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8年级上册
第四章
电路探秘
1-4节实验探究题
一、电荷与电流
1.(2019八上·余杭期末)“为什么丝绸要与玻璃棒摩擦而毛皮要与橡胶棒摩擦”这个问题困扰着刚学习摩擦起电的科学研究小组的成员,于是他们进行了科学探究。
(1)首先是一道题给了他们启发:①用丝绸分别摩擦玻璃棒和保鲜膜,再将经丝绸摩擦过的玻璃棒和保鲜膜靠近,两者会相互吸引。可见保鲜膜经丝绸摩擦后带的是________电荷.②丝绸、玻璃棒、保鲜膜三者相比,在摩擦时最容易失去电子的是玻璃棒,最容易输获电子的是________。于是就排出了这三种物质捕获其他物质的电子能力的强弱,如法炮制就可以得到一张“摩擦起电顺序”表。他们感觉问题有了头绪。
(2)然后成员们做了一些材料,排了序,有些实验现象不明显,很难判断,他们想网上会不会有“摩擦起电顺序表”,于是上网查询,果真如愿。
根据你所学的摩擦起电知识和“摩擦起电顺序表”,判断下列说法正确的是?
??????
A.跟纸摩擦过的硬橡胶棒带正电
B.跟纸摩擦过的玻璃棒带负电
C.跟保鲜膜摩擦过的硬橡胶棒带正电
D.跟保鲜膜摩擦过的玻璃棒带负电
(3)解决了该问题后,同学们又发现塑料吸管与纸巾摩擦后能吸引小泡沫,说明吸管带了电.那么“用纸巾摩擦过的塑料吸管带的是正电还是负电”呢?给你玻璃棒、丝绸、橡胶棒、毛皮、塑料吸管、纸巾和细线,请你帮助他们设计一个可行的实验方案对此问题进行探究,简要说明实验步骤________。
2.小明学习了摩擦起电、两种电荷后,他想知道圆珠笔杆与纯毛毛衣,塑料尺子与头发等摩擦后的各物体是带正电还是带负电。于是他就利用泡沫小球、烟盒内的铝箔、丝线等制作了一个验电器(如图),并进行了一系列实验。其中还有玻璃棒、丝绸这两种器材。
??????
?
????????????
(1)请你简要说明怎样进行实验,根据发生的什么现象可以证明塑料尺子与头发摩擦后塑料尺子带正电还是负电?
(2)塑料笔杆与头发摩擦后把小碎纸屑吸到笔杆上后,小纸屑又被“弹”出,是因为吸到笔杆上的纸屑带上了与笔杆相同的电荷。通过上述实验和实验现象,说明物体可以通过________?和________?的方法带电。????????
3.学习了同种电荷相互排斥之后,小乐同学大胆的猜想,电荷间相互作用力的大小是否与两电荷所带的电荷量和它们之间的距离有关呢?于是他如图(1)所示,做起了实验.Q是一个带正电的物体,把系在丝线上的带正电的小球先后挂在A、B、C三处,比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小.则:
(1)这个力的大小可以通过________显示出来.
(2)为使实验现象更明显,悬挂在丝线上的小球应选用________
A?
小钢球?????
B
塑料泡沫小球
(3)根据实验现象,可得出结论:________.
(4)做完以上实验后,用另一个小球靠近带正电的Q时,情景如图(2)所示,则另一个小球的带电情况是________.
A
带负电??????
B?
不带电??????
C?
二者都有可能.
二、电流的测量
4.(2019八上·天台月考)为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,电流表必须与被测用电器________。
(2)闭合开关,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是________;排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________安。
(3)如果电流表A2的示数是1.4安,则通过灯L2的电流是________安。
5.(2019八上·萧山月考)如图1是“探究并联电路电流特点”的实验电路图,小强同学进行了如下实验。
?
(1)根据图2的实物电路来测量并联电路的总电流,当他闭合开关时,请预测L1、L2及电流表三者的情况________;为达到实验目的,请你在a、b导线中撤掉一根多余的导线,使电路符合实验要求,你选择撤掉的是________(填“a”或“b”)。
(2)实验中,两个小灯泡的规格应选择________(填“相同”或“不相同”)的更加合理。
(3)根据图2在进行实物连接时,开关应处于________(填“闭合”或“断开”)状态;在实验中,小强发现两个并联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是________。
A.两个灯泡灯丝的温度不同
B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.灯泡的规格不同
D.发光微弱的灯泡被短路
电流?????
