八上科学期末复习专题:电路探秘期末真题(探究题)2(含解析)

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八上科学期末复习专题:电路探秘期末真题(探究题)2(含解析)

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八上科学期末复习专题:电路探秘期末真题(探究题)2
1.(2021八上·嘉兴期末)在探究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)实验过程如下:
①如图甲所示是某同学连接的实验电路,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实验中当变阻器滑片移到某一位置时,电流表指针如图乙,这时通过小灯泡的电流是   A。
③该同学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)若另一位同学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闭合开关S和S1,断开S2,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=   。
2.(2021八上·嘉兴期末)某同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,并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变化的图像。
①由图像可以得出结论   。
②先用5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片,使电压处于某一值,读出电流表的示数;然后保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向   (填“左”或“右”)端移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为   V,读出电流表的示数。
(2)某同学又试图把R换为30Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,若保持电压表、电流表测量对象不变,下列选项可能有助于完成该步骤的是:_______。
A.换一个阻值更大的滑动变阻器
B.适当减小电源电压
C.滑动变阻器左侧再串联一个定值电阻
D.改变电压表、电流表所用量程
3.(2021八上·嘉兴期末)用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”。电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~3 V”,滑动变阻器的规格为“50 Ω 1 A”,电源电压3 V恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持2 V不变,读出电流表示数并记录。
实验组次 1 2 3
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.4 0.2 0.1
(1)分析表中数据,可得出的实验结论是   。
(2)为了使实验结论更可靠,控制AB间电压2 V不变,再多测几组数据,AB间允许接入电阻R的取值范围是   Ω。
(3)闭合开关,电表均正常工作,但一段时间后,电流表示数为0,电压表示数接近电源电压,则出现故障的原因可能是   。
4.(2021八上·嘉兴期末)某同学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4.5V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)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2.5V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变化的图像。由图像可以得出结论:   .
(3)正确连接好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,移动滑动变阻器滑片,电压表示数不变,其可能原因是 .
A.R短路 B.R断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于   Ω的滑动变阻器。
5.(2021八上·嘉兴期末)如图所示电路中,电源电压为 4.5 V,滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A”。
(1)小敏想用该电路研究“电流与电阻的关系”,请帮她把电路连接完整。
(2)以下是小敏的一些操作步骤:
①将阻值为10Ω的电阻R1接入电路,将滑动变阻器置于阻值最大的位置,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20Ω的电阻R2,使   ,读出电流表示数并记录;
③断开开关,拆下R2,接上阻值为30Ω的电阻R3,重复②的操作。
(3)小敏在实验步骤③中,发现无论怎么调节滑动变阻器,也无法使电压表的示数达到
2 V。请你根据所学知识,写出一种解决上述问题的方法   。
6.(2021八上·嘉兴期末)小明利用图一电路研究“电流与电阻的关系”,实验过程如下:①将电压表、电流表调零;②选用阻值为20欧的定值电阻接入MN间,按图一连接电路;③闭合开关,移动滑动变阻器滑片P至适当位置,读取电表示数;④再依次将15欧、10欧、5欧的定值电阻接入MN间,分别获取实验数据;⑤将实验结果绘制成图三中的曲线a。
(1)小明在实验过③中,闭合开关,移动滑片p至滑动变阻器阻值最小处,观察到电流表指针位置如图二所示。发现错误后,小明及时进行改正,他的操作是:   。
(2)改正错误后,小明将滑动变阻器滑片P向左移动,则电压表示数的变化是   。
(3)小红也利用相同的电路进行实验,却得到了图三中的曲线b。造成小红实验结果错误的原因是   。
7.(2021八上·嘉兴期末)某实验小组为研究电流与电压、电阻之间的关系。开展了探究活动。已有器材:一个阻值为 10Ω 的电阻R,滑动变阻器,电压表、电流表。电压恒定的电源、开关、导线若干,实验中,获得了如表中所示的几组数据。
实验次序 1 2 3
电压U(伏) 2 4 6
电流Ⅰ(安) 0.2 0.4 0.6
?      
(1)根据实验要求,将实物图连接完整。
(2)你认为记录表中,“?”处该填   。
(3)同学们要研究电流与电阻的关系:还需补充的实验器材:   
8.(2021八上·嘉兴期末)一到冬天,皮肤干燥的问题就一直困扰着我们。到底多大的大气湿度,人体感觉最舒服呢?小科同学利用身边的实验器材,对湿度问题进行了探究:
(1)如图甲所示是世界上第一个简易的毛发湿度计,通过观察结构,小科发现这种湿度计的工作原理是:   
(2)小科同学发现生活中测量空气湿度最常用的仪器是干湿球湿度计,如图乙所示。通常情况下,湿球温度计与干球温度计的示数哪个高?原因是什么?
