片,使电压表示数为_____V时,读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器_____。
A. B. C.
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参考答案:
1. 电流表正负接线柱接反了 没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变 A、B、C
2. (1)[1]探究通过导体的电流跟导体电阻的关系时,需要分别记录电阻、电流和电压,因此▲处应该为:电压U/V。
(2)[2]由表中数据可知,定值电阻两端的电压为6V,因此电压表应选用0~15V的量程,由图甲可知,滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联,如图所示:
(3)[3]探究通过导体的电流与电阻的关系时,必须控制电压相同而改变电阻,因此:每次更换电阻后都要调节滑动变阻器,这样操作的目的是使电阻R两端的电压恒为6V。
(4)[4]分析实验数据知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
3. 感应电流##电流 左 导体切割磁感线的运动 有力的作用 C
4. 磁场强度越强,P线圈中的感应电流越大 该闭合电路内磁感线数量未发生改变 不正确,比较3、6或4、7可知,Q线圈中的电流方向改变,其他条件不变,灵敏电流计指针偏转方向不改变,说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关
5. 乙、丙 对比丙丁,(在电流方向相同的情况下),电流越大,导线弯曲程度越大 B
6. (1)[1]线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为电磁铁的N极。当撞针被磁化时,靠近炮弹的一端与电磁铁的N极应该为异名磁极,因此这端为S极。
(2)[2]如果炮弹外壳为铁制,那么它也会被磁化,从而被电磁铁吸引,不能被发射出去,故选B。
(3)[3]为了使实验结果更加可靠,还需要补充进行的实验是:在其他条件相同的情况下,选择撞针质量在0.2-0.4g之间进一步实验。
7. (1)[1]探究感应电流产生的条件,需要测量是否有电流,所以a,b两接线柱间应接入小量程的电流表。
(2)[2]导体在磁场中运动时,电流表指针没有发生偏转,可能导线没有做切割磁感线活动,没有产生感应电流。
(3)①[3]要研究感应电流的大小与线圈的匝数是否有关,应该控制磁场强弱和线圈切割磁感线的速度不变,只改变线圈匝数,观察电流表指针偏转的角度。
②[4]小王判断猜想三是否正确的方法:比较指针两次偏转角度,若相差不大,与线圈匝数无关;若相差明显,与线圈匝数有关。
8. B 0.4 将滑动变阻器的滑片右端移动(或移动滑动变阻器滑片),直到电压表的示数为2V 电阻一定时,电流与电压成正比
9. 定值电阻R1断路 10 2~2.5V
10. 右 断开开关,电流表改接到0~0.6A的量程 右边 当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
11. 10 C 小灯泡短路
12. 0.3 温度升高 断路 电流表示数不再为 0(或电流表指针有偏转)
13. 材料(物质种类) 小灯泡的亮暗程度 番薯
14. (1)[1]研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,为得出普遍性的结论,要多次测量,由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。
(2)[2]由图乙可知,变阻器的滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变小,连接B接线柱,如图所示
(3)[3]闭合开关后,发现电流表的示数为零,说明电路出现断路,电压表有示数,可能是定值电阻断路。
(4)[4]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比。
15. 将滑动变阻器滑片移到最大阻值处(将滑动变阻器滑片移到最右端) 短路 电压相同时,通过导体的电流和导体的电阻成反比 滑动变阻器的最大阻值为10Ω,当定值电阻的阻值大于20Ω时,电压表的示数将超过3V(其它答案合理均可)
