八年级上册 第四章 电路探秘 实验探究精选(含解析)

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名称 八年级上册 第四章 电路探秘 实验探究精选(含解析)
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文件大小 2.2MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-12-12 20:03:06

文档简介

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八年级上册 第四章 电路探秘 实验探究精选
参考答案
1.【答案】(1)负电;(2)ABE。
【解答】解:(1)小明将摩擦过的琥珀靠近带负电荷的小球,现象如图所示,此时电荷间相互排斥,所以琥珀所带电荷种类是负电。
(2)A.物体的尖端可能容易放电,故A正确;
B.地电和天电本质是一样的,故B正确;
C.摩擦会使物体带电,不是产生电荷,故C错误;
D.除了摩擦使物体带电外,还有感应起电和接触带电,故D错误;
E.带不同电荷的物体接触后可能会发生电荷转移,故E正确。
故选:ABE。
故答案为:(1)负电;(2)ABE。
2.【答案】(1)电流表示数;(2)a、b间接入电路的电阻横截面积变大,总电阻变小;(3)如上图所示。
【解答】解:(1)电流表和电动机串联接入电路,由题意可知通过观察电路中的电流表示数(电流)的变化来判断电动机转速的变化,电流越大,转速越快;
(2)根据欧姆定律可知,在电压一定时,电流表的示数增大时,电路中电阻减小,这说明a、b间接入电路的电阻在变小;影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积,另外还与温度有关;根据题意可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
(3)在检测网处并联一个开关,可以实现在无雨水时电动机可以工作,如图所示:
故答案为:(1)电流表示数;(2)a、b间接入电路的电阻横截面积变大,总电阻变小;(3)如上图所示。
3.【答案】(1)见解答图;(2)串;断开开关;(3)L1;0.5;(4)b;﹣
【解答】解:(1)由实物图可知,电流从电源正极出发开始分支,一支经灯泡L2,另一支经电流表A、灯泡L1,然后共同汇合经开关S回负极,如下图:
(2)使用时应将电流表与被测用电器串联在电路中;
在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;
(3)由图甲可知,灯L1、L2并联,L1与电流表串联,因此电流表测L1的电流;图乙中电流表使用了0~0.6A的量程,分度值为0.02A,其读数为0.5A;
(4)要用电流表测通过L1、L2的总电流,应把电流表接在干路上,导线b的右端改接在电流表的负接线柱上即可。
故答案为:(1)见解答图;(2)串;断开开关;(3)L1;0.5;(4)b;﹣。
4.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)为保护电路,连接电路时,开关要断开;
(2)并联电路各支路电压相等,由表格数据可知通过各支路的电流相等,根据欧姆定律,是因为灯的电阻相同或规格相同造成的;他用规格(电阻)相同的灯泡做实验,实验器材太特殊;只做了一次实验,实验次数太少,得出的结论有偶然性,为得到普遍性的结论应换用不同规格(不同电阻)的灯泡再做几次实验;
(3)由表格数据可知,他得出的结论是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(4)电流表指针迅速偏转到较大角度,然后再慢慢偏回一定角度后示数才稳定下来,即通过灯泡的电流变小了;根据欧姆定律,说明灯丝电阻变大了,这是因为温度越高,灯泡的电阻越大;
故答案为:
(1)断开;
(2)换用不同规格(不同电阻)的灯泡再做几次实验;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(4)温度越高,灯泡的电阻越大。
5.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)用电流表测电流时,应与被测电路串联;
图中A、B、C三点中C点在干路上,AB两点都在支路上,要测量干路的电流,因此电流表应接在图甲中的C点;
(2)由图乙可知,在测量A处的电流时,电流表指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反了;
由丙图可知电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以此时电流表的示数为0.24A;
(3)由表中实验数据可知,两支路中的电流相等,说明该小组同学使用的灯泡规格相同,且只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,则实验结论不具有普遍性,为得出普遍结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据。
故答案为:
(1)串联;C;
(2)电流表的正负接线柱接反了;0.24;
(3)①选用了两个规格相同的灯泡;②换用不同规格的灯泡进行多次实验。
6.【答案】(1)导体;电流表示数;(2)变小;材料;横截面积;(3)并联。
【解答】解:
(1)由题可知,按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数;将检测网放入雨水中,电流表有示数,所以雨水是导体;
在该实验中,通过观察电路中的电流表示数(电流)的变化来判断变化电动机转速的变化;
(2)根据欧姆定律可知,电压一定时,电流与电阻成反比,故电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻变小;
影响导体电阻的大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积;
由图知,当雨水变深时,金属网浸入雨水中的深度越深,接入电路中金属网的横截面积发生变化,所以a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
(3)图乙中,在检测网处并联一个开关,才能实现在无雨水时电动机可以工作。
故答案为:(1)导体;电流表示数;(2)变小;材料;横截面积;(3)并联。
7.【答案】(1)0.5;(2)铜片竖直固定,加入等体积的盐水;(3)1.4。
【解答】解:(1)电流表量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,观察直针位置此时的示数为0.5A;
(2)要保证两铜片与盐水之间的接触面积相同,需保证每次实验加入盐水的体积相等,并且铜片要竖直固定不得歪斜;
(3)分析表格数据1、2可知,当铜片距离一定,盐水浓度下降一半时,电阻增大一倍,电流下降一半;分析表格数据2、3可知,当盐水浓度一定,铜片距离增加一倍时,电阻增大一倍,电流下降一半;比较1、5组数据,5组盐水浓度下降为1组的,电阻增大为1组的6倍,要保证1组5组电流表示数相同,需使1组、5组电阻相等,故需改变铜片的距离,使5组铜片的距离为1组的,已知1组铜片距离为8.4cm,故5组铜片距离为=1.4cm。
故答案为:(1)0.5;(2)铜片竖直固定,加入等体积的盐水;(3)1.4。
8.【答案】(1)0.32;(2)2、3;(3)①该金属的电阻随温度降低而减小,在﹣268.95℃时,电阻变成了0;②输电线。
【解答】解:(1)根据图2可知,电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.32A;
(2)为了研究导体电阻大小与横截面积的关系,即应该选择导体材料、长度相同,但横截面积不同的电阻丝,故选2和3进行对比;
(3)①根据图3图象可知,该金属降温过程中,电阻随温度降低而减小,在﹣268.95℃时,电阻变成了0;
②若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造输电线,以减少能量损耗。
故答案为:(1)0.32;(2)2、3;(3)①该金属的电阻随温度降低而减小,在﹣268.95℃时,电阻变成了0;②输电线。
9.【答案】(1)小亮;(2)A、C;(3)长度;(4)三。
【解答】解:
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,故选小亮;
(2)要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验;
(3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A、B的材料与横截面积相同而长度不同,可以探究导体的电阻可能与导体的长度有关;实验中电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大;
(4)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
故答案为:(1)小亮;(2)A、C;(3)长度;(4)三。
10.【答案】(1)0.34A;(2)防止温度对电阻的影响;(3)锰铜合金电阻小,电流变化小。
【解答】解:(1)电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.34A;
(2)电阻会受到温度的影响,电路接通时电阻会产生热量从而改变电阻的大小,故实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关的目的是防止温度对电阻的影响;