   
(3)湿度对植物的生长也同样有很大影响,如果要测量土壤内部的湿度,显然上述湿度计是无法方便地进行测量的。小科同学尝试利用电学的有关知识解决问题:通过查阅有关资料发现了一种湿敏电阻(阻值随着湿度的增加而减小)。请你帮助小科同学利用这个湿敏电阻设计“土壤湿度计”的电路图(除湿敏电阻外,所用电学元件均为初中科学常用器材,且要求湿度越大,相应表的示数也越大)。
9.(2021八上·嘉兴期末)在探究“电流与电阻的关系”时,小明从平时作业中经常提到的“电源电压保持不变”得到启示,将书本上的实验电路(如图甲所示)精简成了如图乙所示电路进行研究。但在实际操作中,小明发现每次更换电阻R以后,电压表的读数都会发生改变。这是什么原因呢?
(1)小明经过思考,用一种更粗的铜导线把电路中原来的导线替换掉,重新进行实验。小明这样操作基于的猜想是   。
(2)通过查阅相关资料,小明还了解到电源其实本身内部就有电阻(电源内阻)。为了便于理解,可以把电源内阻R0“拿”到外部电路中,如图丙所示。
结合第(1)问中的实验猜想,以及第(2)问中查阅的资料,小明清楚了每次更换电阻R后,电压表的读数都会发生改变的原因是__    
(3)小明从本实验的探究过程中得到启示,如图丙所示的串联电路的电压特点应该这样表述:。选填   (“A”、“B”或者“AB均可”)
A:灯L1L2两端电压之和等于它们的总电压
B:灯L1L2两端电压之和等于电源电压
10.(2021八上·嘉兴期末)小金同学用伏安法测未知电阻R的阻值,按照甲图进行电路图连接。
(1)仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请在图甲错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线;
(2)小金正确连接电路后,某次实验两电表示数如图乙、丙所示,则被测电阻R=   Ω;
(3)实验过程中,电流表突然损坏,无法正常使用。小金观察各种器材,发现滑动变阻器最大阻值为R滑,利用电压表也能够测出未知电阻R的阻值,于是,小金只在原电路图基础上拆除了电流表,进行实验,实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑片移到“A”端,读出电压表的读数,记为U
②   ,读出电压表的读数,记为U1
③计算未知电阻R的阻值为:R=   。
11.(2021八上·绍兴期末)小金同学用如图所示的电路研究导体中的电流与电阻的关系,R0为定值电阻。他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路a、b两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出导体中的电流I与电阻R并不成反比的结论,
电阻R/Ω 5 15 25
电流I/A 0.6 0.3 0.2
(1)图中R0所起的作用是   ;
(2)请指出该实验设计不妥之处:   ;
(3)在R替换变化过程中,R0两端电压变化是   (变大、变小、不变);
(4)重新调整、选择仪器后,请在答题纸相应虚线框中,画出你设计的电路图。
12.(2021八上·绍兴期末)在学习了并联电路特点和欧姆定律后,科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻 之间的关系,开展了以下探究:
【实验步骤】
①设计电路,根据电路图连接实物;
②闭合开关,分别读出电压表和电流表的示数并记录;
实验次数 电阻R1/Ω 电阻R2/Ω 电压U/V 电流I/A 总电阻R/Ω
1 10 30 3 0.4 7.5
2 30 30 3 0.2 15
3 30 15 3 0.3 10
③计算总电阻并填入表格;
④换用不同规格的电阻重复上述实验。
请你在答题卡中用笔画线代替导线,将实物图连接完整   。
【得出结论】并联电路总电阻小于任何一个分电阻。
【思考讨论】
①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论   。
②分析表中数据, 若增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻的阻值将   (选填“增 大”“减小”或“不变”)。
13.(2021八上·绍兴期末)在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时,电源电压恒为 3 V,滑 动变阻器规格为“20 1.0 A”,还有多个阻值不小于 5 的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,小科检查电路时发现有一个元件连接错误 (其他元件连接 正确),该元件和错误分别是   。
(2)改正错误后,正确操作, 测得实验数据如表所示:
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/ 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。
14.(2021八上·绍兴期末)用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最   (选填“左”或“右”)端。
(2)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是 (填选项)。
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向   (选填“左”或“右”)端滑动。
(4)为完成整个实验,应该选择滑动变阻器的规格是   。
A、50Ω 1.0A
B、100Ω 1.2A
C、200Ω 0.6A
多次实验后,分析实验数据,得到实验结论。
15.(2021八上·绍兴期末)小金研究电流与电阻的关系时,他使用的电路如图甲所示。实验前,小金将电压表直接连接在由两节干电池组成的电池组两端,测得电压是3V。实验得到的数据如表所示。
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/Ω 5 10 15
电流表示数/A 0.50 0.26 0.18
(1)分析实验数据可知,该实验存在的不足之处是   。
(2)小科改用图乙所示电路对实验进行改进,已知电流表的使用0-0.6A量程,电压表使用0-3V量程,滑动变阻器有“10Ω,2A”和“20Ω,1A”和“50Ω,0.2A”可供选择,图丁为小科实验后绘制的I-R图像。
①请根据电路图用笔画代替导线将实物图丙连接完整   。
②图丁b点到c点过程中滑动变阻器接入电路的阻值变   。
③要完成实验,应选择的滑动变阻器为   。
