浙教版科学 八 年级 上册 电路 实验探究精选试题
1 .某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时,连接了如图甲所示的电路,闭合开关, 移动滑动变阻器滑片,多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘 制成图乙中的 a 、b 、c ,发现电压表未调零。将电压表调零后,重做实验,第二次测量 数据如图乙中的 A 、B 、C。
(1) 图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置,其示数为___________安。
(2) 分析图乙中的第二次测量数据,待测电阻的阻值是___________欧。(结果保留一 位小数)
(3) 小组同学讨论发现,利用第一次的测量数据,能求出第一次实验中电压表接入电 路前指针所指的刻度值,也能求出被测电阻的阻值。分析图乙,写出第一次实验电压表 接入电路前指针所指的刻度值,并说明理由。
2 .小金用电压表和电流表测导体 R 的电阻。在正确连接电路的基础上,通过调节滑动
变阻器 Rp ,先后完成了四次实验,测得的电压和电流值如表所示。回答问题:
实验次数 U (伏) I(安)
1 0.6 0. 12
(
试卷第
1
页,共
14
页
)
2 0.8 0. 16
3 1.2 待填
4 1.8 0.36
(1) 根据实验要求,用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。
(2) 第 3 次实验时,电流表示数如图乙所示,此时电流为___________安。
(3) 根据表中数据,在实验过程中,滑动变阻器 Rp 滑片移动的方向是___________ (选 填“A→B”或“B→A”)。
3 .为延长食物保质期,可对食物进行真空包装。真空包装机 (如图甲) 先抽出塑料袋
内的气体,再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易
电路图。
(1) 该电路图中,要使抽气机工作,需闭合的开关是___________。
(2) 抽气机将塑料袋内空气抽出,使袋子变瘪,这是由于受到___________作用。
(3) 密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度,应将滑动变阻器滑片向 ___________移动。
4 .研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池,滑动变阻器 ( 10Ω ,1A) ,电流表 (0~0.6A 、0~3A),电压表 (0~3V、
0~ 15V),定值电阻 (2Ω 、4Ω 、6Ω 、8Ω) ,开关,导线若干 (所有器材均完好)。 【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示,检查后发现有一根导线连接错误。
(1) 图甲电路开关闭合后,电流表、电压表会出现的现象是_______________________;
(2) 找出图甲中连接错误的导线并画“×” ,再补充一根导线,使电路连接正确;
(3) 正确连接电路,依次接入电阻进行实验,实验中出现如图乙所示情况,为了此次
读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是___________;
【问题讨论】
(4) 为确保电路安全,并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验,定值电阻两端电
压最大不能超过___________V。
5 .在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不
同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是 0~9999 欧之间的任意整数值,现提供的器材有:
电源 (恒为 6 伏)、滑动变阻器 ( 1 安 50 欧)、电压表 (0~3 伏)、电流表 (0~0.6 安)、
电阻箱、开关和导线若干。
(1) 请完成实物图甲的连接 (要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)。
(2)实验中滑动变阻器的作用是_______________________________________________。
(3) 实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为 5 欧,闭合开关,再调节滑片使电压表示 数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为___________伏。
(4) 小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给 量程和设定电压, 电阻箱可调节的范围为______________________________。
6 .为研究“电流与电压的关系” ,小科和小丽设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定 不变定值电阻 R 为 5 欧。
实验次数 一 二 三
电压/V 1.0 1.5 2.0
电流/A 0.2 0.3 0.4
(1) 如图甲,若滑片 P 向右移时接入的阻值变小,则待接导线应与______相连 (填字 母);
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是__________。
(3) 小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出结论是
。 ___________________________________________________________________________
(4) 小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出 U-I 关系如图乙,发现与预 期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有。
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
7 .小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”小舟探究过程如下:
【实验步骤】
I 、根据设计的方案将阻值为 5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片, 观察并记录相关数据;
II 、换用阻值为 10Ω 、20Ω的电阻,重复上述过程。
记录表
次数 电阻/Ω 电流/A
1 5 0.30
2 10 0.20
3 20 0. 12
请你用笔画线代替导线,将电压表接入图甲电路中。
【得出结论】小舟对记录的数据进行处理,并绘制成图乙,据此得出的结论是
(
试卷第
4
页,共
14
页
)
。 ___________________________________________________________________________
【交流反思】小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论,其记录的数据如 丙,请你帮他分析原因:______________________________________________________。 8 .小科利用如图甲所示的电路做“探究电压一定时, 电流与电阻的关系”的实验,已知
电源电压为 3V 且保持不变,部分实验装置已经接好,如图乙所示。
(1) 完成图乙未连接完整的实物图。
(2) 如图乙,小科先将 R1 的滑片移至最左端,调节 R2 使电压表示数为 2V ,记录电流
表的示数;之后将 R1 的滑片向右移动,依次使滑动变阻器接入电路的长度为滑动变阻
器总长度的 每次移动 R1 的滑片后,应向______ (填“左”或“右”) 移动 R2
的滑片,使电压表示数为______V ,并记录各次移动后电流表示数。
(3) 根据实验数据,小科绘制了电流表的示数 I 与 R1 接入电路的长度 L 的图象如图丙, 根据该图象的变化趋势__________得到电压一定时,电流与电阻成反比的结论 (填“能” 或“不能”)。
9 .为了“探究电流与电阻的关系”小明用阻值为 5Ω 、10Ω、20Ω三个定值电阻、电压为 3 伏的电源、滑动变阻器 ( 15Ω 1A) 等器材按电路图甲连接电路,进行如下实验。
(1) 请用铅笔连接完成电路。
(2) 小明连接完最后一根导线后就发现电流表有示数而电压表无示数,造成上述现象
的原因分别是_______________________________________________________________。
(3) 排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 1.5V ,读出并记下电流 试卷第 5页,共 14页
值;再将 5Ω的电阻改接成 10Ω的电阻,发现电压表示数大于 1.5V ,于是他下一步的操