(3)锰铜合金电阻比镍铬合金小得多,小明在用锰铜合金实验时,在电压一定时,通过锰铜合金的电流变化很小,故实验现象不明显。
故答案为:(1)0.34A;(2)防止温度对电阻的影响;(3)锰铜合金电阻小,电流变化小。
11.【答案】(1)材料;(2)灯的亮度;转换法;(3)蕃薯。
【解答】解:(1)该实验设计中导体的长度和横截面积相同,但材料不同,故思路类似课本中“研究影响导体电阻大小与材料有关”;
(2)通过观察比较灯的亮度来判断导电能力大小,运用了转换法;
(3)因物体对电波吸收越大,导电能力越强,由表中数据知,蕃薯反射回来的电波最弱,蕃薯对电波吸收最强,土豆反射回来的电波最强,土豆对电波吸收最弱,因物体对电波吸收越大,导电能力越强,故萝卜、土豆、蕃薯的导电能力强弱关系为:蕃薯>萝卜>土豆。
故答案为:(1)材料;(2)灯的亮度;转换法;(3)蕃薯。
12.【答案】(1)保护电路;(2)导体越长,电阻越大;(3)电流表A1的示数小于电流表A2的示数;(4)左边注射器中的导电液。
【解答】解:(1)实验中,R串联接入电路中,能起到保护电路的作用;
(2)根据表格中的数据可知,在材料和横截面积相同时,导体越长,通过导体的电流越小,则导体的电阻越大;
(3)当两个注射器中液柱的材料和长度相同时,导体的横截面积不同,左边导体的横截面积要小于右边导体的横截面积,实验中发现电流表A1的示数小于电流表A2的示数,则表明导体的横截面积越大,通过的电流越大,导体的电阻越小;
(4)断开开关,更换左边注射器中的导电液,导体的材料是不同的,横截面积相同,当液柱长度与表中某次长度相同时,比较更换前后电流表A1的示数,根据控制变量法可知,可探究液体的电阻和导体材料的关系。
故答案为:(1)保护电路;(2)导体越长,电阻越大;(3)电流表A1的示数小于电流表A2的示数;(4)左边注射器中的导电液。
13.【答案】(1)小亮;(2)转换法;(3)B、C;(4)导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大;(5)镍铬合金线
【解答】解:(1)接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,故小亮的观点正确;
(2)电阻丝与电流表串联,电阻越大,电路的电流越小,即电流表示数越小,故实验时甲电路是通过观察电流表的示数大小来比较不同电阻丝电阻的大小,采用的是转换法;
(3)探究导体的电阻可能与导体的横截面积是否有关,应控制导体的材料、长度均相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为B、C的两根电阻丝进行实验;
(4)C、D两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究导体的电阻与导体的长度的关系;在导体的材料、横截面积相同的情况下,长度越长,电流表示数越小,电阻越大;
(5)在长度和横截面积都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作,起不到明显改变电阻的目的。
故答案为:(1)小亮;(2)转换法;(3)B、C;(4)导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大;(5)镍铬合金线。
14.【答案】(1)串联电路电流处处相等;(2)锡纸中间狭窄的地方与两端宽的地方相比,狭窄处横截面积小、电阻较大。
【解答】解:(1)因为串联电路电流处处相等,通过中间狭窄处的电流与两端宽处的电流大小相等,所以小明的猜想是错误的;
(2)锡纸中间狭窄的地方与两端宽的地方相比,狭窄处横截面积小、电阻较大,而通过狭窄处和宽大处的电流相等(二者串联),根据焦耳定律的公式Q=I2Rt可知,短时间内锡纸狭窄处会产生较多的热量,使锡纸中间部分温度升高,达到锡纸的着火点而使之燃烧。
故答案为:(1)串联电路电流处处相等;(2)锡纸中间狭窄的地方与两端宽的地方相比,狭窄处横截面积小、电阻较大。
15.【答案】(1)如上图;(2)右; (3)0.2A; (4)其它条件不变,导体的电阻与长度成正比;(5)错误;电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
【解答】解:
(1)因为电池电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V的量程,将电压表3V的接线柱与滑片P相连;将电流表与电阻串联,将电流表的负接线柱与接线柱P连接,如下图所示:
(2)由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱,所以闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端;
(3)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.2A;
则R===10Ω。
(4)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件不变,导体的电阻与长度成正比;
(5)若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大,超过电流表的量程,会烧坏电流表,所以在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。
故答案为:(1)如上图;(2)右; (3)0.2A; (4)其它条件不变,导体的电阻与长度成正比;(5)错误;电流表的测量值可能超过所选量程的最大值。
16.【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)根据表格中的特点,串联的电阻越多,电流表的示数越小,所以串联一根电阻丝时,电路中的电流应大于0.3A,所以图2中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为0.6A;
一根合金丝的导体电阻为R===2.5Ω;
(2)A.根据1、2、3组数据可知,导体的材料和横截面积相同,导体越长,电流表的示数越小,说明电阻值越大,且电阻值跟导体的长度成正比;
B.根据1、4、5组数据可知,导体的材料和长度相同,横截面积越大,电流表的示数越大,说明电阻值越小,且电阻值跟导体的横截面积成反比;
(3)实验中进行多次测量,是为了得出影响电阻与导体长度和横截面积的关系,使结论更具普遍性;
(4)由实验数据可知,导体两端的电压不变,导体的电阻增大到原来的几倍,电流减小到原来的几分之一,导体中的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)0.6;2.5;(2)A.材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比;B.材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比;(3)得出影响电阻与导体长度和横截面积的关系,使结论更具普遍性;(4)导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比。
17.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)基本的电路是由电源、开关、导线、用电器组成,在该电路中少开关;
(2)电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察,即在电压一定时,灯泡越亮,表明电阻越小。即通过观察小灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小;
(3)从保护电路的角度分析,甲方案相当于短路,故不安全,所以应选择乙方案,小灯泡有保护电路的作用。
(4)A、B导体的材料和横截面积相同,长度不同,可以研究导体电阻大小与长度的关系;探究导体电阻大小与材料的关系时,导体的横截面积、长度必须相同,应选择的两根导体是A和B;
故答案为:(1)开关;
(2)灯泡亮度;
(3)乙;灯泡对电路有保护作用。
(4)长度;B。
18.【答案】(1)<;(2)逆时针;(3)能吸纸屑,不能调节风速;(4)电流表。
【解答】解:(1)风扇转动,瓶内空气被推出,使得内部气压<瓶外气压,纸屑在大气压的作用下进入瓶内。
(2)为增大吸尘器风速,应该增大电路中的电流,根据欧姆定律,应该减小电路中的电阻,故图乙中滑片P的旋转方向为逆时针。
(3)吸尘器的基本作用是吸尘,吸纸屑,故1分是能吸纸屑,不能调节风速;
(4)若要在图乙中串联接入一个电表,将其改装为风速大小显示器,串联的只能是电流表。
故答案为:(1)<;(2)逆时针;(3)能吸纸屑,不能调节风速;(4)电流表。
19.【答案】(1)电压表正负接线柱反接了;(2)2.4;(3)灯泡短路;(4)7.0;电压表使用的是小量程,读数看成了大量程。
【解答】解:(1)图中电压表测L1两端电压,电流电压表A流入,B流出,若保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样流入方向与前面相反,即正负接线柱反接了,所以这样不能测L2两端电压;
(2)电压表的量程是0﹣3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
(3)AB电压为0,BC电压等于电源电压,故可能是灯泡短路;
(4)表格中总电压AC比BC电压小,说明BC读数错误,7.0V应该是4.2V﹣2.8V=1.4V,数据扩大了5倍,因而原因是使用的是小量程,读数看成了大量程。
故答案为:(1)电压表正负接线柱反接了;(2)2.4;(3)灯泡短路;(4)7.0;电压表使用的是小量程,读数看成了大量程。
20.【答案】(1)改变电路中电流从而使得小灯泡正常发光;(2)①19;(2)方案Ⅱ;短灯带的正常工作电压是220V,并联使得每个短灯带都能正常发光;(3)ac。