16.(2021八上·绍兴期末)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)右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    。
实验次序 R/Ω I/A
1 10 0.59
2 20 0.30
3 30 0.20
4 40 0.15
17.(2021八上·绍兴期末)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,获得数据如表。
(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   ;
实验组 别 1 2 3
电阻R(欧) 5 10 20
电流I(安) 0.4 0.2 0.1
(4)要完成本次实验,电源最多只能将   节干电池串联。
18.(2021八上·绍兴期末)为了“探究同一导体的电流与电压关系”,小金同学连接电路(如图甲所示)进行实验并将数据记录在下表中。完成实验后,小李在整理实验器材时发现小灯的玻璃罩变热了。
实验序号 电压(伏) 电流(安)
1 1.1 0.20
2 1.6 0.22
3 2.1 0.26
(1)按要求用笔线代替导线完成电路连接;
(2)根据表中数据,可得初步结论是:   ;
(3)小王看了小金的实验数据后,再对照科学资料上的叙述(如图乙所示),认为小金的实验数据是错的。你认为小王的判定是否合理,请简要说明理由   。
19.(2021八上·绍兴期末)一个小灯泡的额定电压U额=2.5V,表示只有在小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡才能正常工作。现要测量这个小灯泡正常工作时的电阻,提供的器材除上述小灯泡外,还有:电源(电压恒为3V)、电压表和电流表各一只、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、导线若干。为了完成任务,小乐设计了如图甲所示电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮。得到了如图乙所示的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像
(2)通过实验,小乐正确测出了小灯泡正常工作时的电阻,还通过多次改变滑动变阻器的阻值。分析图像可知,随着小灯泡两端电压的增大,其电阻的阻值   (选填“不变”“变大”或“变小”)。
(3)若实验时发现电压表坏了,小乐设计了如图丙所示的电路,其中R0=10Ω。也测出了小灯泡正常工作时的电阻,其操作步骤为:
①先闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片P,使电流表的示数I1=   A,此时小灯泡正常工作;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2。
则小灯泡的正常工作时的电阻R=   。(用U额、I1、I2表示)
20.(2021八上·绍兴期末)在测定“小灯泡电阻”的实验中,已知电源电压为 6V,小灯泡的额定电压为 2.5V,小 灯泡的电阻约为 10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。如图是小珂同学没有连接 完的实物电路。
实验次数 1 2 3 4
U(V) 1.0 1.5 2.0 2.5
I(A) 0.13 0.17 0.20 0.22
R(Ω) 7.69 8.82 10.00 11.36
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉);
(2)实验中,小珂同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是   ;
(3)故障排除后,闭合开关,按一定操作来测量小灯泡的电阻,获得实验数据如上表。小珂发现灯泡两端电压变大时电阻也变大。请你写出原因   。
21.(2021八下·宁波期末)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、20Ω。
(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2V时,读出电流表的示数。
(3)实验提供了下面三个不同规格的滑动变阻器,要完成整个实验,应该选取哪一个滑动变阻器? 。(选填字母代号)
A.“30Ω 2A”
B.“50Ω 1A”
C.“100Ω 0.1A”
22.(2021八下·宁波期末)学习小组想用不同方法测量未知电阻Rx的阻值,他们分成甲、乙两组分别进行实验:
(1)甲组设计了如图甲所示的电路图;请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整(要求滑片P向右滑动时电路中的电流变大);
(2)乙小组设计实验电路图如图丙所示(其中电阻R1=8Ω);
①根据电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表A1的示数为零、电流表A2的示数正常,若只有R1或Rx中的一处发生故障,则故障是   (选填“R1断路”R1短路”Rx断路”或“Rx短路”)
②故障排除后,闭合开关S得到电流表A2的示数I2=0.48A,电流表A1的示数如图丁所示,则I1=   A;乙小组所测待测电阻RX=   Ω。
23.(2021八下·宁波期末)某科学兴趣小组进行实验探究“通过导体的电流与电阻的关系”:
(1)他们根据图1所示电路图连接成图2的实物电路。
①连接电路时,开关应   ,滑动变阻器的滑片应置于   (选填“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EF的E端取下,依次接在滑动变阻器的C、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.滑动变阻器短路 B.电阻R断路 C.A、E间导线断路
③排除故障后,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I与电阻R的关系图像,如下图所示。
(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。
24.(2021八下·宁波期末)现有一热敏电阻R,其电阻值随温度变化图像如图1所示。小科要测此热敏电阻R在室温时的电阻值,并用下列实验器材:学生电源(6V)、电压表(量程0~3V)、电流表(量程0~0.6A)、开关、导线若干,规格为“50Ω1A”、“300Ω2A”的滑动变阻器各一个,组成如图2所示电路,求:
(1)本实验中应该选择规格为   (选填“50Ω1A”或“300Ω2A”)的滑动变阻器;
(2)若在测量过程中,热敏电阻R周围气温上升,则电压表的示数将如何变化   (填“减小”或“增大”),并说明理由   。
25.(2021八下·宁波期末)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。
26.(2021八下·宁波期末)小明做“伏安法测电阻的实验”,实验电路如图甲所示,电源电压3V不变,滑动变阻器规格为“20Ω,2A”。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图连接完整
(2)闭合开关后,他发现无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于待测电阻   (填“断路”或“短路”)造成的;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得三组数据,其中一组实验数据如图乙所示,则电阻R的阻值为   Ω;
27.(2021八下·宁波期末)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、20Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象;
①请在图象上用一块阴影部分面积表示实验时R两端电压数值的大小   。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,然后将10Ω的电阻接入电路,此时应该向   (填“左”或“右”)移动滑片。
(2)实验室提供了三个不同规格的滑动变阻器:A:“30Ω 2A”,B:“50Ω 1A”,C:“100Ω 0.1A”,要完成整个实验,应该选取滑动变阻器   (填代号)。
(3)小明还想测一电阻Rx的阻值,但电压表出现了故障不能使用,他用原有的电流表、滑动变阻器,增添一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图所示的电路。测量时,闭合S1,将S2拨到1,电流表的示数为I;将S2拨到2,电流表的示数为I2,小明说待测电阻RX= 。老师说该设计不合理,原因是   。
28.(2021八下·宁波期末)小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5V相同规格灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”,开关、导线若干。
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路图连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮,且导线不交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑片P置于   (选填“A”或“B”)端。正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是   。
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为   A;第4次实验时灯泡电阻值为   Ω。由表一中数据可知,小张选用的滑动变阻器应是    (选填“R1”或“R2”)。
表一
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U(V) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I(A) 0.16   0.22 0.25 0.28 0.29
表二
实验次数 1 2 3
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.30 0.20 0.12
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是   (选填“合理”或“不合理”)的。
(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其中原因可能是   
29.(2021八下·宁波期末)某实验小组在探究电流与电阻的关系'实验中,按如图甲正确连接电路,电源电压为6伏,逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间。且每次闭合开关前,都将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。实验步骤如下:
①接入5Ω电阻,闭合开关,记录电流表示数,如图乙所示;
②移动滑片使电压表示数为U0时,记录电流表示数;
③分别接入10Ω、15Ω电阻,闭合开关,重复步骤②;
④当接入电阻R为Rx时,闭合开关,电压表示数大于U0,记录电流表示数;
⑤将步骤②、③、④中测得的4组数据,按描点法绘制出如图丙所示曲线。
(1)步骤①中,电流表示数为    安。
(2)在描点法绘制曲线时,D1、D2、D3、D4中哪个点不应连入曲线,并说明理由。
(3)仍使用原有器材,要让 5Ω,10Ω,15Ω及 Rx 四个电阻,都能为实验所用,应控制 a、b 之间的电压至少为   伏。
30.(2021八下·宁波期末)小华用如图甲所示电路测量合金丝电阻,电源电压为6V。
①在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整,使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大   。
②闭合开关前将滑动变阻器的滑片移动到最左端。
③闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从接人电路电阻最大处移动到另一端过程中,发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化,由此可以推断:电路中   (填图中表示接线柱的数字)间发生了断路。
④在电路故障排除后,调节滑动变阻器,当电压表指针如图丙所示时,电流表读数为0.5A,由此小华算出接人电路合金丝的电阻为   Ω。
⑤为了使合金丝的电阻测得更准确,对实验应做怎样的改进?答:   。(写出一点即可)
答案解析部分
1.(1);0.16;12.5
(2)
知识点:伏安法测电阻的探究实验
解析:(1)①在测量小灯泡电阻的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联,要注意电表的量程和接线柱的选择,变阻器接线“一上一下”。