作是:_______________________________________________________,并记下电流值。
(4) 实验过程中只要控制定值电阻两端的电压不变即可,则完成该实验定值电阻两端
电压可以是______。
A .1.0 伏 B .1.5 伏 C .1.8 伏 D .2.5 伏
10.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:________________________________________________。
11.小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒 为 6 伏。改变电阻 R 的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持 R 两端的电压不变,记下相
应的 4 次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中。
(
试卷第
6
页,共
14
页
)
(1) 实验过程中,移动滑动变阻器滑片时,眼睛应注视________ (填字母)。
A .变阻器滑片
B .电压表示数
C .电流表示数
(2) 在图丙中,用笔画线代替导线,将电压表正确连入电路。
(3) 实验中,他所选择的变阻器是___________ (填字母)。
A .10 欧,0.5 安
B .20 欧,1 安
C .50 欧,2 安
(4) 图乙中阴影部分面积表示的科学量是___________________________________ 。
(5) 实验过程中,如果出现了电流表示数为 0 ,电压表示数接近 6 伏, 电路发生的故
障可能是__________________________________________________________________ 。
12.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” ,依次将阻值为 5Ω 、10Ω 、20Ω的定值
电阻接入 AB 之间完成实验,获得数据如表。
实验组别 1 2 3
电阻 R (Ω) 5 10 20
电流 I (安) 0.4 0.2 0.1
试卷第 7页,共14页
(1) 请你将连接好的实物图画成电路图,画在方框内。
(2) 电路连接完成,闭合开关后发现电流表有示数, 电压表无示数,经检验发现电路 中只有一处故障,则该故障可能是_____________________________________________。 (3) 排除故障后闭合开关,继续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑 片移到最右端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规 范角度考虑,正确的顺序是__________________;
(4) 要完成本次实验,电源最多只能将_____节干电池串联。
13.在“测量小灯泡的电阻”实验中,小灯泡的额定电压(即正常工作时的电压)是 2.5V。
( 1)请你用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。
(2)小华在接完最后一根导线时,小灯泡立即发光,请你分析产生这一现象的原因是
。 ___________________________________________________________________________
(3)排除故障后,继续实验,如图乙所示为小灯泡正常发光时的电流,此时灯丝的电阻是
(
Ω
)。
____
(4)小明和小华按照老师的要求,设计了在缺少电流表时测量小灯泡电阻的方案:
小明:用如图丙所示的电路(滑动变阻器的最大阻值已知) 。闭合开关,分别读出滑片在 A 、B 两端时电压表的示数,然后计算出小灯泡的电阻。
小华:把一个电压表分别接在小灯泡和阻值已知的定值电阻的两端,如图丁所示。闭合
试卷第 8页,共 14页
开关,读出电压表的示数,然后计算出小灯泡的电阻。
你认为_________设计的方案更好,理由是
。 ___________________________________________________________________________
14.电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。某同学买来一个 热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。他计划先测出此热敏电阻在不同温度 时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。Rr 为热敏电阻,实验时,Rr 置于温控箱(图 中虚线区域)中,电源电压保持不变,R1 为定值电阻,R2 为电阻箱(0~9999Ω可调节) ,S2
单刀双掷开关,开关 S1 和 S2 闭合前,他将电阻箱 R2 的阻值调到最大。
( 1)首先调节温控箱的温度,使 Rr 温度为 42.0℃ ,闭合 S1 ,将 S2 接 2 ,读出电压表的示 数为 5V 。为测量此时 Rr 的阻值,接下来的操作是:将 S2 接________(选填“1”或“2”) , 调节电阻箱 R2 的阻值,使电压表示数为________V ,读出此时 R2 的阻值即为 42.0℃时 Rr 的阻值;
(2)逐渐降低温控箱的温度,根据_上述方法测量出 Rr在不同温度时的阻值,若依据该同 学所测数据画出的 Rr 阻值随温度变化的图象如图乙所示,且当 Rr 的温度降至 32.0°C 时,闭合 S1 ,将 S2 接 2 ,电压表示数为 3V 。求电阻 R1 的阻值_______ ; (3)在获得如图乙所示的 Rr 阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红 将 S2 始终接 2 ,闭合 S1 后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将 Rr 用绝缘 薄包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合 S1 ,当电压表示数稳定后,电压表 示数最接近_______
A .3.5V
B .3.75V
C .4V
D .4.25V
15.小张同学探究“电流与电阻的关系”,电路图如图甲所示,图乙是他连接的部分电路。
电源电压 15V 保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”,阻值为 10Ω、20Ω、30Ω、40Ω
试卷第 9页,共 14页
(
R
/Ω
1
0
) (
I
/
A
0
.59
) (
实验次序
) (
1
) (
2
) (
2
0
) (
0
.30
) (
3
) (
3
0
) (
0
.20
) (
4
) (
40
) (
0. 15
)
的电阻各一个,电流表量程 0~0.6A ,电压表量程 0~ 15V。
( 1)如图乙是小张同学连接的部分电路,请你帮他将滑动变阻器正确的连入电路。
(2)本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是
。 ___________________________________________________________________________
(3)表是小张同学测得的实验数据,林老师认真观察了他的数据。认为小张最后一次实验
数据是造假的。老师这样认为,其理由是________________________________________。
16.小金设计了一个可以粗测电流大小的“电流表” ,结构如图所示。将一个弹簧测力计 固定在不计电阻的电磁铁上方,挂勾上悬吊一个小铁块,M 、N 是“电流表”的两个接线 柱。 电路中 R 是阻值为 r 的定值电阻, 电源电压恒定,电压表量程足够。请回答:
(1) 为了在弹簧秤上标定电流的刻度值,在连接电路前,在弹簧测力计的指针静止后 所在位置应标注_____刻度,该刻度不与弹簧测力计 0 刻度线重合的原因是
(
;
)___________________________________________________________________________
(2) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应处于___________ (选填“A 端”或“B 端”); (3) 为获得“电流表”的最大测量值,将接线柱 M 、N 分别和电路 C、D 相连,闭合开 关调节滑片 P ,当观察到弹簧测力计示数达到_____________时,读取电压表示数为 U, 则该“电流表”最大测量值是_________________;
试卷第 10页,共 14页
(4) 标注完两个刻度后,将“电流表”接线柱 M 、N 接入待测电路,即可粗测电流值。 小金认为无论接线柱的正、负如何连接,“电流表”都能正常使用,理由是
。 ___________________________________________________________________________
17.小江和小南在测定小灯泡电阻的实验中,所用小灯泡正常发光电压为 2.5V ,电阻
约为 10Ω。
( 1)小江的实验过程如下:
(
.