16. R处发生短路 2.4 C 导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
17. 图乙中的滑动变阻器便于改变R两端的电压,从而起到多次测量的作用 电阻断路或断路
18. 灯丝的电阻随温度的升高而增大
19. A 滑动变阻器断路 10
20. (1)[1]导体的质量不变,导体的速度越大,动能越大,转化成电能就越多。
(2)[2][3]探究感应电流大小与导体切割磁感线运动的速度的关系,应保持导体运动区域的磁场强弱相同,让导体PQ先后以不同的速度水平向右运动,但同一次实验,应使导体做匀速运动。
(3)[4]闭合开关,观察比较灵敏电流计的指针偏转程度,导体运动区域的磁场强弱相同,运动速度越大,感应电流越大,灵敏电流计的指针偏转越明显。
21. (1)[1]图丁中电流表选用0~3A的量程,分度值为0.1A,电流大小为2A。
(2)[2]步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略小于4伏,将触片Q沿逆时针转动,减小旋钮式变阻器连入电路中的电阻,电路中总电阻变小,由可知,电路中的总电流变大,根据U=IR,电压表示数变大,直到电压表示数为4V。
(3)[3]根据串联电路电压的规律和分压原理
上式左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器取最大值时,对应的定值电阻最大,即
R定=50Ω
定值电阻的最大电阻为50Ω,故用来替换R1进行实验的有15欧、25欧、35欧、45欧的电阻,即选ABCD。
22. 滑动变阻器 检测网没入雨水中深度越深,a、b间接入电路的电阻变小,电流表示数变大,所以刮水器刮水的速度变快
23. 右 换用最大阻值至少为37.5Ω的滑动变阻器 C
24. (1)[1]电路为串联电路,滑动变阻器满足“一上一下”连接方式,则作图如下
(2)[2]表格记录不合理,每一次的电压值未与电流值对应,应根据依次求得每次电阻值,然后再求平均值。
(3)②[3]再断开开关S1,闭合开关S2,调节变阻器Y的数值,当电压表的示数与接入待测电阻时示数相同,即2V,则说明此时变阻器Y的阻值与待测电阻阻值相同。
25. 移动变阻器的滑片,使电压表的示数为4V 保持电阻两端的电压不变 换用滑动变阻器(15Ω,1A)
26. 变大 5 去除异常数据后,再求几次电阻值的平均值或第3组数据重新测量后,再求几次电阻值的平均值
27. 水果种类 两块极板之间的距离
28. ③②①④ 电压表示数为2V
29. 电流表的示数 串联 导体的材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大
30. 断开开关,更换电压表正负接线柱导线 A 不赞同,因为用“20Ω 1A”滑动变阻器R3后,图丙不能作出显示1V-2V电压值时的电流值,也无法作出4V-5V电压值时的电流值
31. 连接电路时,没有将滑动变阻器滑片移到阻值最大处 ④
32. 电流表指针未调零 C 不正确;选用的灯泡规格相同,应改用不同规格的灯泡重新实验
33. 不合理,可能通过灯的电流太小,应先移动滑动变阻器观察灯是否发光 小灯泡的实际功率越大,灯越亮 闭合开关前,将滑动变阻器的滑片处于中间略偏右的位置(略偏右不作要求)
34. C 移动滑片,使电压表的示数为2.5V, 同时观察电流表的示数 90欧
35. 灵敏电流表指针是否偏转 水平 感应电流大小与导体切割磁感线运动速度有关,当其他条件相同时,导体切割磁感线运动速度越大,感应电流越大 运动
36. 2V 6.25Ω~25Ω
37. 磁体周围存在磁场或磁体具有磁性 磁能生电(电磁感应) 不同材料的金属丝,两连接点之间有温度差
38. 线圈匝数 减小 N
39. 小磁针N极的指向 见解析 控制两次实验的电流大小不变
40. (1)[1]滑动变阻器要“一上一下”的接入电路,如图所示:
(2)[2]由实验数据可知,在线圈匝数一定时,电流越大,磁性越强,排斥力越大,小车移动距离越远。
(3)[3]重新连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,小车始终不能向右前进,可能是对调了电源两极,改变了电流的方向,使电磁铁与磁铁相互吸引,使小车始终不能向右前进。
(4)[4]要研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系,需要控制电流大小不变,改变线圈匝数,当将滑动变阻器的连接线从a处移动到b处后,线圈匝数改变,需要移动滑动变阻器保持线圈中的电流不变,然后再记录小车运动的距离。