②根据乙图确定电流表的量程和分度值,根据指针的位置读出示数;
③根据丙图确定正常发光时的电流,然后根据公式计算出灯泡的电阻。
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,将一个已知阻值的电阻和Rx串联,通过开关的切换分别测量出定值电阻和Rx两端的电压,最后根据计算即可。
(1)①变阻器应该与灯泡串联,电压表应该与灯泡并联。根据甲图可知,只需将灯泡右端与电流表相接的导线拆下,然后将其改接在灯泡右端与电压表的“-”接线柱之间即可,如下图所示:
②根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则通过灯泡的电流为0.16A;
③根据丙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A,则灯泡正常发光时的电阻为:。
(2)①闭合开关S和S2,断开S1,此时两个电阻串联,电压表测总电压,读出此时电压表的示数为U1。
②闭合开关S和S1,断开S2,此时两个电阻串联,电压表测R0,读出此时电压表的示数为U2。
③则Rx两端的电压为:Ux=U1-U2;
根据“串联电路中,电压的分配与电阻成正比”得到:;

解得: 。
2.(1)电压一定时,电流跟电阻成反比;左;2.5
(2)A;B;C
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)①根据图像丙的形状分析通过导体的电流与电阻的关系;
②在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。首先根据串联电路的分压规律确定电压表的示数变化,然后根据U总=U1+U2分析变阻器的电压变化,接下来分析要恢复原来电压表示数时变阻器的电压变化,最后再确定滑片的移动方向。
根据丙图,找到对应的电阻和电流,然后根据U=IR计算出电压表的示数即可。
(2)根据欧姆定律计算出换为30Ω电阻后电压表的示数,然后与既定的示数进行比较,从而确定改进措施。
(1)①根据丙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么二者成反比关系,结论为:电压一定时,电流跟电阻成反比。
②将5Ω换成10Ω后,R的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,电压表的示数增大,根据U总=U1+U2可知,变阻器的电压变小。要使电压表的示数恢复原来示数,那么变阻器的电压要增大,根据串联电路的分压规律可知,变阻器的阻值要增大,即滑片向左移动。
电压表保持不变的示数为:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。
(2)当R=30Ω时,根据“在串联电路中,电压的分配与电阻成正比”得到:;
由于R的阻值增大,那么电压表的示数会偏大。要保持电压表的示数不变,要求变阻器的阻值也要增大,故A符合题意;
根据公式可知,在R和R总保持不变时,如果减小电源电压,那么电压表的示数会相应减小,从而恢复原来示数,故B符合题意;
在滑动变阻器左侧串联一个定制电阻,相当于增大了滑动变阻器的阻值,故C符合题意;
改变电压表和电流表的量程,对示数大小没有影响,故D不合题意。
故选ABC。
3.(1)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
(2)3.33~100
(3)电阻R断路
知识点:欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)如果两个物理量的乘积相等,那么它们成反比关系;如果两个物理量的比值相等,那么它们成正比关系;
(2)当AB之间电阻最小时,通过电流最大,将变阻器的额定电流与电流表的量程比较确定最大电流,根据欧姆定律计算出最小阻值。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,当变阻器的阻值最大时,AB之间的阻值最大,据此规律计算最大阻值即可;
(3)当定值电阻R断路时,电压表串联在电路中。由于它的内阻很大,因此通过电路的电流很小,则电流表的示数几乎为零。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电源电压,即示数接近电源电压。
(1)根据表格可知,每组对应的电阻和电流的乘积都是2V,那么得到结论: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。
(2)当AB之间电阻最小时,通过电流最大,
通过变阻器的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,
因此通过电路的最大电流为0.6A;
AB之间的最小电阻:;
当变阻器的阻值为50Ω时,此时AB之间电阻最大;
根据公式得到:;
解得:Rmax=100Ω。
则AB之间电阻的范围3.33~100Ω。
(3)闭合开关,电表均正常工作,但一段时间后,电流表示数为0,电压表示数接近电源电压,则出现故障的原因可能是电阻R断路。
4.(1)
(2)在导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3)B
(4)20
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)根据滑动变阻器的使用方法分析解答;
(2)如果两个物理量变化的图像为通过坐标原点的斜线,那么它们成正比例关系;如果图像为双曲线,那么它们成反比例关系;
(3)对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,再与题目描述的现象进行比较即可。
(4)从图丙中找到电路的最小电流,然后根据计算出总电阻,再根据R变=R总-R计算出变阻器接入的阻值即可。
(1)根据甲图可知,滑动变阻器与电阻串联,接线时要“一上一下”,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到结论:在导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)A.R短路时,电压表同时被短路,示数为零,故A错误;
B.R断路时,电压表串联在电路中,由于它的内阻很大,所以电流表的示数为零;在串联电路中,电压与电阻成正比,因此电压表的示数接近电源电压,故B正确;
C.滑动变阻器短路时,电流表和电压表都有示数,故C错误;
D.滑动变阻器断路时,整个电路断开,两个电表都没有示数,故D错误。
故选B。
(4)根据丙图可知,当R=25Ω时,最小电流为0.1A;