.
)①如图甲所示是小江连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上
画× ,并用笔画线代替导线,将甲图的实验电路连接完整。
②电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最_______ (填左或右) 端;闭合开关发现小灯泡不亮, 电压表的示数为 0V ,电流表有示数,产生这种现象的 原因是_____________________________________________________________________。 ③以上故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接 下来他应进行的操作是______________________ 。 ④实验中当滑动变阻器滑片移到某一位置时,电流表指针如图乙所示,这时通过小灯泡 的电流是_______________。
⑤小江又根据实验数据绘制成了 U ﹣ I 图像如图丙,根据图像提供的信息,可计算出小
灯泡正常发光的电阻是_____Ω。
(2)小南想利用如图丁所示的电路测量未知电阻 Rx 的大小 (R0 阻值已知)。下面是他的实 验过程,请你帮他完成实验。
①闭合开关 S 和 S2 ,断开 S1 ,读出此时电压表的示数为 U1。
②_________________________ ,读出此时电压表的示数为 U2。
③未知电阻阻值的表达式为:Rx=_____________________。
试卷第 11页,共 14页
④实验后小南又将开关 S2 换成了一个电压表,当闭合开关 S 和 S1 时,发现电路中两个 电压表的指针偏转角度相同,如果 R0= 10Ω且 Rx<R0 ,则 Rx=________Ω。
18.某实验小组在做“探究导体中电流和电阻的关系”的实验,实验器材有:电源 (6V)、 电流表、 电压表、定值电阻 ( 10Ω 、20Ω 、40Ω)、滑动变阻器 (40Ω1A)、开关和导线
若干。
( 1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整。
(2)小科完成第一组实验后,断开开关,把 10Ω电阻换成 20Ω电阻,继续操作的步骤如下: ①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到最左端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器 的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是_____________ 。他正确 操作后,将所得的实验数据记录在表中。根据表中数据,可得出的实验结论是
。 ___________________________________________________________________________
实验次数 定值电阻/Ω I/A
1 10 0.4
2 20 0.2
3 40 0.1
(3)定值电阻两端电压的最小预设值是________V。
19.善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室 (温度为 20℃) 进行综合实验。
( 1)该小组想研究“密度计的工作原理”图甲所示是密度计的简化模型,在一根粗细均匀的
试卷第 12页,共 14页
玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中,设玻璃管浸入液体的深度为h 液,该
液体密度为ρ液,密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h 水,水的密度为ρ水,则浸入液体
的深度 h 液=___________ 。(用给出的物理量表示)。
(2)该小组想继续探究“某液体的密度和温度的关系”,设计了如图乙所示装置,长为 0.6m
的绝缘轻质杠杆 ab 悬挂在高处,可绕 O 点转动。杠杆 a 端的轻质细线悬挂一体积为
1×10-3m3 的实心合金块,浸没在烧杯内的液体中。b 端轻质细线悬挂的铜柱在上下移动
时能带动滑片P 移动 (滑片 P 重力和摩擦不计)。
①若电源电压为3V,滑动变阻器标有“100 1A”字样。在电路中串联一个量程为0~ 15mA
的电流表,为保证电路安全,定值电阻 R 的最小阻值是___________ 。
②小强在给该液体加热过程中发现,电流表示数减小,则可得出该液体的密度随温度升
高而___________ (选填“增大” 、“减小”或“不变”) (除烧杯内的液体外,装置中其他物
体的热胀冷缩忽略不计,合金块始终浸没)。
(3)该小组还想利用此装置继续测量该合金块的密度。已知该烧杯中液体在温度为 20℃
时计的密度为 1. 1×103kg/m3。杠杆水平平衡时,铜柱质量为 2kg,点 O 距杠杆 b 端 0.2m,
则的密度是___________kg/m3 (g 取 10N/kg)
20.电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,实验
证明,计算金属导线电阻的公式为:R = s 式中R 表示导线的电阻,L 表示导线的长
度,S 表示导线的横截面积,ρ是导线材料的电阻率,导线的材料不同,ρ的大小一般不
同。由公式R = 可以得出p = 。现有一段粗细均匀的金属丝,请你用初中科学学
过的仪器和掌握的实验方法,测出这段金属丝的电阻率ρ。
要求:
(1) 画出必要的电路图。
(2) 简要写出实验的方法和步骤。
21.图甲为某科学兴趣小组设计并制作的电子秤,其中弹簧的上端A 与变阻器的滑片和 试卷第 13页,共 14页
托盘连接,弹簧的下端与B 端与金属板连接。其工作原理:盛放物体的托盘对弹簧产生压
力,使弹簧压缩带动滑片P 移动,从而使电压表(量程为0 ~ 3 伏)的示数发生变化来指示物
体的质量。弹簧受到压力作用时压缩量与压力F 的大小关系如图乙所示, 当盘中没有放物
体时, 电压表示数为零。已知:滑动变阻器总电阻R 为12 欧、总长度为12 厘米, 电源电压
恒为6 伏,定值电阻R 为10 欧(弹簧始终处在弹性限度内,弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量
及滑片间摩擦均忽略不计, g 取10 牛/克) 。求:
(2)为了使电子秤刻度的刻度随质量变化能均匀改变,则在原电路中如何改变电压表的接
法 请在图丙中作图回答。
试卷第 14页,共 14页
参考答案部分
请完成练 习 后再校对答案哦!