I2/安
I2/安
I/安
1
0.1
0.5
0.6
2
0.2
0.4
0.6
3
0.4
0.2
0.6
(4)改变灯泡的规格,用电流表分别测出I、I1、I2的电流,重复实验,记录数据如下表,根据实验数据得出的结论是:________。
6.(2019八上·长兴月考)如图所示为探究并联电路电流特点的实物连接图。
a点电流Ia/A
b点电流Ib/A
c点电流Ic/A
0.22
0.16
0.38
(1)连接电路,闭合开关,发现L1亮,L2不亮,小明认为L2不亮的原因是L2被短路.小明的判断是________(选填“正确”或“错误”)的。
(2)实验中,小明将图中的c导线上端不动,下端由“0.6”接线柱改接到“一”接线柱上,其他都不变。请评价其是否可行?答:________?。
(3)下表是小明在实验中测得的数据:
根据实验数据小明得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。其不妥之处是________。
7.小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是________(填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导钱上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路________。移动后电流表测量的是________(填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论:________(只写表达式)。小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是________。
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
(4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框中画出电路图。
8.某同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究串联电路的电流规律。所接电路图如图1所示,闭合开关后,两电流表指针偏转情况如图2。
(1)电流表A2的读数是:________。
(2)该同学发现电流表A1指针偏转较A2小,所以他认为“串联电路电流每流经一个用电器,电流都会减弱一些”。请你指出造成他判断错误的原因。________。
(3)另一同学连接好的电路如图3所示。连接电路后,两灯泡都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下两种简单判断方法是否可行?请你在表中空格填写“可行”或“不可行”。
图3
三、物质的导电性与电阻
9.(2020八上·浙江期中)小张在探究导体电阻与长度的关系实验时,器材有:6伏蓄电池、电压表(0--3V,0--15V)、滑动变阻器(50Ω
1.
5A)、开关各一个,导电性能较差的镍铬合金线MN(电阻较大),刻度尺一把,导线若干。
实验次数
1
2
3
4
5
电压表两端间镍铬合金线的长度(厘米)
10
20
30
40
50
电压表的读数(伏特)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
(1)右图是实验时没有连接完整的电路,请完成电路的连接。
(2)在实验中小张同学记录了下表一组实验数据,请你分析表中实验数据,得出导体两端的电压与长度的关系是________。
而小张认为由这些实验数据就可以得到导体电阻与导体长度成正比的结论。请你为他说明理由________?。
10.(2019八上·柯桥月考)科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时,其电阻与长度的关系。于是选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体),灌满某种导电液体,两端用金属塞堵住管口,形成一段长为10厘米的封闭液柱。选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接电路如图,电源电压保持12伏不变。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在________端(填A或B)。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为9伏时,记录第1次电流表示数并计算出液柱的电阻。将乳胶管均匀拉长,重复上述实验,数据记录如右表。实验中第1次电流表的示数应是________安。
实验次数
1
2
3
4
5
液柱长度L/厘米
10
15
20
25
30
液柱电阻R/欧
200
452
801
1254
(3)查阅资料得知:当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来2倍时,其电阻大大超过原来的2倍。请对此作出合理的解释:________。
(4)结合表中已有数据,请估计第五次实验,当液柱长度为30厘米时,其电阻大约为????????
。
A.1400欧
B.1600欧
C.1800欧
D.2000欧
11.(2019八上·仙居期中)学完电阻后,小明找来一只废日光灯管,小心取出一端的灯芯,如图,他决定用这个灯芯探究电阻与温度的关系.
[假设与猜想]灯丝的电阻以及玻璃的电阻均和温度有关.
?
[探究过程]
⑴按图所示电路连好实物(A、B分别接M、N)合上开关,观察电流表示数为IB
.
⑵用酒精灯给灯丝加热,观察电流表示数会________.
⑶熄灭酒精灯,恢复到室温,将灯丝弄断观察电流表示数会________.
⑷用酒精灯给玻璃加热到红炽状态,观察电流表示数会________.
[探究结论]
Ⅰ实验步骤(1)、(2)说明________.
Ⅱ实验步骤(3)、(4)说明________.