那么此时的总电阻;
此时变阻器接入的阻值:R变=R总-R=45Ω-25Ω=20Ω。
5.(1)
(2)电压表示数为 2.0V
(3)换用阻值更大的滑动变阻器或换用电压更高的电源
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)根据实验目的确定电器元件的串并联关系,以及电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)探究通过导体的电流与电阻的关系时,必须控制电阻两端的电压相等,而改变电阻的阻值,据此分析解答。
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,则换上30Ω的电阻后,电压表的示数肯定会大于2V。如果要使电压表的示数恢复2V,就必须增大滑动变阻器的阻值。而电压表的示数无法达到2V,应该是变阻器的阻值不够大,据此分析解答。
(1)探究通过导体的电流与电阻的关系时,除了电压表与电阻并联外,其它的都是串联。根据图片可知,电压表的“3”接线柱已经与电阻的右端相连,此时只要将电阻的左端与电压表的“-”接线柱相连即可,如下图所示:
(2)步骤②的内容为:断开开关,拆下R1,接上阻值为20Ω的电阻R2,使电压表示数为 2.0V,读出电流表示数并记录。
(3)小敏在实验步骤③中,发现无论怎么调节滑动变阻器,也无法使电压表的示数达到2 V。解决上述问题的方法:换用阻值更大的滑动变阻器或换用电压更高的电源。
6.(1)断开开关,将电流表正负接线柱上的导线交换位置;选用0~0.6A量程
(2)变大
(3)更换电阻后,没有控制电阻两端电压相同
知识点:电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)使用电流表时,电流要“正进负出”,且不能超过量程,据此分析判断;
(2)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析变阻器的电压变化,再根据U总=U+UR判断电压表的示数变化;
(3)根据图三计算出电压表的示数,然后根据控制变量法的要求进行判断。
(1)根据图二可知,电流表的指针反向偏转,那么正负接线柱接反了;现在电流表的示数大约为0.3A<0.6A,因此它选择的量程太大,则他的操作为:断开开关,将电流表正负接线柱上的导线交换位置;选用0~0.6A量程。
(2)根据图一可知,变阻器与定值电阻R串联,电压表测R的电压。当滑片P向左移动时,变阻器的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,变阻器的电压变小。根据U总=U+UR可知,定值电阻R的电压(电压表的示数)变大。
(3)探究电流和电阻的关系时,必须控制电压相等。根据图三可知,将对应的电流与电阻相乘得到3V、4V、4.5V……,因此造成小红实验结果错误的是:更换电阻后,没有控制电阻两端电压相同。
7.(1)
(2)电压/电流
(3)若干个定值电阻
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)在探究电流与电压、电阻关系的实验中,除了电压表与电阻并联外,其它的元件都是串联,要注意电表的量程和正负接线柱的选择,还有注意滑动变阻器接线“一上一下”;
(2)实验中记录了电压和对应的电流,很明显是探究同一电阻上电流与电压的关系,而二者之间的正比关系可以通过比值表现出来,据此确定“?”处应该填写的内容;
(3)根据控制变量法的要求分析判断。
(1)①电压表应该与定值电阻R并联,即将电阻的左端与电压表上的“-”接线柱相连,将电阻的右端与电压表上的“15V”接线柱相连。
②开关应该与滑动变阻器串联,且变阻器接线要“一上一下”,那么将开关的右端与变阻器右下角的B接线柱相连即可,如下图所示:
(2)我认为“ ”处应该填写电压和电流的比值,即“电压/电流”;
(3)探究电流与电阻的关系时,要控制电压相等而改变定值电阻的阻值。由于题目中只有一个定值电阻,因此补充的器材为:若干个定值电阻。
8.(1)头发的长度在不同湿度下会发生变化。
(2)干球温度计,湿球温度计上由于水蒸发吸热,温度低,示数低于干球温度计。
(3)
知识点:观察结果的记录与分析;蒸发及其现象;串、并联电路的设计
解析:(1)根据图片可知,当空气湿度发生改变时,毛发的长度发生改变,于是指针的位置就会上下摆动,通过刻度盘上的刻度就能确定空气湿度;
(2)物质蒸发会吸收热量,因此蒸发可以致冷,据此判断;
(3)这个电表可以为电流表,也可以为电压表,根据“电流与电阻的反比关系”和“电压与电阻的正比关系”设计电路即可。
(1)小科发现这种湿度计的工作原理是:头发的长度在不同湿度下会发生变化。
(2)湿球温度计与干球温度计相比,干球温度计的示数更高,原因是:湿球温度计上由于水蒸发吸热,温度低,示数低于干球温度计。
(3)①将湿敏电阻与一个定值电阻串联,再与电流表串联。当湿度增大时,湿敏电阻的阻值减小,那么总电阻减小,而总电流增大,如下图所示:
②将湿敏电阻与一个定值电阻串联,电压表与定值电阻并联。当湿度增大时,湿敏电阻的阻值减小,那么电流增大,根据U=IR可知,定值电阻的电压变大,如下图所示:
9.(1)导线有电阻,要分担部分电压。
(2)导线和电源都有内阻,更换电阻时都会分担部分电压。
(3)A
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)如果导线存在电阻,那么相当于有一个定值电阻与R串联。根据串联电路中电压的分配与电阻成正比可知,导线的电阻越大,导线上分担的电压越大,而电压表的示数越小。铜导线越粗,电阻越小,对电压表的示数影响越小。
(2)不但导线有电阻,而且电源本身也有电阻,二者都会分去部分电压。当更换电阻时,它们分得的电压也会发生改变,自然电压表的示数会改变。
(3)根据上面得到的结论分析判断。
(1)小明经过思考,用一种更粗的铜导线把电路中原来的导线替换掉,重新进行实验。小明这样操作基于的猜想是:导线有电阻,要分担部分电压。
(2)小明清楚了每次更换电阻R后,电压表的读数都会发生改变的原因是:导线和电源都有内阻,更换电阻时都会分担部分电压。
(3)根据上面的分析可知,电源电压等于导线和电源内阻分去的电压与两个灯泡两端的总电压之和,因此两个灯泡两端的电压之和应该等于总电压,而不等于电源电压,故选A。
10.(1)
(2)8
(3)将滑动变阻器移到“B”端;U1R滑/(U-U1)
知识点:伏安法测电阻的探究实验