1 . 0.30 4.9 0.4V;见解析
【解析】
【详解】
(1) [ 1]图丙中电流表的量程为 0~0.6A ,分度值为 0.02A ,故示数为 0.3A。
(2) [2]根据图乙中的第二次测量数据, 由R = 知道
(
A
)R = UA = 1.5V = 5Ω
(
A
R
=
U
B
=
2
V
=
5
Ω
)I 0.3A
(
I
0.4
A
)B
B
(
R
=
U
C
=
2.9
V
4.8
3
Ω
) (
I
0.
6
A
)C
C
所以,待测电阻的阻值是
R = RA + RB + RC = 5Ω+5Ω+4.83Ω 4.9Ω
3 3
(3) [3]延长 abc 三点的连线,与纵坐标相交于 0.4V,根据题意知道,此时电路的电流是 0,
即第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值,如下图
(
2
.
)0.24 B→A
【解析】
【详解】
(1) [ 1]根据题意道,用电压表和电流表测导体 R 的电阻,故电压表应与灯并联,根据电流 答案第 1页,共 20页
表是小量程可确定电压表选用小量程与灯并联,电路如下图
(2) [2]由实物图知道,电流表选用小量程,分度值为 0.02A ,故电流表电流为 0.24A。
(3) [3]分析表中数据知道,移动滑片时滑动变阻器两端的电压变小,连入电阻变小,所以, 滑动变阻器 Rp 滑片移动的方向是从 B→A。
3 . S 和 S2 大气压 左
【解析】
【详解】
(1) [ 1]由图乙知道,滑动变阻器与电热丝串联后再与电动机并联,开关 S 在干路上,控制 整个电路;开关 S1 在滑动变阻器、电热丝所在的支路,控制滑动变阻器和电热丝;开关 S2 串联在电动机的支路上,控制电动机;因为开关 S2 串联在电动机的支路上,控制电动机, 因此要使抽气机工作,需闭合的开关是干路上的 S 和电动机所在支路的 S2。
(2) [2]塑料袋内的空气被抽出一部分后,袋内的空气减少,从而使袋内的空气压强减小, 此时外界的大气压强要高于袋内的气压,故在外界大气压强的作用下,塑料袋被压扁。 (3) [3]降低电热丝温度,需要降低电路中的电流,由欧姆定律知道,需要增大电路的总电 阻,由串联电路的电阻特点知道,此时应增大滑动变阻器接入电路的电阻,由图乙知道,应 将滑动变阻器的滑片向左移动。
4 . 电流表几乎没有示数, 电压表示数接近
3V (或定值电阻右端接电源正极) 把电
答案第 2页,共 20页
流表改接小量程 2
【解析】
【详解】
(1) [ 1]根据图示可知,此时电压表串联到电路中,由于电压表的电阻很大,在电路中相当
于开路,电路中的电流几乎为零,所以电流表几乎没有示数,电压表此时相当于测量电源电
压,所以电压表示数接近 3V。
(2) [2]原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串
联, 电压表与电阻并联,电流通过开关回到电源负极,如下图所示:
(3) [3]由图乙指针的偏转情况可知,电流表所接的量程太大,所以要换用0~0.6A 的小量 程进行实验。
(4) [4]根据题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为 1A ,为确保电路安全,电路中 的最大电流为
I 大= 1A
当使用2Ω的定值电阻进行实验时,根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压
U 大=I 大R= 1A×2Ω=2V
当定值电阻两端的电压大于 2V 时,2Ω的定值就不能用来实验,所以定值电阻两端电压最大 不能超过 2V。
(
5
.