【解答】解:(1)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.25A时小灯泡正常发光,因而滑动变阻器的作用是改变电路中电流从而使得小灯泡正常发光;
(2)①小灯泡正常发光时,电压表示数如图乙所示,用的是0﹣15V量程,分度值为0.5V,示数为12V,灯泡的额定电压为12V;
将彩灯泡串联成短灯带,根据串联电压规律知,串联的个数为n=≈18.3,取19个;
②短灯带的正常工作电压是220V,要连成长灯带,必须把各个短灯带并联,才能正常发光,故选:Ⅱ。
(3)实现“一亮一暗”交替闪烁效果,闪泡结构及工作原理如图戊所示,金属片2常温下与金属片1接触,升温后发生形变并与金属片1断开,此时应该使得电路断开,因而连接ac接线柱,温度降低又恢复原状,电路重新接通。
故答案为:(1)改变电路中电流从而使得小灯泡正常发光;(2)①19;(2)方案Ⅱ;短灯带的正常工作电压是220V,并联使得每个短灯带都能正常发光;(3)ac。
21.【答案】(1)电流表;(2)使用同一导体时,手柄转过角度与电源温差的比值相等;(3)电路中铜丝、水银也会分走一部分电压,没有控制铁丝两端电压相同。
【解答】解:(1)由题意可知小磁针偏转角度与电流大小成正比,记录的手柄转过角度与电流大小同样成正比关系,因此通过虚线框内的手柄转过角度能反映出电路中电流的大小变化,相当于电流表的作用;
(2)根据题表1数据分析,使用同一导体(铁丝)时,手柄转过角度与电源温差成正比关系,结合该电路特点,得出当电阻相同时,电流和电压成正比;
(3)题图甲电路中,根据串联电路的分压特点,电路中的铜丝、水银会分走部分电压,使得每次实验铁丝两端电压不同,因此测得电流会有偏差。
故答案为:(1)电流表;(2)使用同一导体时,手柄转过角度与电源温差的比值相等;(3)电路中铜丝、水银也会分走一部分电压,没有控制铁丝两端电压相同。
22.【答案】(1)电压表正负接线柱接反了;
(2)L2断路;
(3)改用0﹣3V的量程;
(4)在串联电路中,各用电器电压之和等于电源电压。
【解答】解:(1)根据乙图可知,电压表的指针向左偏转,那么原因可能是:电压表正负接线柱接反。
(2)根据题意可知,AB电压为0V,说明A与负极,B与正极之间可能存在断路。BC电压为3V,说明B到负极正常,C到负极正常,只能是BC之间的L2发生断路。
(3)处理好故障后,小方把电压表接在A、B之间重新测量,电压表示数很小,即选择的量程太大,应该改用0﹣3V的量程;
(4)将AB电压和BC电压相加,再与AC电压比较可知,二者之和等于AC电压,那么得到结论:在串联电路中,各用电器电压之和等于电源电压。
故答案为:
(1)电压表正负接线柱接反了;
(2)L2断路;
(3)改用0﹣3V的量程;
(4)在串联电路中,各用电器电压之和等于电源电压。
23.【答案】(1)加快氯化钠的溶解。
(2)铜片。
(3)其它条件相同时,金属片浸入盐水深度越大,电压越大。
(4)增大金属片浸入盐水的深度。
【解答】解:(1)图甲中摇晃盐水袋的目的是加快氯化钠的溶解。
故答案为:加快氯化钠的溶解。
(2)图乙中,电池的正极为铜片。
故答案为:铜片。
(3)根据表中实验数据,可得出的结论是其它条件相同时,金属片浸入盐水深度越大,电压越大。
故答案为:其它条件相同时,金属片浸入盐水深度越大,电压越大。
(4)根据上述实验,对比1、4或2、5或3、6可知,想让盐水灯更亮,可采取的措施是增大金属片浸入盐水的深度。
故答案为:增大金属片浸入盐水的深度。
24.【答案】(1)见解答图;(2)调零;(3)1.6;(4)1;滑动变阻器最大阻值太小;(5)正比。
【解答】解:(1)滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:

(2)检查电路时,发现电流表指针如图乙所示,即电流表指针没有与零刻度线对齐,故接下来正确的操作是调零;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.6V;
(4)由表中第1组数据可知,当电阻R两端电压为0.5V时,电路中的电流为0.1A,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为U滑=U﹣U1=3V﹣0.5V=2.5V,滑动变阻器接入电路的阻值为:
R滑===25Ω>20Ω,故第1次实验数据是拼凑的;
(5)由表中数据可知,当电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,故可得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)见解答图;(2)调零;(3)1.6;(4)1;滑动变阻器最大阻值太小;(5)正比。
25.【答案】(1)实物电路连接如图所示:
(2)①导体中的电流与电阻成反比;
②断开开关,将滑动变阻器调到阻值最大处;2.5;
(3)B。
【解答】解:(1)电压表的“3”接线柱已接入电路,需要把“﹣”接线柱接到定值电阻的右边接线柱,使电压表并联在定值电阻两端;滑动变阻器下面的接线柱已连入电路,只要把上面任意一个接线柱与定值电阻右边的接线柱相连即。要注意导线不要交叉。连好的实物图如下图所示

(2)①分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积U=IR=0.5A×Ω=...=0.1A×25Ω=2.5V,说明电压一直保持在2.5V,此时导体中的电流与电阻成反比。
②更换电阻时,必须先断开开关,将滑动变阻器调到阻值最大处;换好定值电阻后,闭合开关,并移动滑片,使电压表的示数为2.5V。
(3)当定值电阻R=25Ω时,由图丙可知,此时电路中的电流I=0.1A,
则电路中的总电阻为:R总===60Ω,
所以滑动变阻器的最大阻值不能小于:R滑=R总﹣R=60Ω﹣25Ω=35Ω,故B符合题意,故选:B。
故答案是:(1)实物电路连接如图所示:
(2)①导体中的电流与电阻成反比;
②断开开关,将滑动变阻器调到阻值最大处;2.5;
(3)B。
26.【答案】①见解答图;(1)能直接从金属开口圆环上读出电阻的大小,操作方便;(2)3;(3)5cm~30cm。
【解答】解:①原电路图中,电流表和电阻R并联后与电压表串联是错误的,在探究通过导体的电流与电阻的关系实验中,电阻R、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻R两端,如下图所示:

(1)金属开口圆环粗细均匀,每1cm电阻为1Ω,且带有刻度,能直接从金属开口圆环上读出电阻的大小,操作方便;
(2)金属开口圆环粗细均匀,每1cm电阻为1Ω;由图丙可知,金属开口圆环两端电压为:
UV=IR=0.3A×10Ω=……=0.1A×30Ω=3V,即实验过程中,小宁控制电压表示数U恒为3V;
(3)因电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,为了保证电路的安全,电路中的最大电流为0.6A,此时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小,
根据欧姆定律可知,此时电路中的定值电阻最小为:
R小===5Ω;
根据控制变量法,在探究电流与电阻的关系实验中,应控制定值电阻两端电压UV=3V不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为U滑=U﹣UV=4.5V﹣3V=1.5V,定值电阻两端电压是变阻器两端电压的=2倍;因为滑动变阻器的最大电阻为15Ω,当滑动变阻器的电阻最大时,定值电阻阻值也最大;根据串联分压原理,定值电阻阻值为R大=2R滑大=2×15Ω=30Ω,
因金属开口圆环粗细均匀,每1cm电阻为1Ω,故小宁移动触点N在金属圆环的位置L的范围是5cm~30cm。
故答案为:①见解答图;(1)能直接从金属开口圆环上读出电阻的大小,操作方便;(2)3;(3)5cm~30cm。
27.【答案】(1)如上图;(2)2;大;(3)C。
【解答】解:(1)原电路中,电压表串联在电路中,电阻与变阻器并联了是错误的,电压表应与电阻R并联,改正后如下所示:
(2)电路连接正确后,小科先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,根据欧姆定律可知定值电阻两端电压UR=IR=0.4A×5Ω=2V;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,滑片未移动的情况下,根据串联分压特点可知,定值电阻两端的电压变大,若要使电压表示数与上一次电压表示数相同,应让滑动变阻器两端的电压变大,则滑动变阻器接入的阻值要比上一次的大;
(3)在电压一定时,电流和电阻成反比,如果将所测得的数据描成图像来反映实验结论,I﹣R图像应为反比例函数关系图像,故选C;
故答案为:(1)如上图;(2)2;大;(3)C。
28.【答案】(1)见解答中的图;(2)0.2;2;(3)ABC;(4)电阻两端的电压。
【解答】解:(1)甲图中,变阻器与电阻R并联,电压表串联在电路中是错误的,电阻R应与变阻器串联,电压表与电阻R并联,改正后如下图所示:
(2)第一次实验时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.2A;
根据欧姆定律,第1次实验电阻的电压为:UV=IR=0.2A×10Ω=2V;
根据串联分压原理可知,将定值电阻10Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,故应调节滑动变阻器的阻值使定值电阻两端电压2V为不变;
(3)A、设电源电压为U总,定值电阻两端的电压为UV,根据串联电路的规律及分压原理有:
=;