解析:(1)在伏安法测电阻的实验中,除了电压表与定值电阻并联外,其它的元件都是串联,要注意电表的量程和正负接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)根据乙、丙两图,分别确定量程和分度值,然后根据指针位置读出电压和电流值,最后根据计算即可;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,即,如果能够测出待测电阻和变阻器最大值时的电压,就能利用这个关系计算出待测电阻的阻值。首先将变阻器的阻值调到0,记下这时电压表的示数,也就是电源电压U;然后将变阻器的阻值调到最大,记下这时电压表的示数为U1,而前后两个电压表的示数之差就是变阻器的电压,到此问题解决。
(1)根据甲图可知,电压表并没有与R并联,电压表的“-”接线柱已经与R的左端接线柱相连,只需将R与变阻器相连的导线从变阻器端拆下,改接在电流表的“-”接线柱上或电压表“3”接线柱上即可,如下图所示:
(2)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么示数为2.4V;
根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么示数为0.3A;
则电阻的阻值为:。
(3)①将滑动变阻器滑片移到“A”端,读出电压表的读数,记为U;
②将滑动变阻器移到“B”端,读出电压表的读数,记为U1;
③根据得到:;
解得:。
11.(1)保护电路
(2)实验中没有保持a、b两点间的电压不变
(3)变小
(4)
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)如果电路中接入的定值电阻阻值太小,那么通过电路的电流会很大,可能烧坏电源。如果电路中有R0存在,那么就可以避免这种情况,从而起到保护电路的作用。
(2)根据控制变量法的要求可知,探究电流和电阻的关系时,需要保持电阻两端的电压相等而改变电阻。将表格中对应的电阻和电流相乘,乘积分别为3V、4.5V和5V,因此没有控制a、b两点之间的电压相等。
(3)根据U总=U+U0分析即可;
(4)如果串联一个滑动变阻器替换掉定值电阻R0,那么通过变阻器的阻值变化,从而改变电压,保证a、b之间电压相等,据此分析解答。
(1)图中R0所起的作用是保护电路;
(2)请指出该实验设计不妥之处:实验中没有保持a、b两点间的电压不变;
(3)在R替换变化过程中,a、b之间的电压逐渐增大,根据U总=U+U0可知,R0两端电压变化是变小的。
(4)去掉定值电阻R0,用一个滑动变阻器与R串联,然后电压表与定值电阻R并联即可,如下图所示:
12.;并联后相当于增大了导体的横截面积;在导体材料、长度、温度不变时,横截面积越大,导体电阻越小(合理即可);增大
知识点:影响电阻大小的因素
解析:①影响导体的因素为导体的材料、长度、横截面积和温度,注意横截面积对总电阻的影响;
②将第一次和第二次实验数据比较即可。
①影响导体电阻大小的因素解释上述结论:并联后相当于增大了导体的横截面积;在导体材料、长度、温度不变时,横截面积越大,导体电阻越小。
②比较第一组和第二组数据可知,R2的阻值不变,而R1的阻值增大,此时并联电路的总电阻变大。
13.(1)电流表,正负接线柱接反
(2)20
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)根据电流表的使用方法分析解答;
(2)根据控制变量法的要求可知,探究通过导体的电流与电阻的关系时,必须控制电压表的示数保持不变,据此分析解答。
(1)电流表应该与被测的用电器串联,且“+”接电源正极,“-”接电源负极,则连接错误的元件是电流表,错误是正负接线柱接反。
(2)根据电压表的示数不变得到:5Ω×0.4A=R3×0.1A;
解得:R3=20Ω。
14.(1)左
(2)B
(3)左
(4)B
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)闭合开关前,为了防止电流过大而烧坏用电器,变阻器的滑片要调到阻值最大的位置;
(2)对三个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述相同,哪个就是正确选项。
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;
(4)根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入40Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
(1)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即最左端;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,说明电路可能断路,而电压表有示数,说明与电压表并联部分断路,则此时电路可能的故障是定值电阻R断路,故选B。
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路,根据串联分压原理可知,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,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压。由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数与原来相同;
(4)当定值电阻为5Ω时,电阻的倒数为,由图乙知,此时的电流为0.4A,
电阻两端的电压为:U=IR=0.4A×5Ω=2V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U总-U=6V-2V=4V,
变阻器分得的电压为电阻两端的电压的 =2倍,
根据分压原理,当接入最大的40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×40Ω=80Ω,
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器,但又不能太大,故选B。
15.(1)没有控制电阻两端电压保持不变
(2);大 ;20Ω,1A
知识点:欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)电流的大小受到电阻和它两端电压的影响,则探究电流与电阻的关系时,必须控制电压相等而改变电阻。根据表格数据可知,电流和电阻的乘积并不相等,据此分析该实验存在的问题;
(2)①根据电压表的使用规范分析解答;
②根据图像确定从b点到c点时电流的变化,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化;
③从图丁中找到电路中的最小电流,然后根据计算出此时的总电阻,最后根据R变=R总-R计算出变阻器接入的阻值,从而确定选择哪个变阻器即可。