)保护电路,调节滑片使电阻箱两端电压保持不变 2 4
欧~25 欧
答案第3页,共 20页
【解析】
【详解】
(1) [ 1]由电路图知道,因为滑片在右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大,所以用线连接
开关右端接线柱与滑动变阻器左端下面的接线柱,如下图
(2) [2]探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应保持导体两端的电压不变,是通过滑动 变阻器来实现的。
(3) [3]由图乙知道, 电流表的量程为 0~0.6A ,所以电流表示数为 0.4A ,由于调节电阻箱 使接入阻值为 5 欧,所以,测量电阻箱两端电压的电压表示数是
U = IR = 0.4A 5Ω=2V
(4) [4]由 (3) 知道,设定电压大小是 2V , 甲图中电阻箱与滑动变阻器串联,根据题意知 道, 电源电压恒为 6 伏、滑动变阻器标有“1 安 50 欧” ,当滑动变阻器全部接入时,由串联
分压知道,电阻箱接入电路的电阻是 R 最大,且
(
R
=
50Ω=25Ω
)U 一 2V
(
2
V
)最大
根据题意知道,电流表的量程是 0.6 安,对应电路的电阻最小,此时电路的总电阻
(
R
= = = 10Ω
)U 6V
(
最大
)总 I 0.6A
由串联分压知道, 电阻箱接入电路的电阻是 R 最小,且
(
=
)R最小 2V
(
总
)R 6V
解得
(
2
V
10
) (
最
小
总
)R = R = Ω
6V 3
由于电阻箱能提供的阻值是 0~9999 欧之间的任意整数值,所以,电阻箱可调节的范围为
4Ω~25Ω。
6 . A 电阻 R 短路 (或电压表断路) 电阻一定时, 电流与电压成正比 电流表未
调零且指针偏左, 电压表未调零且指针偏右,前两种同时存在
【解析】
答案第 4页,共 20页
【详解】
(1) [ 1]滑片 P 向右移时接入的阻值变小,说明接入阻值长度变短,由此可知,滑动变阻器 是右下接线柱 A 接入电路。
(2) [2]电流表指针偏转说明有电流通过,排除断路电压表无示数,说明定值电阻两端无电 压,即说明 R 被短路 (或电压表断路)。
(3) [3]由表格数据知道,电压变大,电流变大,比值不变。由此得出结论为:电阻一定时, 电流和电压成正比。
(4) [4]由图乙知道,当电流为 0 时,电压表有示数,说明电压表没有调零,指针偏右;或 者是电流表没有调零,指针偏左。
7 . 导体两端的电压一定时,导体中的电流与这段导体的电
(
没有控制电阻两端的电压相同
)阻成反比
【解析】
【详解】
实验步骤:
[ 1]由图知电源电压为 3V ,所以电压表选择0~3V 的量程与定值电阻并联,见下图:
得出结论:
[2]由图象可知, 电流与电阻的乘积为
U=IR=0.4A×5Ω =0.2A×10Ω=0. 1A×20Ω= 2V
为一定值,故可得出结论:导体两端的电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比。
交流反思:
[3]在探究电流与电阻的关系时需要控制电阻两端的电压不变, 由表格数据知
U=IR=5Ω×0.30A≠ 10Ω×0.20A≠20Ω×0. 12A
即电流与电阻的乘积不是定值,即没有控制电阻两端的电压相同,所以无法得出正确结论。 答案第 5页,共 20页
(
8
.
)左 2 不能
【解析】
【详解】
(1) [ 1]在探究电流与电阻关系的实验中,除了电压表与电阻并联外,其它的都是串联。因 为电源电压为 3V ,因此电压表选择量程 0~3V 。变阻器接线时应该“一上一下”。
根据图乙可知,电压表的正接线柱与滑动变阻器 R1 的右接线柱相连,滑动变阻器 R2 的右接 线柱与电流表的负接线柱相连,如下图所示:
(2) [2][3]根据控制变量法的要求可知,探究电压一定时电流与
电阻的关系,必须控制电压表示数保持 2V ,此时 R1 的电压与 R2 的电压的比值保持不变。 当 R1 的阻值不断增大时,只有 R2 接入的阻值也不断增大,才能保持比值不变,因此应该向
左移动 R2 的滑片。
(3) [4]根据该图象的变化趋势只能看出来电阻增大电流减小,至于是否成反比没有数据, 看不出来,所以不能得到电压一定时电流与电阻成反比的结论。
(
9
.