12.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探究,器材有:开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干,连接如图甲所示的电路,小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如表。
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
0.15
0.1
0.6
0.9
根据实验数据,回答下列问题:
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中。
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
①电阻的大小与长度的关系是________。
②电阻的大小与横截面积的关系是________。
(3)分析表中的实验数据,还可以得出导体的电流与电阻的关系:________。
(4)实验中一根合金丝的电阻为________Ω,若该合金丝的横截面积为1mm2,则一根合金丝的长度是________m。(已知该合金丝长1m,横截面积1mm2的阻值为1Ω)
13.在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中,a、b、c是镍铬合金丝,d是锰铜合金丝;a、b的长度相同而粗细不同;a、c粗细相同而长度不同;c、d长度和粗细都相同。
(1)小明的猜想是:①电阻可能与导体的材料有关;
小亮的猜想是:②电阻可能与导体的温度有关;
小敏的猜想是:③电阻可能与导体的长度有关;
根据你掌握的电学知识,你认为:电阻还与________有关。
(2)如图是三位同学为上述探究活动准备的实验器材,他们已完成了部分实物的连接。
若电阻受温度的影响可以忽略,要探究猜想①,应该控制________不变;要探究猜想③,应该选用导线________和导线________(填导线的代号字母)进行对比实验。
14.小明通过学习得知:一般情况下,水的质量一定时,加入食盐的质量越多,溶液的浓度就越高。他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。
小明的猜想是:
A.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。B.食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
C.食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材,设计了如图所示的装置,进行了探究实验。他记录的实验表格如下:
实验次数
加入食盐量
两金属片AB间距离/厘米
灯泡亮度
1
勺
2
微亮
2
勺
2
较亮
3
勺
1
较亮
4
勺
1
很亮
(1)比较实验次数1和2可验证猜想________(填“a”、“b”或“c”)。
(2)这个实验用到了控制变量法,我们所学的实验中,很多也用到了控制变量法,请举一例:________。
(3)在实验过程中,小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验,你认为________(填“可行”或“不可行”),理由是________。
(4)利用现有的装置和器材,请你对猜想c进行探究验证。
①实验步骤:用酒精灯加热食盐水溶液,观察小灯泡的亮度变化。
②你怎样对该实验结果进行分析判断????
(5)请你提出一个新的猜想:溶液的导电性能可能还与________有关。
15.(2018八上·杭州月考)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中:
(1)小明实验小组设计了如图所示的探究电路图,AB间可接入所研究的导体,此电路的设计是通过观察对比________现象来比较电阻大小的。请你评价此电路设计上的不足________;你对此设计的改进意见是________。
编号
材料
长度
横截面积
1
锰铜合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
S
(2)下表中给出了四种导体,如果想探究电阻与材料的关系,应选择编号________的两种导体接入电路的AB间。
(3)如果在AB间先后接入编号为2和4的导体,这是在探究导体电阻与________的关系。
(4)实验中在AB间先后接入编号2和3的导体,发现接入导体3
时小灯泡更亮些,则由此可初步得出的结论为________。
16.在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,取两根材料不同、横截面积相同的金属丝a、b,连接成如图甲的实验电路,O,M分别为金属丝a、b的端点,P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中,电流表示数始终为I=1.25
A。电压表示数U随OP间距离x的变化如下表:
x/mm
600
700
800
900
1000
U/V
4.50
5.00
5.50
6.00
x/mm
1200
1400
1600
1800
2000
U/V
6.75
7.00
7.25
7.50
7.75
(1)当OP=1000
mm时,电压表的示数如图乙,请在表格空格处填上此时的U值。
(2)请在图丙的坐标中绘出电压表示数U随x变化的图像。
(3)实验可得到的结论是:①________,②________。
17.小芳在探究影响导体电阻大小的因素时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
A.导体的材料?
B.导体的长度?
C.导体的横截面积
为验证上述猜想,小芳用图甲的器材进行实验,其中①、②、③是镍洛合金丝,④是锰铜丝
(1)连接电路时,开关应处于________?状态,在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后通过观察________?来比较导体电阻的大小.
(2)为验证猜想B,应选用编号为 ________?两根金属丝分别接入电路进行实验
(3)分别将①、③两金属丝接入图中M、N两点间,电流表的示数不同,由此得到的结论是:当材料和长度相同时,导体电阻跟________?有关
(4)小芳同学想进一步测出②的电阻大小,把②接在M、N的同时并联上电压表测出其两端的电压为1V,电流表的示数如图乙所示,此读数为 ________?A,则②的电阻为 ________?Ω
18.小刚为探究“导体电阻与温度的关系”,选用不同型号的铅笔芯进行了如下实验:
步骤一:将H型铅笔芯接入电路,闭合开关,测量并记录通过它的电流;
步骤二:用酒精灯给铅笔芯加热,每隔20秒测量并记录通过它的电流;
步骤三:分别将HB型、28型铅笔芯接入电路,重复以上实验过程。??