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,即
=;
解得,电源电压为:U总=2.8V;所以增高电源电压不可以完成这次实验,故A不符合题意;
BC、根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=3V﹣2V=1V,
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5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=0.5×50Ω=25Ω<30Ω;
即为了能完成这次实验,滑动变阻器的最小电阻为25Ω,所以可更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成这次实验;
而题中原来变阻器的最大电阻为20Ω,若再串联一个10Ω的电阻可完成这次实验(根据串联电阻的规律,滑动变阻器连入电路的电阻为:R′滑=25Ω﹣10Ω=15Ω即可);故BC符合题意;
D、将电压表改接到滑动变阻器两端,电压表原来测定值电阻的电压,现在测变阻器的电压,对改变定值电阻的电压大小没有影响,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,所以不能完成这次实验,故D不符合题意。
故选:BC。
(4)根据图丙所示定值电阻的I﹣R图像可知,阴影面积等于电流与电阻之积,根据U=IR,故阴影面积的物理意义是电阻两端的电压。
故答案为:(1)见解答中的图;(2)0.2;2;(3)BC;(4)电阻两端的电压。
29.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)将电压表并联在定值电阻的两端,如图所示;
(2)乙图中,左表为电压表,示数满偏,说明电压表与电源连通;右边为电流表示为0,说明电路断路或总电阻很大,由此可知,与电压表并联的定值电阻断路了;
(3)由图丙所示图象可知:通过电阻的电流与电阻值的乘积为0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=2.5V保持不变,是一个定值,这说明:在电压不变时,电流与电阻成反比;
(4)在探究导体的电流跟电阻的关系时,需要保持电阻两端的电压2.5V不变,当欣欣用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时,闭合开关发现电压表的示数变大,为保持电阻的电压不变,应增加变阻器分得的电压,根据分压原理可知,应增大变阻器连入电路中的电阻,他应该将滑动变阻器的滑片向A端移动,使电压表示数为2.5V。
故答案为:(1)如上图所示;(2)定值电阻断路;(3)在电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比;(4)A;2.5。
30.【答案】(1)②①④③;(2)电压表示数为2V;(3)AB;(4)ACD。
【解答】解:(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻最大;研究“电流与电阻的关系”,要控制电阻的电压不变,再记下电流表的示数,故从安全和规范角度考虑,正确的顺序是:将滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关;将滑动变阻器的滑片移到适当位置,记录电流表示数;即②①④③;
(2)由表中数据知,电阻的电流与电阻之积为:
UV=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
根据(1),上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是电压表示数不变;
(3)根据(2)电阻的电压为一定值,故可知,电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比,即通过电阻的电流与电阻的倒数成正比(过原点的直线),故AB正确,CD错误;
(4)B、该同学又用30Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,仅将要实验的30Ω电阻换成2Ω,不符合实验要求,故B不符合题意;
C、根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=3V﹣2V=1V;
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=0.5×30Ω=15Ω>10Ω;
仅将滑动变阻器换为“20Ω 1A“,故C符合题意;
D、根据串联电路的规律及分压原理有:

方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电压表控制的电压最小,即:
则控制不变的最小电压为:U′=2.25V,所以可将定值电阻两端被控制的电压换为2.5V,故D符合题意;
A、根据串联电路的规律及分压原理有:

方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电源电压最大,即:

故电源电压最大为:U电源≈2.67V;
仅将电源电压调至2.5V,故A符合题意;
故选ACD。
故答案为:(1)②①④③;(2)电压表示数为2V;(3)AB;(4)ACD。
31.【答案】见解答图;(1)<;(2)若直接闭合开关,由于定值电阻阻值变大,则其两端电压变大,会超过3V,即超过电压表的量程,会损坏电压表,而小阳先将滑片移到最右端,再闭合开关,保护了电路的安全;(3)B。
【解答】解:原电路图中,滑动变阻器和定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究“电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:

(1)由图丙可知,定值电阻两端电压为UV=IR=0.6A×5Ω=……=0.2A×15Ω=3V;当定值电阻为20Ω时,通过定值电阻的电流为:
I'===0.15A;
根据画出I﹣R图象(如图丙)知,图中阴影部分为长方形,其面积等于IR,由欧姆定律得,U=IR,S1的数值为U1=I1R1=(0.6A﹣0.15A)×5Ω=2.25V;
同理,S2的数值为U2=I2R2=0.15A×20Ω=3V,故S1<S2;
(2)若直接闭合开关,由于定值电阻阻值变大,则其两端电压变大,会超过3V,即超过电压表的量程,会损坏电压表,而小阳先将滑片移到最右端,再闭合开关,保护了电路的安全;所以小东的方法不妥当,小阳的方法妥当;
(5)A、设电源电压为U总,定值电阻两端的电压为UV,根据串联电路的规律及分压原理有:
=;
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当滑动变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,即
=;
电源电压为:U总=4.2V;
所以去掉一节干电池不能完成这次实验,故A不符合题意;
B、根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=4.5V﹣3V=1.5V,
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑=0.5×50Ω=25Ω>20Ω;
即为了能完成这次实验,滑动变阻器的最小电阻为25Ω,所以可更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成这次实验,故B符合题意;
C、研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV',根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:
U滑=U总﹣UV'=4.5V﹣UV',
根据分压原理有:
=,
即=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
因电压表示数UV'为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得:
=,
解得电压表的示数:UV'≈3.2V,即为完成实验,电压表的最小电压为3.2V>2.5V,故C不符合题意;
D、将电压表改接到滑动变阻器两端,电压表原来测定值电阻的电压,现在测滑动变阻器的电压,对改变定值电阻的电压大小没有影响,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,所以不能完成这次实验,故D不符合题意。
故选:B。
故答案为:见解答图;(1)<;(2)若直接闭合开关,由于定值电阻阻值变大,则其两端电压变大,会超过3V,即超过电压表的量程,会损坏电压表,而小阳先将滑片移到最右端,再闭合开关,保护了电路的安全;(3)B。
32.【答案】(1)25;(2)R2;(3)1。
【解答】解:(1)当P滑到B处时,电子量角器的最大电阻与保护电阻R0串联,电流表示数为0.15A,
根据欧姆定律可得此时电路的总电阻:R===40Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电子量角器的最大电阻为:RAB=R﹣R0=40Ω﹣15Ω=25Ω;
(2)若将180°刻度线标在电压表“3V”刻度处,则此时电子量角器的电阻最大,电路中是量角器的电阻、滑动变阻器与定值电阻R0串联,
则电路中的电流:I最小===0.12A,
由欧姆定律可知电路总电阻为:R最大===50Ω;
根据串联电路的电阻规律可知滑动变阻器接入电路的电阻为:R滑=R最大﹣RAB﹣R0=50Ω﹣25Ω﹣15Ω=10Ω>8Ω,所以选用R2;