)连接电路时,开关没有断开,同时电阻 R 短
路 将滑动变阻器的滑片向左移动,使电压表示数为 1.5V CD
【解析】
【详解】
(1) [ 1]电流表、滑动变阻器串联接入电路, 电路图如由图所示:
答案第 6页,共 20页
(2) [2]连接完最后一根导线后发现电流表有示数,说明电路是通路,这是由连接电路时开 关没有断开造成的;电压表无示数,可能是电压表之外电路断路,电压表与电源两极不相连 接造成的,或与电压表并联的电阻短路造成的,电流表有示数,说明电路不存在断路,则电 压表无示数是由与电压表并联的电阻 R 短路造成的。
(3) [3]定值电阻由 5Ω更换为 10Ω后,定值电阻分压变大,大于原来的电压 1.5V ,为保持 定值电阻两端电压 1.5V 不变,由电路图可知,应向左移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻 器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压减小到原来的值 1.5V , 保持电阻两端电压不变。
(4) [4]由题意知,滑动变阻器的最大电阻为 15Ω ,研究导体的电流与电阻的关系要控制电
阻的电压不变,
由串联电路的规律及分压原理有
U UV R滑
=
(
V
定
)U R
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当定值电阻最大时,对应的变阻器连入电路的电阻
最大,这时电压表示数最小,所以
3V UV 15
(
U
20
)=
V
解得
(
V
)U 1.7V
因电源电压为 3V ,故可控制的电压为 1.7~3V ,故 CD 正确。
(
使
电阻
R
两端的电
)10. 电压 U/V
答案第 7页,共 20页
压恒为 6V 见解析
【解析】
【详解】
(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。
11. B C 电压 电阻 R 断路
【解析】
【分析】
实验研究的是电流与电阻的关系,因此必须控制电阻两端的电压值一定,所以眼睛应注视电 压表的示数,移动滑片保持电压表示数不变;图中没有连入电路的是电压表,根据图象计算 出电压表的示数,确定电压表选择的量程,在连接过程中也要注意正负接线柱;首先求出定 值电阻两端需要控制的电压,然后根据串联电路的电压规律求得滑动变阻器两端的电压值; 然后从图乙中,取几个电流、电阻数值,分别算出对应的滑动变阻器连入电路的电阻,这几 答案第8页,共 20页
个阻值都应该在滑动变阻器的阻值变化范围内,据此选择合适的变阻器。阴影部分为电流和 电阻的乘积,应该为定值电阻两端的电压值;电流表示数为 0 ,说明电路中有断路,电压表 示数接近 6V ,说明电压表和电源连接的部分电路无断路。
【详解】
( 1)[1]探究电压一定时, 电流与电阻的关系时,在不断的改变定值电阻的同时,必须不断的 移动滑动变阻器,使得电压表的示数是一个定值,故在移动滑片的同时,眼睛观察电压表的 示数。故选 B。
(2)[2]通过电流与电阻的图象中可以看出保持电压表的示数是 2V ,故电压表接入电路中时,
所选的量程应该是 0~3V 的,且并联在电阻两端,如下图所示
(3)[3]由图乙可以看出:当 R′= 10Ω时,I=0.2A;此时电阻 R 两端的电压为
UR=IR′=0.2A×10Ω=2V
由于保持电阻 R 两端的电压不变,则滑动变阻器两端的电压恒定为
UR′= U- UR=6V-2V=4V
若取电流 I=0. 1A 时,滑动变阻器接入电路的电阻为
(
R
p
=
R
=
=
40
Ω
)U 4V
I 0. 1A
因此滑动变阻器的最大阻值应大于 40Ω ,只有 C 符合条件,故选 C。
(4)[4]阴影部分为横、纵坐标的乘积,即阴影部分的面积为 S=IR= U
即测量的是电压。
(5)[5]如果电路中出现电流表的示数为零,说明在电路中出现了断路, 电压表有示数说明是 电阻 R 处出现了断路。
【点睛】
本题考查探究电流与电压、电阻的关系实验,从实物图的连接、滑动变阻器型号的选择、故 障的分析等方面较为综合的考查了学生,从中加强了学生综合能力的培养,是一道不错的电
答案第 9页,共 20页
学中考题。
(
1
2
.
)定值电阻短路 ②①④③ 4
【解析】
【详解】
( 1)[1]由实物图可知,电路为定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压, 电
流表串联接入,故作图如下
(2)[2]串联电路中, 电流表有示数,则说明电路未发生断路, 电路接通,电压表无示数,则 可能是电压表所测用电器短路,即定值电阻短路。
(3)[3]排除故障后,正确步骤应是先将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即最右端,然后 闭合开关,紧接着将滑动变阻器的滑片移到适当位置并记录数据,故应为②①④③。
(4)[4]电路电源所能取得最大值时,对应滑动变阻器最大值且定值电阻最大值,此时电压为
Umax=R 总I=(50Ω+20Ω) ×0. 1A=7V
一节新干电池电压为 1.5V ,则最多只能将 4 节干电池串联接入。
(
1
3
.
)连接电路时,开关未断开 5 小胖 定值电阻的阻
值恒定,误差小
【解析】
答案第 10页,共 20页
【详解】
(1) [ 1]在“测量小灯泡的电阻”实验中,滑动变阻器才去“一上一下”连接,然后将电压表并 联在小灯泡两端,因为小灯泡的额定电压为 2.5V ,所以电压表量程接0~3V ,如下图:
。
(2) [2]在接完最后一根导线时,小灯泡立即发光,说明在连接电路过程中开关未断开。
(3) [3]由图乙知,电流表的量程为 0~0.6A ,示数为 0.5A
则
U 2.5V
R = = = 5Ω 。
I 0.5A
(4) [4][5]滑片在 A 、B 两端时,电路中的电流不同,灯丝的温度不同,会使灯泡的电阻不 同,所以根据大胖的方法测量的灯泡的电阻不准确;把一个电压表分别接在小灯泡和阻值已 知的定值电阻两端,可根据定值电阻两端的电压和定值电阻的阻值求出电流,根据串联电路
U
的电流关系可知灯泡的电流,从而能够根据公式R = 计算出灯泡的电阻,小胖的方法较好 I
一些。
14. 1 5 1000Ω B
【解析】
(1) 根据串联电路是分压电路的特点, 电压相等即电阻阻值相同,即可测出对应温度下的 阻值。
(2) 分析两次测量的数据,根据电源电压不变,列方程计算。
(3) 分析电阻的阻值变化特点,结合欧姆定律计算即可。
【详解】
(1) [1][2]串联电路是分压电路,电压是根据电阻大小来分配的,因此当电压表示数相同时, 说明 R2 的阻值与 Rr相同,所以将 S2 接在 1 ,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数为 5V,
读出此时 R2 的阻值即为 42.0℃时 Rr 的阻值。
(2) [3]由图可知,t=32℃时,Rr= 1000Ω ,即电源电压
(
U
=
IR
总
=
R
( 1000Ω+
R
1
)
)3V
1
答案第 11页,共 20页
当 t=42℃时,Rr=200Ω ,即电源电压
U=I1R 总1= R 总1= (200Ω+R1);
所以
( 1000Ω+R1)= (200Ω+R1)
R1= 1000Ω。
(3) [4]由图可知,温度每升高 1 ℃ ,Rr 的阻值减小 80Ω;人体体温约为 37℃ ,这时 Rr 的 阻值为
1000Ω-80Ω/℃ (37℃-32℃)=600Ω
由 (2) 可知, 电源电压
U= ( 1000Ω+R1)=( 1000Ω+ 1000Ω)=6V
此时电路中的电流为
I= = =0.00375A
电压表示数为
U1=IR1=0.00375A×1000Ω=3.75V
故 B 符合题意。
(
1
5
.