下表是记录的实验数据:
(1)实验中,小刚是通过________?的变化来判断铅笔芯电阻的改变的。
(2)分析表中数据,可以看出:________。
四、变阻器
19.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度:
(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω
2A”字样的滑动变阻器(如图甲所示),若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去,共有________种接法;“20Ω”指的是________两接线柱间的电阻值,“2A”指的是________。
(2)现再给电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在图乙中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移动灯泡变暗。
(3)如果你还想知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再________联一个电流表,并增加________根导线。
20.如图为“用滑动变阻器改变电流”的实验。
(1)在闭合开关前,滑片P应移动到最________(填“左”或“右”)端。
(2)滑片向A端滑动时,小灯泡________(填“变亮”“变暗”或“不变”)。
(3)开始实验后,如果甲同学发现无论怎样移动滑片P
,
灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是________。
21.如图所示,是小强和小华两位同学做“用滑动变阻器改变电流”实验时连接的电路.其中,小灯泡两端的电压不能超过2.5V,通过的电流不得超过0.3A;滑动变阻器标有“20Ω、1A”字样.
(1)滑动变阻器上标着“20Ω、1A”的含义是________;
(2)小强同学正准备闭合开关实验时,小华同学发现实验电路连接存在错误或不恰当之处,及时阻止小强的操作.请你指出电路连接的错误或不恰当之处:
a.________;
b.________;
c.________.
答案解析部分
一、电荷与电流
1.【答案】
(1)负;保鲜膜(2)C(3)先用细线将纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来;再用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料吸管;若塑料吸管和玻璃棒相互吸引,说明塑料吸管带负电,若相互排斥则带正电。(或其它合理答案)
2.【答案】
(1)①将与丝绸摩擦后的玻璃棒与表面带铝箔的小球接触,使其带上正电。②然后让摩擦后的塑料尺靠近该小球,如排斥则带正电,若吸引则带负电(2)摩擦;接触
3.【答案】
(1)丝线与竖直方向的夹角大小(2)B(3)在电荷量一定的情况下,电荷间的距离越小,电荷间的作用力越大(4)C
二、电流的测量
4.【答案】
(1)串联(2)电流表的正负接线柱接反了;0.24(3)1.16
5.【答案】
(1)L1亮、L2亮、电流表无示数;b(2)不相同(3)断开;AC(4)I=I1+I2
6.【答案】
(1)错误(2)不可行,电流表正负接线柱接反,指针反偏(3)实验次数太少,结论可能具有偶然性
7.【答案】
(1)C
(2);A或B
(3)IC=IA+IB;换上规格不同的灯泡多次实验
(4)
8.【答案】
(1)0.4安(2)因为他选择的电流表量程不同
(3)
方法
操作
现象
结论
方法是否可行
方法1
把其中一灯泡从灯座中取下
另一灯熄灭
两灯一定是串联
可行
方法2
把任意一根导线断开
两灯熄灭
两灯一定是串联
不可行
三、物质的导电性与电阻
9.【答案】
(1)
(2)导体两端的电压与长度成正比;根据欧姆定律可得,在电流强度相同时,导体两端的电压与道题的电阻成正比,所以导体的电阻与导体的长度成正比
10.【答案】
(1)B(2)0.045(3)因乳胶管被拉长时液柱的横截面积变小,导致液柱电阻变大(4)C
11.【答案】
减小;变为0;逐渐增大;I灯丝电阻随温度升高而增大;II玻璃常温下是绝缘体,达到红炽状态是导体
12.【答案】
(1)0.3(2)材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比;材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比(3)导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比(4)5;5
13.【答案】
(1)导体的横截面积(2)导体长度、横截面积;a;c
14.【答案】
(1)a(2)探究压力的作用效果与哪些因素有关等
(3)可行;电流表能测出电路中的电流大小,可反映出溶液的导电性能
(4)如果小灯泡亮度发生变化,说明溶液的导电性能与溶液的温度有关,否则无关
(5)金属片插入溶液中的深度(或金属片与溶液的接触面积等)
15.【答案】
(1)灯泡的亮度;若电阻变化不大时灯泡亮度变化不明显,不易判断;串联一只电流表
(2)1、2(3)导体的长度(4)在导体材料和长度相同的情况下,横截面积越大电阻越小
16.【答案】
(1)6.50
(2)
(3)导体的电阻大小与导体的材料有关;导体的电阻大小与导体的长度有关
17.【答案】
(1)断开;电流表示数或灯泡的亮度(2)①②(3)横截面积(4)0.2;5
18.【答案】
(1)电流(2)不同型号铅笔芯的电阻随温度的升高而减小
四、变阻器
19.【答案】
(1)三;AB;该变阻器允许通过的最大电流为2A(2)(3)串;一
20.【答案】
(1)左(2)变暗(3)滑动变阻器接入的是下面两个接线柱
21.【答案】
(1)滑动变阻器的变阻范围是0~20Ω、允许通过的最大电流是1A
(2)选择电流表的量程太大;电流表正负接线柱接反;滑动变阻器的滑片未放在阻值最大位置
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