按此要求接好电路并将滑动变阻器滑片调到要求位置,由(1)知电子量角器的最大电阻为25Ω,即∠AOP=180°时电阻为RAB=25Ω,
当被测量角度为36°时,电子量角器的电阻为:RAP=×25Ω=5Ω,
此时电路的电流为:I′===0.2A;
则电压表的示数为:UAP=I′RAP=0.2A×5Ω=1V。
故答案为:(1)25;(2)R2;(3)1。
33.【答案】(1)保护电路;(2)优秀;(3)170.5;(4)见解答。
【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由丙图可知,如果电路中没有定值电阻R0,可能会导致电流过大,故定值电阻R0在电路起保护电路的作用;
(2)乙图中身高越高,滑动变阻器接入的电阻越大,分得的电压越大,故满足优秀级的身高越高,电压表示数越大;
(3)丙图中R0与R最大值串联,电路在总电阻R总=R+R0=30Ω+15Ω=45Ω;
电路中电流I===0.1A,(4)用乙图测量时,电流表示数为0.15A;电路中的总电阻:
R总===30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时电阻棒接入电路的电阻:
R=R总﹣R0=30Ω﹣15Ω=15Ω;竖直放置的硬电阻棒长10cm,总电阻为30Ω,
电阻棒接入电路中的长度为整体的一半,为5cm,故电阻下端距离地面h=168cm﹣5cm=163cm;
当电压表示数为2.7V时,R0的电压U0=U﹣UR=4.5V﹣2.7V=1.8V,
电路中电流I'===0.12A,
电阻棒接入电路的电阻:R'===22.5Ω;电阻棒接入电路中的长度:
ΔL=×10cm=7.5cm,
则升高的高度:
h1=h0+ΔL=163cm+7.5cm=170.5cm,
(5)根据电路知,甲、乙刻度不均匀,丙图均匀,但身高越高,电压表的示数越小,故把电压表改为测量下半部分的电压,就能身高越高,电压表示数越大,如图所示:

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八年级上册 第四章 电路探秘 实验探究精选
1.(2023 温州模拟)关于静电学的研究,科学家们经历漫长的探究过程。
材料一:公元前585年,泰勒斯发现用毛皮摩擦过的琥珀,能吸引一些绒毛等轻小物体。
材料二:1746年﹣1752年,“电学之父”富兰克林在研究静电现象时,有如下发现:
①带有电荷的尖锐导体之间容易产生电火花。
②用风筝收集的雷电(天电),它可以产生一切摩擦电(地电)所能产生的现象。
③手摩擦玻璃瓶后,两者带不同电荷;当两者再次接触后,电荷抵消不再带电。
(1)小明将摩擦过的琥珀靠近带负电荷的小球,现象如图所示,请判断琥珀所带电荷种类是    。
(2)某同学基于富兰克林发现进行了推测,其中合理的是    (可多选)。
A.物体的尖端可能容易放电 B.地电和天电本质是一样的
C.摩擦会产生电荷 D.只有摩擦才能使物体带电
E.带不同电荷的物体接触后可能会发生电荷转移
2.(2022 慈溪市校级模拟)项目化小组同学准备设计一个自动雨刮器控制系统,能使汽车挡风玻璃上的雨刮器随着单位时间降雨量的变化而自动改变摆动的速度。雨停后,雨刮器自动停止工作,如图甲所示。
(1)工作原理如图乙:M表示电动机,将雨水检测网接入电路。他们通过观察    的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出雨刮器刮水速度的变化。
(2)设计系统:设计小组的同学准备用平行金属电阻丝来设计控制系统,如图丙。将检测网浸入雨水中进行实验,在不同深度处记录数据如下:
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/安 0 0.16 0.20 0.32
根据表中的现象和数据,解释雨刮器自动加速的原理是    。
(3)优化设计。活动小组设计的电路在无雨水时,电动机不转动,这样无法实现无雨时车窗的清洗,若要解决此问题,可对图丁电路进行修改优化,请你在电路上画上你的修改。
3.(2023秋 临海市校级期中)如图甲所示,是用电流表测量电流的实物连接图,请按要求回答:
(1)请画出与图甲相对应的电路图。
(2)使用时应将电流表与被测用电器    联在电路中,且使电流从电流表的正接线柱流入。在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了    。
(3)如图甲中电流表测量的是通过灯    (填“L1”或“L2”)的电流,如果电流表的读数如图乙所示,则电流表测出的电流是    A。
(4)如果要用电流表测通过L1和L2的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线    (填“a”、“b”或“c”)的右端接在电流表的    (填“3”、“0.6”或“﹣”)接线柱上。
4.(2023秋 瑞安市月考)某实验小组想探究并联电路中电流的规律。她设计了如图所示的电路,准备测量a、b、c三处的电流,并从实验室取来电流表3只、灯泡2只、开关1个、电池和导线若干进行实验。
(1)画好电路图后,晓丹同学开始连接电路,在连接电路过程中,开关应该是
   的。
检查电路连接无误后,她开始实验,并读出了电流表的示数,记录在表格中。
Ib/A Ic/A Ia/A
0.18 0.18 0.36
(2)接下来晓丹同学应该怎样继续实验,才能使得出的实验结论更科学、合理?   。
(3)晓丹得出的实验结论是:   。
(4)晓丹同学在实验中还发现:每次闭合开关时电流表指针迅速偏转到较大角度,然后再慢慢偏回一定角度后,示数才稳定下来。检查电路又一切正常;造成这种现象出现的合理解释是:   。
5.(2022秋 永康市期末)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)电流表应   (填“串联”或“并联”)在被测电路中,若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的   点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是   ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为   A。
(3)检查电路连接无误后,实验小组开始实验,测出A、B、C三处的电流值记录在表格中,由此得出结论:并联电路中,各支路的电流相等。
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
0.18A 0.18A 0.36A
①实验小组得出错误的实验结论,主要原因是   。
②请你对上面的实验提出改进措施   (一条即可)。
6.(2021秋 萧山区月考)有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作,小华查阅了相关资料后,自制了如题图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如题图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数,再将检测网放入雨水中,电流表有示数,表明雨水是   (选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中   的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在   (选填“变大”或“变小”),我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的   、长度和横截面积,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的   变化引起的。
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个开关,此开关应与检测网   (选填“串联”或“并联”)。
7.(2024秋 龙湾区月考)项目小组探究液体电阻的影响因素的实验,在水槽中相距8.4cm的两侧放入铜片,铜片竖直固定能平移,将铜片和电压为9V的电源、电流表及开关串联。向水槽中加入一定浓度的盐水,闭合开关,读出电流表示数。改变加入盐水的浓度和铜片距离,重复上述实验。
组别 盐水浓度(%) 盐水体积(mL) 铜片距离(cm) 电流(A)
1 0.9 400 8.4 0.5
2 0.45 400 8.4 0.25
3 0.45 400 16.8 0.125
4 0.225 400 4.2 0.25
5 0.15 400 ?
(1)图乙是某一次测量中的电流表指针位置,其示数为    安。
(2)在图甲实验中,为了控制两铜片与盐水之间的接触面积相同,该实验中进行的操作是   。
(3)丙表格为该实验获得的数据结果,在第5次实验中,为使电流表示数与第1次示数相同,则应控制铜片的距离为    cm。
8.(2024 浙江)图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度(厘米) 直径(毫米) 电流(安)
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答:
(1)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为    安。
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择实验组    进行对比。
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象:   。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造    (写出一种),以减少能量损耗。