)控制电阻 R 上的电压不变 最后一次实验数据,
要求变阻器阻值为 60Ω ,而实验中变阻器最大阻值只有 50Ω ,不够要求,无法测出
【解析】
( 1)根据电路图连接实物图;
(2)要探究电流和电阻的关系,要通过滑动变阻器调节电阻两端的电压; (3)根据欧姆定律求出电阻两端电压,再根据串联电路的分压特点求出滑动变阻器两端电压, 再根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,做出解答。
【详解】
( 1)[1]由电路图可知,滑动变阻器的滑片左移时,接入电路的电阻变小,则滑动变阻器左下 接线柱应接入电路,然后根据“一上一下”的原则连接,如图所示:
答案第 12页,共 20页
(2)[2]探究电流与电阻的关系时, 由控制变量法可知,需要控制电阻两端的电压不变,则滑 动变阻器的作用就是控制电阻 R 上的电压不变。
(3)[3]由表中数据可以知道,电阻两端的电压保持 6V 不变,那么第 5 次实验中,滑动变阻器 分担的电压为 9V ,根据欧姆定律可以知道,滑动变阻器的阻值应为 60Ω ,超出了滑动变阻 器的最大阻值。
16. 0 小铁块有重力力 B 5N 见解析 【解析】
【详解】
( 1)[1][2]连接电路前,弹簧测力计的指针静止后所在位置应标注 0 刻度,因小铁块对弹簧测 力计的拉力使弹簧伸长,故弹簧测力计的指针不在 0 刻度。
(2)[3]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P 应处于阻值最大处的 B 端。
(3)[4][5]闭合开关调节滑片 P,当观察到弹簧测力计示数达到满刻度的 5N 时,读取电压表示 数为 U,此时电路中的电流最大, 由欧姆定律得,该“电流表”最大测量值为
I = U
r
(4)[6]由题意知,此“电流表”由弹簧测力计与电磁铁组成,并不是实际的电流表,故接入电 路时不需要考虑正、负接线柱如何连接。
(
1
7
.
)右 灯泡短路 (或电压表短路) 向
左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况 0. 16A 12.5 闭合开关 S 和 S1 ,断开 S2
(
U
U
)1 2 R0 2
(
2
)U
【解析】
答案第 13页,共 20页
【分析】
( 1)①原电路中,灯与变阻器并联,电压表串联在电路中是错误的,灯应与变阻器串联, 电 压表与灯并联;
②电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;闭合开关,电流 表有示数,则电路为通路,根据小灯泡不亮,电压表的示数为 0V 分析产生这种现象的原因; ③以上故障排除后,再闭合开关,电流表和电压表均有示数,则电路为通路,电流较小,据 此分析;
④根据电流表选用小量程确定分度值读数;
⑤根据实验数据绘制成了 U—I 图像可知灯在额定电压下的电流,由欧姆定律求出灯泡正常
发光的电阻;
(2)①②③通过开关的转换分别测出电源电压和定值电阻的电压,根据欧姆定律计算出通过 R0 的电流,便可得知通过 Rx 的电流,根据串联电路的电压规律计算出待测电阻两端的电压, 便可根据R = 求出 Rx 的值;
④两块电压表分别测量 R0 和 Rx 的电压,已知两个电压表的指针偏转角度相同,由 Rx【详解】
( 1)①[1]原电路中,灯与变阻器并联,电压表串联在电路中是错误的,灯应与变阻器串联, 电压表与灯并联,如下图所示:
②[2]电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。 [3]闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,发现小灯泡不亮,电压表的示数为 0V ,产生 这种现象的原因是灯泡短路 (或电压表短路)。
③[4]故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,则电路 为通路, 电流较小,电路的电阻较大,故接下来他应进行的操作是向左移动变阻器的滑片,
答案第 14页,共 20页
观察灯的发光情况。
④[5]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为 0.02A ,示数为 0. 16A ,即通过小灯泡的电 流是 0. 16A。
⑤[6]由 U—I 图像可知,灯在额定电压下电流为 0.2A ,由欧姆定律得,灯泡正常发光的电阻
U 2.5V
R = = = 12.5Ω
I 0.2A
(2)②[7]闭合开关 S 和 S1 ,断开 S2 ,读出此时电压表的示数为 U2。
③[8]在①中,两电阻串联, 电压表测量电源电压;在②中, 电压表测定值电阻的电压, 由 串联电路电压的规律,待测电阻的电压
Ux= U1 U2
电路的电流
(
x
0
)U
I = I = 2
(
0
)R
由欧姆定律
R = Ux = U1 U2 = U1 U2 R
x Ix U2 U2 0
(
0
)R
④[9]若将 S2 换成电压表,当闭合开关 S 和 S1 时,两电压表分别测量 R0 和 Rx 的电压,已知 两个电压表的指针偏转角度相同,但因 RxU0=5Ux
根据串联分压的知识可知
R0 ∶Rx= U0 ∶ Ux=5 ∶ 1
则有
(
1
1
) (
x
0
)R = R = 10Ω = 2Ω
5 5
答案第 15页,共 20页
(
1
8
.