41. 磁性更强的磁铁 切割磁感线导线的长度 金属圆盘顺时针转动
42. 电流表,正负接线柱接反了 20 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
43. (1)[1]LED灯具有单向导电性,实验中将两个相同的灯反向并联是为了便于判断电流的方向。
(2)[2]条形强磁铁的N极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,发现A灯发光,B灯不发光;再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,发现B灯发光,A灯不发光,这说明导体切割磁感线的运动方向不同,电流方向不同,故结论为:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
(3)[3]为了探究感应电流的大小与导体运动速度是否有关,根据控制变量法,应该保持磁场强弱不变,只改变导体运动快慢,观察LED灯亮度的变化。
44. 奥斯特 南北 B
45. 通电螺线管的外部磁场强弱可能与线圈匝数多少有关 保持电流不变 对换电源的正负极
46. (1)[1]实验中,通过观察悬线偏转的角度比较通电导体的作用力的大小,悬线偏转的角度越大,通电导体的作用力越大。
(2)[2]由题意可知,当电路中电压越大时,导体中电流越大,悬线偏转的角度越大,可以知道在其他条件相同时,电流越大,对通电导体的作用力越大。
(3)[3]在实验中,如果导体棒的长度改变了,则其电阻也会随之改变,导体中的电流大小不同,这样不符合控制变量法的要求,因此,这样改变自变量的方法是不对的。
47. (1)[1]根据乙图知道,变阻器应该与定值电阻串联,它下面的接线柱A已经与电源相连,只需将上面的接线柱D与定值电阻左端相连即可。电压表应该与定值电阻并联,其中的“-”接线柱已经与定值电阻的右端相连,只需将“15”的接线柱与定值电阻的左端相连即可,如下图所示:
(2)[2]实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视电压表示数,故选B。
(3)[3]则对应的图像是图丁中的③,选择的依据:电源电压4.5伏不变,电阻R两端电压控制为3伏,因此滑动变阻器两端电压保持1.5伏不变,则两者电压比为2:1.根据串联特点(或电流相等),滑动变阻器的接入的有效电阻应该始终为定值电阻阻值的一半。
48. B D 电压 小
49. (1)[1]当定值电阻为30Ω,变阻器阻值为20Ω时,电路中的电阻最大,电流最小,此时电压表的示数最小,根据“串联电路分压原理”可得
即
解得
U=1.8V
当定值电阻为5Ω,变阻器阻值为0,电路中的电阻最小,电流最大,此时电路中的电流为
当时滑动变阻器的规格为“20Ω;0.5A”,即电路中能通过的最大电流为0.5A,所以R的最大电压为
所以为顺利完成三组实验,控制定值电阻两端的电压U的范围可以是1.8V≤U<2.5V。
(2)[2][3]当定值电阻两端电压为1.8V,接入的定值电阻为15Ω时,电路中的电流为
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路中的电阻为
而在移动滑动变阻器中,是从最大值20Ω移动到10Ω,当滑动变阻器阻值移动到等于定值电阻时,即滑动变阻器阻值为15Ω时,滑动变阻器的阻值最大。此时电路中的电流为
滑动变阻器的功率为
根据串联电路分压定律,当定值电阻的阻值变大后,为了保证定值电阻两端的电压不变,滑动变阻器的阻值需要变大,即需要将滑片P不断往右移。
(3)[4]电阻两端的电压始终保持
UR=1.8V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UR=3V-1.8V=1.2V
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=×50Ω33.3Ω
而所选滑动变阻器的最大阻值为20Ω,故增加50Ω的定值电阻进行实验从而多采集一组数据以增强说服力,不可行。理由是:变阻器的最大电阻太小。
50. 电压一定时,导体中的电流与电阻成反比 2 A
答案第1页,共2页
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