9.(2024春 北仑区期中)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”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、材料如表所示
编号 材料 长度(m) 横截面积(mm2)
A 镍铬合金 0.25 1.0
B 镍铬合金 0.50 1.0
C 镍铬合金 0.25 2.0
D 锰铜合金 0.25 1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同    (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟    (选填“ABCD”)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AB的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较AB两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟    的关系。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想    (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
10.(2024 温州一模)为了探究导体导电能力是否与材料及长度有关,科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝(如下表所示)、电流表、开关等器材进行了如下实验。
编号 材料 长度 横截面积
① 镍铬合金 1米 1毫米2
② 镍铬合金 1米 2毫米2
③ 镍铁合金 1米 1毫米2
④ 锰铜合金 1米 1毫米2
步骤一:将①号金属丝的A、B端接入电路,使a导线的P端与B相连(如图甲)。
步骤二:闭合开关,记录电流表示数I1,立刻断开开关。
步骤三:将P端分别移至金属丝的C、D点,闭合开关,记录电流表示数分别为I2、I3,并立刻断开开关。
步骤四:分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
(1)步骤二记录的电流表示是如图乙所示,则大小为    。
(2)本实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关,并等待片刻后再进行下一步的操作,这种做法的目的是    。
(3)小明在用④号金属丝实验时,发现无法通过电流表示数的变化探究其导电性与长度的关系。查阅资料:长度、粗细均相同的锰铜合金电阻比镍铬合金小得多,试分析用④号金属丝实验时现象不明显的原因:   。
11.(2023秋 长兴县校级期末)小浔为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力,将它们切成大小相同的长方条,分别接在如图甲所示的电路a、b之间。
(1)该实验的探究目的类似于课本中“探究导体电阻大小与    的关系”。
(2)实验设计中,小浔想通过观察比较    来比较三者导电能力的大小,这种研究方法叫
   (填“等效替代法”或“转换法”)。
(3)在实际操作过程中,小浔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表所示(“+”号越多表示电波越强),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 ++
12.(2023秋 拱墅区校级月考)某兴趣小组的同学们用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储存容器内装有同种导电液体,通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。
(1)该装置中电阻R的作用是    。
(2)该小组的同学们通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表所示:
L/厘米 1 2 3 4 5
I/毫安 4.2 3.1 3.0 2.6 2.3
分析可知,液体的电阻和液体长度的关系为:在材料和横截面积相同时,   。
(3)当两个注射器中的液柱长度相同时,实验时发现    ,由此得到的结论是:在材料和长度相同时,液体的横截面积越大,电阻越小。
(4)若小组同学还想探究液体的电阻和材料的关系,它们只需更换    即可。
13.(2023秋 西湖区校级月考)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 电流的大小/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)小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点。小红认为电流表是多余的,根据灯泡的亮度的变化可以准确判断导体电阻的大小,小亮认为灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路从而防止损坏电流表。你赞同    (选填“小红”或者“小亮”)的观点。
(2)实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是    。
(3)分别将    (填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
(4)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是    。
(5)长度与粗细相同的锰铜和镍铬合金线,谁更适合做滑动变阻器的电阻?答:   线圈。
14.(2020秋 仙居县期末)课堂上吴老师演示短路危害,用一张口香糖的包装锡纸,用剪刀剪成中间狭窄的条形,并将锡纸两端分别。接在一节干电池的正负极,锡纸就可以燃烧起来。
(1)细心的小明发现每次都是中间狭窄处先燃烧起来。小明猜想:可能是因为通过中间狭窄处的电流比两端宽处的电流更大引起的。但马上被其他同学否定了。否定这一猜想的理由是    。
(2)接着小明又提出猜想:可能是该锡纸中间狭窄处的电阻更大的缘故。请写出小明判断中间狭窄处电阻更大的依据    。
15.(2023秋 临海市月考)某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量经过AP段的电流,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最    (选填“左”或“右”)端。
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时电流表读数是  。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度上和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是    。
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2.5 5 7.5 10 12.5
(5)王小强同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是否正确,说明理由:   。
16.(2020秋 嵊州市期末)学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。
【实验过程】电路如图所示,将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合S后,记录的数据如下表。
连接方式 一根 两根串联 三根串联 两根并联 三根并联
电流表读数/A 0.3 0.2 1.2 1.8
回答下列问题:
(1)图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数,此时电流为   A,一根电阻丝的电阻为  Ω。
(2)导体电阻的大小跟材料、长度、横截面积的关系。
A.电阻的大小与长度的关系是:   ;
B.电阻的大小与横截面积的关系是:   。
(3)进行多次测量的目的是   。
(4)此实验也可以得出电流与电阻的关系是:   。
17.(2021 德清县校级模拟)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路。
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 1.0 0.5
(1)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是   。
(2)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察   。
(3)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表。你认为   同学的改进更好一些,理由是   。
(4)同学们为了完成探究活动,从实验室借来了四根电阻丝(如表).则选择A、B两电阻丝进行实验,是为了探究导体电阻大小与   的关系;为了探究导体电阻与材料的关系,应选择电阻丝D和   。
18.(2023秋 西湖区期末)为方便清理书桌上的纸屑、橡皮屑等轻小物体,小金用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料自制一个可调风速微型吸尘器,模型如图甲所示,电路图如图乙所示。
【设计原理】
(1)风扇转动,瓶内气压    瓶外气压(选填“>”、“=”或“<”),纸屑进入瓶内。
【核心技术】