)②①④③ 当电压相同时,导体
中的电流和这段导体的电阻成反比 3
【解析】
【分析】
( 1)在探究导体电流和电阻的关系的实验中,除了电压表与定值电阻并联外,其它的元件都 是串联,注意电表的量程选择和正负接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”; (2)在闭合开关前,为了防止电流过大而损坏用电器,滑动变阻器的阻值通常要调整到最大 的位置,然后再闭合开关,调整滑片位置,直至电压表的示数达到预定值后再记下电流表的 示数即可;如果两个物理量的乘积为定值,那么它们肯定成正比例关系,据此描述实验结论; (3)变阻器的最大阻值决定了它的调节能力;在串联电路中,电压与电阻成正比,即当电压 表的示数保持不变时,定值电阻阻值最大时,变阻器接入的阻值也最大;据此,计算当定值 电阻为 40Ω ,变阻器的阻值为 40Ω时电压表的示数即可。
【详解】
( 1)[1]根据实物图可知,只有电流表和定值电阻之间没有连接;电源电压为 6V ,定值电阻最 小为 10Ω ,那么电路的最大电流为 0.6A ,因此选择量程 0~0.6A ,即将电流表的“0.6”接线柱 与定值电阻 R 的左侧接线柱相连即可,如下图所示:
答案第 16页,共 20页
(2)[2]小科完成第一组实验后,断开开关,把 10Ω电阻换成 20Ω电阻,继续操作的步骤如下: ②将滑动变阻器的滑片移到最左端;①闭合开关;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置;③ 记录电流表示数。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是②①④③ 。 [3]将表格中每组对应的电流和电阻相乘,乘积都是 4V,那么可以得到结论:当电压相同时, 导体中的电流和这段导体的电阻成反比。
(3)[4]当定值电阻为 40Ω ,变阻器的最大阻值为 40Ω时, 电流为
(
总
)I = U总 = 6V = 3 A
(
总
)R 40Ω+ 40Ω 40
此时电压表的示数为
U = IR = A 40Ω = 3V
即定值电阻两端电压的最小预设值是 3V。
(
p
水
h
水
p
液
) (
1
9
.
)200 减小 2. 1×103kg/m3
【解析】
【详解】
( 1)[1]密度计在水中和在被测液体中都是悬浮的,所以浮力相等,则有
(
水浮 液
浮
)F = F
p水gV排水 = p液gV排液
p水gSh水 = p液gSh液
则密度计浸入液体的深度
答案第 17页,共 20页
(
液
)h = p水h水
p液
(2)①[2]滑动变阻器阻值为零时,电路最大电流是
I = 15mA = 0.015A
max
则定值电阻最小阻值
R = = = 200Ω
[3]②由电流表示数变小可知,滑动变阻器阻值变大,则杠杆右端向上运动,杠杆左端下沉, 即浮力减小,故液体密度减小。
[4]③合金块受到重力、浮力和拉力作用,物体间力的作用是相互的,同时合金块给杠杆一 个力,杠杆在水平位置平衡,则有
(G合金 F浮 ) Oa = G铜 Ob
又因为物体浸没,物体排开液体的体积等于物体的体积,则有
(pgV p液gV) Oa = m铜g Ob
(pV p液V ) (ab Ob) = m铜 Ob
(p 1 103 m3 1. 1 103 kg/m3 1 103 m3 ) (0.6m 0.2m) = 2kg 0.2m
解得
p = 2. 1 103 kg/m3
20. ①先用刻度尺测出这段金属丝的长度 L;②将其紧
密缠绕在铅笔上 n 匝,测出其缠绕长度,除以 n 得其直径,算出其横截面积 s ;③将其接入
电路按照“伏安法”测出其电阻R;④利用公式进行计算p = 。
【解析】
【分析】
本题为一道标标准的实验设计题,根据已知的实验要求和理论基础设计实验进行论证。考察 学生的思考,动手能力。涉及到实验方法、实验步骤、数据记录、结果分析等。
答案第 18页,共 20页
【详解】
( 1)设计一个简单的串联电路,如图
(2)根据已知公式p = 。我们需要测量 3 个数值。电阻值 R (采用伏安法测量) ,横截面积 S (可采取缠绕测量或游标卡尺)、长度 L (刻度尺或游标卡尺) 。得到这 3 个数据后,代入
公式即可计算得出结果
21. 0 到 0.5kg 见解析
【解析】
【分析】
本题是一道难度颇大的综合性题目,考生首先需要看懂题文表达的意思及甲乙两图的含义, 然后利用转换法的思想把 l 的长度替换成相应的电阻值,然后对应电压表相应量程求解。
【详解】
( 1) 电压表的量程为0 ~ 3 伏,即UR = 3V
(
0
R
):U = U - U = 6V - 3V = 3V
:R max = R 0 = 10 , lmax = 10cm ,
查图乙得: Fmax = 0.5N / cm 10cm = 5N ,即最大物重Gmax = 5N
:mmax = Gmax /g = 5N / (10N / kg) = 0.5Kg
故该电子秤量程为 0 到 0.5kg
(2)
答案第 19页,共 20页
【点睛】
本题的突破点在于将 l 的长度与相应的电阻值对应起来。
答案第 20页,共 20页