电路培优冲刺——实验探究2—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题（含答案）

电路培优冲刺——实验探究2
1.图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动，当电压表示数为2.4 V时，电流表示数如图乙所示。其读数为I＝________A，则未知电阻R＝________Ω。
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0 ， 小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx ， 请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合S、断开S1 ， 用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②________，用电压表测出电源的电压U；
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx＝________。
2.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1.5 V)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。先连接如图甲所示的电路，然后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，记录的数据如表所示。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。
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
（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）实验中一根合金丝的电阻为5 Ω，若该合金丝的横截面积为1 mm2 ， 则这根合金丝的长度为________m。(已知长为1 m，横截面积为1 mm2的该合金丝阻值为1 Ω)
3.小金想探究导体长度对导体电阻大小的影响，现有器材：导线若干、横截面积相同但长度不同的镍铬合金丝6根、欧姆表(欧姆表是直接测量电阻值的仪表，内部由电源U、灵敏电流计G、滑动变阻器R0串联而成)。内部结构如图：
（1）请帮小金画出实验电路图。
（2）如表所示为小金在实验时记录的实验数据，在坐标系中画出电阻随长度变化的图像：
实验序号
1
2
3
4
5
6
L(m)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
R(Ω)
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
（3）通过分析，可以得出的结论是________。
4.小明的电学实验盒中有干电池、定值电阻（5欧、10 欧、15 欧、20 欧）、滑动变阻器（20欧，2 安）、导线、开关等器材。为验证电流与电压的关系，小明选择 3 节全新的干电池和其他合适的器材按图甲连接电路。闭合开关后，调节滑片，使电压表示数分别为1伏、 2 伏、4 伏，读出相应的电流数值记录在下表中。
（1）为调节电压表示数，闭合开关后要将滑片向右移。则图丙中滑动变阻器接入电路中的接线柱是________。（填字母）
（2）定值电阻的阻值是________.
（3）小明利用四个定值电阻继续验证电流与电阻的关系。他想要保持定值电阻两端电压为 2伏，但发现无法完成，请说明理由∶ ________
5.在测量阻值约为5 Ω的定值电阻Rx的实验中，小明和小亮用图甲所示的器材进行实验。
（1）完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
（2）改正错误后，小明移动滑片改变Rx两端的电压和通过的电流。两次测得的电阻值分别为R1＝5.1Ω，R2＝5.3 Ω。第三次测量时，电流表的示数为0.5 A，电压表的示数如图乙所示，则实验测得值应为Rx＝________Ω。
（3）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，再增加一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路。测量时，闭合S1 ， 将S2拨到1，电流表的示数为I1；将S2拨到2，电流表的示数为I2 ， 小亮说根据I2Rx＝I1R0可求得Rx。小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理，原因是________。
6.某兴趣小组用二节新干电池，规格为“10Ω 1.5A”的滑动变阻器等器材来测导体电阻。请回答：

实验序号
电压/V
电流/A
1
2.0
0.20
2
2.4
3
2.8
0.28
（1）滑动变阻器的滑片C现处于阻值最大处，请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。??
（2）连接好电路，闭合开关，当滑动变阻器滑片向右移动到中点处电压表和电流表才有示数，分别为2V、0.20A。继续向右调节滑动变阻器进行测量，第二次测量时电流表示数如图乙所示，据图把表中所缺数据填写完整________。??
（3）该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5Ω、15Ω、25Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到________V。
7.小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻Rx的阻值，实验室提供的器材有：电源（电压、未知）、一只电流表、一只电压表、开关S1、S2各一个，以及有三只电阻：滑动变阻器R、阻值已知的电阻器R0、待测电阻Rx，导线若干。

（1）按如图甲所示的电路进行测量，请用笔画代替导线按照图甲在图乙的实物图中连线。
（2）小明认为不用电压表，并利用阻值已知的电阻器R0 ， 也可以设计另外一种测量未知电阻Rx的方案，请你帮他完成以下问题：
①画出该实验方案的电路图________；
②简述实验的主要步骤：________。
③写出该实验方案Rx的表达式（用已知量和测得量表示）________。
8.在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时，小明同学想用图甲中的器材组成电路，其中一个电压表测量电源两端的电压、一个电压表测量某一个灯泡两端的电压，请你帮助他完成下述工作（电源电压不超过3V）。
（1）在方框内画出电路图；
（2）用笔画线表示导线，将实物图连成实验电路；
（3）正确操作后，测量电源两端电压和灯泡两端电压的两电压表示数分别如图丙a、b所示，则电源两端的电压为________V，被直接测量的灯泡两端的电压为________V。
（4）由串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系得：另一个灯泡两端的电压为________V。
9.拓展性学习小组的同学合作进行“探究串联电路的电压特点”设计了如图①所示电路，并连接了如图②所示电路。(在导体的电阻不变时，通过导体的电流???
（1）图乙的实验电路连接中有一处错误，无法完成实验，连接错误的导线是________(填“a”“b”或“c”)。
（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图③所示的曲线图。
(a)图③中甲、乙两条曲线是根据图①电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图①电路中电压表V1对应的曲线是________(填“甲”或“乙”)。
(b)已知电源电压恒为6 V，根据探究目的分析图③中的曲线，得出的实验结论是________。
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的特点，重新设计了如图④所示电路(电源电压未知)，利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是________(只需写出操作过程和测量的科学量，不需要写出表达式)。
10.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
定值电阻两端电压的最小预设值是________V。
参考答案
1.【答案】 （1）解：如图所示：
（2）0.3；8
（3）闭合S、S1；U1R0U?U1
【考点】欧姆定律及其应用，伏安法测电阻的探究实验
2.【答案】 （1）0.3
（2）材料和横截面积相同时，导体的电阻跟长度成正比；材料和长度相同时，导体的电阻跟横截面积成反比
（3）5
【考点】影响电阻大小的因素
3.【答案】 （1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
（3）同种材料的导体，横截面积相同时，导体电阻大小和长度成正比
【考点】影响电阻大小的因素
4.【答案】 （1）AD或BD
（2）5欧
（3）若电压为2伏，当定值电阻为20欧时，需要滑动变阻器的阻值为25欧，超过20欧。（或当定值电阻为20欧时，定值电阻两端电压能够调节的最小值是2.25伏）
【考点】欧姆定律及其应用
5.【答案】 （1）
（2）5.2
（3）开关由1拨到2后，由于Rx和R0阻值不同，两端的电压也不相同。
【考点】伏安法测电阻的探究实验
6.【答案】 （1）
（2）0.24
（3）2.5
【考点】滑动变阻器的原理及其使用，欧姆定律及其应用
7.【答案】 （1）
（2）；闭合开关S2 ， 断开开关S1 ， 读出电流表的读数I1；闭合开关S1 ， 断开开关S2 ， 读出电流表的读数I2；I1R0I2
【考点】伏安法测电阻的探究实验
8.【答案】 （1）
（2）
（3）2.8；1.6
（4）1.2
【考点】基本电路与电路图，实物的电路连接，串、并联电路的电压特点
9.【答案】 （1）b
（2）甲；串联电路中总电压等于各用电器分电压之和
（3）闭合开关S1 ， 断开S2时，测得电压表的示数为U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时，测得电压表的示数U2
【考点】串、并联电路的电压特点
10.【答案】 （1）
（2）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）3
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验