(2)为增大吸尘器风速,图乙中滑片P的旋转方向为    (选填“顺时针”或“逆时针”)。
【项目评价】
(3)请将自制吸尘器的评价量表补充完整。
评价等级
2分 1分 0分
能吸纸屑、能调风速 ________________ 不能吸纸屑、不能调风速
【项目改进】
(4)若要在图乙中串联接入一个电表,将其改装为风速大小显示器,该电表为    (选填“电流表”或“电压表”)。
19.(2023秋 衢江区期末)在探究串联电路电压的特点活动中,学习小组的同学采用三节干电池、电压表(0﹣3 V、0﹣15V)、一个灯泡、滑动变阻器(2A 20Ω)、开关、若干导线进行实验。其实验步骤如下:
实验次数 UAB(V) UBC(V) UAC(V) 数据处理
1 1.2 2.8 4.1 1.2+2.8=4.0
2 1.9 4.2 待处理
3 0 4.0 4.0 0+4.0=4.0
4 2.8 7.0 4.2 2.8+4.2=7.0
结论:串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和
①连接如图甲所示电路,断开开关,并将滑片滑至阻值最大处。
②用电压表分别测出AB、BC、AC间电压,并将测得的数据,记录在草稿纸上,如表。
③移动滑动变阻器滑片,重复步骤②,共获得4次实验数据。
④数据分析,得出结论。
回答以下问题:
(1)测电压时,先测出AB间电压后,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BC两端电压,他能否测出BC两端电压,并说明理由    。
(2)第2次实验时,测出AB间电压如图乙所示,该读数为    伏。
(3)小组同学认为第3次实验存在电路故障,该故障原因可能是    。
(4)小组同学发现第4次实验有一个数据有问题且数据处理也有误,请找出该错误数据并说明产生该错误数据的原因    。
20.(2023秋 温州期末)兴趣小组开展“彩灯带设计”的项目化活动,包括参数测定、灯带设计、改进优化三个环节。
(1)【参数测定】小组成员购买了一款彩灯泡,其正常工作时的电流为0.25A。为测定该彩灯泡正常工作所需电压,小组成员按图甲电路进行实验。闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.25A时,电压表示数如图乙所示。滑动变阻器在这个实验中的作用是    。
(2)【灯带设计】小组成员打算先将彩灯泡串联成短灯带(如图丙),再将短灯带连接成长灯带,使长、短灯带均能在220V电压下安全工作,以满足不同应用场景的要求。
①为确保安全,灯泡的电压不能超过其正常工作的电压,一条短灯带中至少要串联多少个彩灯泡?请通过计算说明。
②将短灯带连接成长灯带时,小组成员设计了Ⅰ、Ⅱ两种连接方案(如图丁),请选择正确的方案,并说明理由。    。
(3)【改进优化】小组成员欲利用闪泡代替彩灯泡,实现“一亮一暗”交替闪烁效果,闪泡结构及工作原理如图戊所示,金属片2常温下与金属片1接触,升温后发生形变并与金属片1断开,温度降低又恢复原状。据图分析闪泡接入电路时,应选择a、b、c中的    两个接线柱。
21.(2023秋 杭州期末)据史料记载,欧姆曾用如图甲电路来研究电流的影响因素,该电路中温差电源的电压与温差成正比。当电路中有电流通过时,小磁针偏转,转动手柄,使小磁针回到原位置,记录手柄转过角度。改变电源温差,利用同一铁丝多次实验得出表1数据;控制电源温差不变,用粗细相同、长度不同的铁丝多次实验得出表2。已知:手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
表1
实验组别 1 2 3 4
电源温差(摄氏度) 20 40 60 80
手柄转过角度(度) 50 100 150 200
表2
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度(英寸) 2 4 6 10
手柄转过角度(度) 305 281.5 259 224
(1)分析图甲和图乙,图甲虚线框内的结构相当于图乙中    (选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”);
(2)分析表1中数据,欧姆获得的实验证据是    ,从而得出当电阻相同时,电流和电压成正比;
(3)某同学对表2中数据分析后发现:并不能得出通过铁丝的电流与铁丝电阻成反比,请分析这其中的原因    。
22.(2023秋 义乌市校级月考)如图甲所示是小方“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)闭合开关后,电压表的指针如图乙所示,其原因可能是    。
(2)闭合开关后,小方发现两个小灯泡都不亮,于是分别把电压表接在如图甲中的AB两点、BC两点及AC两点,得到的电压值分别为UAB=0V、UBC=3V、UAC=3V;经过检查发现只有灯泡L1和L2中一盏灯出现故障,那么故障可能是    。
(3)处理好故障后,小方把电压表接在A、B之间重新测量,电压表示数如图丙,一旁的小雨认为小方的操作有待改进,应该    。
(4)排除故障后,两个小组进行实验并分别测量出实验数据如表,通过这些数据可得出的结论是    。
A、B间电压U1/V B、C间电压U2/V A、C间电压U3/V
1.2 1.8 3.0
1.5 1.5 3.0
0.8 2.1 2.9
23.(2023秋 西湖区期末)近日,应急照明盐水灯受露营者追捧。小金发现,该灯将两块不同的金属片和食盐溶液组合就可以充当电池,其使用过程如图甲所示。
小金在使用该盐水灯过程中发现亮度不够。他查阅资料了解到:在一定条件下,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮。影响盐水灯电池电压大小的因素有哪些呢?他进行了如图乙所示的实验,获得下表数据。
组别 1 2 3 4 5 6
盐水质量分数(g) 5% 10% 15% 5% 10% 15%
金属片浸入盐水深度(cm) 3 3 3 5 5 5
电压(V) 0.7 0.7 0.7 1.0 1.0 1.0
(1)图甲中摇晃盐水袋的目的是    。
(2)图乙中,电池的正极为    (选填“锌片”或“铜片”)。
(3)根据表中实验数据,可得出的结论是    (写出一条即可)。
(4)根据上述实验,想让盐水灯更亮,可采取的措施是    。
24.(2024秋 临平区校级月考)某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次
电压/V 0.5 1 1.2 2
电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉;
(2)检查电路时,发现电流表指针如图乙所示,接下来正确的操作是    ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,示数为    V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第    次实验数据,依据是:   ;
(5)分析表格中有效实验数据,初步得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成    。
25.(2024春 慈溪市期中)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论:电压一定时,   。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是    ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为    V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取的滑动变阻器为    。
A.20Ω 1A B.40Ω 0.6A
26.(2024春 宁波期末)为了探究通过导体的电流与电阻的关系,小宁用电压恒为4.5V的电源,定值电阻若干,“0~0.6A”量程的电流表,“0~3V”量程的电压表,“15Ω 1A”的滑动变阻器进行实验,步骤如下:
①小宁连接的实验电路如图甲所示,其中有一根导线连接错了,请你在接错的那根导线上画“×”,并用笔画线代表导线将电路连接正确(要求导线不能交叉)。
②在老师的指导下,小宁又用一个粗细均匀长50cm(每1cm长度电阻为1Ω)带刻度的金属开口圆环(A点为0刻度处)替换电阻R,设计了如图乙所示电路。
③闭合开关,固定A点,移动触点N至合适位置,使AN弧长为L1。调节滑动变阻器滑片P使电压表示数为U,读出电流表的示数并记录。
④多次移动触点N的位置,来改变L的长度,重复步骤③。
⑤根据记录的数据画出电流随弧长L变化的曲线如图丙所示,得出结论。
(1)该实验选择金属圆环的优点是    。
(2)实验过程中,小宁控制电压表示数U恒为    V。
(3)为保证移动触点N在金属圆环的位置均能顺利完成实验,且确保实验器材的安全,小宁移动触点N在金属圆环的位置L的范围是    。
27.(2024春 慈溪市期末)图甲是小科“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω。
(1)小科根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线。
(2)电路连接正确后,小科先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,定值电阻两端电压为    V;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,若要使电压表示数与上一次电压表示数相同,则滑动变阻器接入电路的阻值要比上一次的阻值    (填“大”或“小”)。
(3)小科根据所测得的数据描成图像来反映实验结论,则最可能是如图中的    。(填选项)
A. B. C. D.
28.(2024春 江干区校级月考)在“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(规格“20Ω 0.5A”),阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,以及导线若干。
(1)如图甲所示电路有一条连线错误,在错误的连线上面“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)据除故障后,小明更换不同电阻进行实验,测得数据填入表格,第一次实验时,电流表的示数如图乙所示,为    A。当取下10Ω的定值电阻,换接上20Ω的定值电阻时,应调节滑动变阻器的阻值使定值电阻两端电压为    V不变。
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 10 20 25
电流I/A 0.10 0.08
(3)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小明同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是    。
A.调高电源电压 B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10Ω的电阻 D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(4)另一组的小芳根据实验数据通出了图丙所示定值电阻的I﹣R图像,其阴影面积的物理意义是    。
29.(2024 鄞州区一模)小金利用如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
(2)实验中小金发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是    。
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I﹣R图象,得到的结论是    。
(4)在上述实验中,小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向    端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为    V。
30.(2023春 义乌市校级月考)利用如图电路研究“电流与电阻的关系”,其中电源电压3伏保持不变,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“10Ω,1A”。依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成实验,获得数据如下表。
实验组别 1 2 3
电阻R(欧) 5 10 20
电流I(安) 0.4 0.2 0.1
请回答:
(1)完成第一组实验,断开开关,拆下5欧的电阻,改接10欧的电阻。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    。
(2)上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是    。
(3)依据表中数据作出了下列图像,其中正确的有    。(填选项字母)
(4)为使结论更有说服力,该同学又用30Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中可行的有    。(填选项字母)
A.仅将电源电压调至2.5V B.仅将要实验的30Ω电阻换成2Ω
C.仅将滑动变阻器换为“20Ω 1A” D.仅将定值电阻两端被控制的电压换为2.5V
31.(2023春 江山市校级月考)研习小组设计了如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,并连接好实物电路如图乙,进行实验。实验器材:三节新干电池(电源电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20Ω,2A”)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数。经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路。
(1)利用正确的电路进行实验,获得实验数据并画出I﹣R图像,如图丙。依据曲线图推测:阴影部分面积S1与斜线部分面积S2的大小关系是:S1   S2(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)实验中,将5Ω的定值电阻换成10Ω后,小东和小阳对接下来的操作有不同看法:小东认为可直接闭合开关,再移动滑片,使电压表示数达到预设值;小阳认为应先将滑片移到右端,再闭合开关,向左移动滑片,使电压表示数达到预设值。你赞成谁的观点?请说明理由    。
(3)研习小组发现再用50Ω的定值电阻进行实验时,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到预设值。为了能完成这次实验,所采取的措施可行的是    。
A.去掉一节干电池 B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.调节滑片使电压表示数为2.5V D.将电压表改接到滑动变阻器两端
32.(2022秋 滨江区期末)小滨设计了一个电子量角器(如图甲所示),把同种材料制成的粗细均匀的电阻丝AB弯成半圆形,O为圆心,OP为能够绕圆心O转动的金属滑片(OP的阻值忽略不计),P与AB接触良好。如图乙所示,电流表(量程为0~0.6A)内阻不计,保护电阻R0=15Ω,电源电压U=6V不变。用导线连接M、N,将A、O分别与E、F相接,闭合开关。当P滑到B处时,电流表示数为0.15A。
现有两个备用滑动变阻器R1(8Ω,1A)、R2(15Ω,0.6A),小滨希望选择合适的滑动变阻器连入M、N两接线柱,把电子量角器A、O两个接线柱分别与E、F相接,同时在EF两端并联一个电压表(接入量程0~3V),将电压表表盘重标数据后可以从电压表上直接读出OP的旋转角度θ。即∠AOP。
(1)AB电阻丝RAB=   Ω。
(2)小滨希望将180°刻度线标在电压表“3V”刻度处,那么应该选择的滑动变阻器是    (填“R1”“R2”或“R1或R2均可”)。按此要求接好电路并将滑动变阻器滑片调到要求位置,闭合开关。当被测量角度为36°时,电压表的示数应该为    V。
33.(2024秋 拱墅区校级月考)自制电子身高测量仪。学习小组分别设计了甲、乙、丙三图所示测量仪。所用材料规格均相同。其中:电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.3A,定值电阻R0=15Ω,电源电压恒为4.5V。R是固定的、竖直放置的硬电阻棒长10cm,总电阻为30Ω,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比,金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标a 两只电表均安全 一只电表安全 两电表会损坏
指标b 身高越高,电压表示数越大 身高越高,电压表示数越小 电压表示数不能显示身高
指标c 刻度均匀 刻度不均匀 无正相关
(1)R0在丙图电路中的作用是    。
(2)按“评价指标b”,乙图的评价等级是    。
(3)有小组认为丙图中的电流表示数一直都不变。请计算丙图中电流表的示数大小?
(4)标刻度。身高为168cm的小成同学用乙图测量时,电流表示数为0.15A。若将电压表改装成身高仪,则电压表刻度盘2.7V处应标上身高    cm。
(5)产品迭代。上述三个产品都会存在缺陷。请在丁图中再加以改装:将电压表安装在最合适的位置,从而达到指标豆为优秀等级。
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