(1)分析实验数据可知,该实验存在的不足之处是:没有控制电阻两端电压保持不变。
(2)①根据乙图可知,电压表应该与电阻R并联,电压表的“3V”接线柱已经与电阻右端相连,只需将电压表的“-”接线柱与电阻的左端接线柱相连即可,如下图所示:
②根据图丁可知,b点到c点时电流变小,那么总电阻变大,根据R总=R+R变可知,变阻器接入电路的阻值变大;
③根据丁图可知,电路的最小电流为0.08A左右,此时电阻R=26Ω左右,
此时的总电阻;
此时变阻器接入电路的阻值为:R变=R总-R=37.5Ω-26Ω=11.5Ω。
那么应该选择变阻器“20Ω ,1A”。
16.(1)
(2)控制电阻R上的电压不变
(3)最后一次实验数据,要求变阻器阻值为60欧,而实验中变阻器最大阻值只有50欧,不够要求,无法测出。
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)滑动变阻器接线时必须“一上一下”,根据甲图确定接线柱的选择情况即可。
(2)在探究电流与电阻的关系的实验中,闭合开关前,将变阻器的阻值调到最大,可以保护电路,防止电流过大损坏用电器;在实验过程中,要通过调节阻值的大小,控制电阻两端的电压相等;
(3)根据欧姆定律计算出第4组数据中的总电阻,再根据R变=R总-R计算出变阻器的阻值,最后与变阻器的最大阻值比较即可。
(1)滑动变阻器应该串联再开关与电阻R之间,根据甲图可知,变阻器使用的是滑片左边的部分,因此它应该选择左下角的接线柱和上面的任意一个接线柱即可,如下图所示:
(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控制电阻R上的电压不变 。
(3)根据表格可知,当电流为0.15A时,总电阻为:;
此时变阻器接入的电阻为:R变=R总-R=100Ω-40Ω=60Ω>50Ω。
那么老师这样认为的理由是:最后一次实验数据,要求变阻器阻值为60欧,而实验中变阻器最大阻值只有50欧,不够要求,无法测出。
17.(1)
(2)定值电阻短路
(3)②①④③
(4)4
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)根据实物图画出电路图,步骤为:
①从电源的正极到负极,按照顺序连接好一条通路;
②确定分流点和汇流点,将剩余的用电器依次连接在这两点之间即可。
(2)在测量“电流与电阻的关系”实验中,如果定值电阻短路,那么与它并联的电压表同时被短路,即电压表没有示数。由于电路中还有变阻器,因此电路中仍然有电流,即电流表有示数。
(3)在闭合开关前,为了防止电流过大损坏用电器,因此变阻器的滑片要调节到最大值。闭合开关后,换用不同的定值电阻,然后要改变滑片的位置,让电压表保持相同的示数,最后记下电流表的示数即可。
(4)根据表格确定电阻R两端保持不变的电压,然后计算出R=20Ω,且变阻器全部使用时电路的总电压,据此确定干电池的节数。
(1)①电流从正极出发,依次经过变阻器、电阻R、电流表、开关,然后回到电源负极;
②分流点在R与变阻器之间,汇流点在R与电流表之间,将电压表并联在这两点之间即可,如下图所示:
(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,则该故障可能是定值电阻短路。
(3)排除故障后闭合开关,继续操作有以下四步:
②将滑动变阻器的滑片移到最右端;
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;
从安全和规范的角度考虑,正确的顺序为:②①④③。
(4)当定值电阻为20Ω,变阻器阻值为50Ω时,通过电流为0.1A;
那么串联电路的总电压为:U总=I总R总=0.1A×(20Ω+50Ω)=7V;
一节干电池的电压为1.5V,那么最多串联的节数为:。
18.(1)
(2)对同一导体,通过它的电流随它两端电压的增大而增大。
(3)不合理,书上的结论是在保持某导体的温度不变时,通过导体的电流与两端的电压成正比,而这个实验,用的实验器材是小灯,而小灯的温度在升高。
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)根据实验目的确定各个电器元件的串并联关系,然后将图甲补充完全。
(2)根据表格数据分析同一导体的电流与它两端电压的变化规律;
(3)根据灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
(1)在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中,除了电压表与灯泡并联,其他的都是串联,变阻器接线要“一上一下”,如下图所示:
(2)根据表中数据,可得初步结论是:对同一导体,通过它的电流随它两端电压的增大而增大。
(3)我认为小王的判定不合理,理由:书上的结论是在保持某导体的温度不变时,通过导体的电流与两端的电压成正比,而这个实验,用的实验器材是小灯,而小灯的温度在升高。
19.(1)
(2)变大
(3)0.25;
知识点:伏安法测电阻的探究实验
解析:(1)在测电阻的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它元件都是串联,要注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”;根据灯泡亮度的变化确定变阻器阻值的变化,从而确定变阻器的接线情况。
(2)根据乙图确定灯泡电阻随电压变化的规律;
(3)测量小灯泡正常工作时的电阻,关键是让灯泡处于正常发光的状态,然后测量出通过它的电流。如果让定值电阻R0与灯泡并联,此时二者的电压始终相等,只要定值电阻的电压为2.5V时,灯泡肯定正常发光。首先让电流表测R0的电流,调节变阻器阻值,直到电流表的示数为。再通过开关的切换,让电流表则总电流,两个电流相减得到灯泡的额定电流,最后根据欧姆定律计算灯泡正常发光的电阻即可。
(1)根据图片可知,滑动变阻器应该与灯泡串联,接线“一上一下”。变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮,电流变大,电阻变小,那么变阻器上下面肯定接的是左下角的接线柱,如下图所示:
(2)根据图乙可知,电流随电压变化的图像越来越向横轴偏折,这说明二者的比值越来越大,即灯泡的电阻随电压的增大而变大。
(3)①先闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片P,
使电流表的示数,此时小灯泡正常工作;
②灯泡的的电流为:;
那么灯泡正常发光的电阻为: 。
20.(1)
(2)小灯泡断路(或连接小灯泡处断路)
(3)灯丝电阻随温度升高而增大
知识点:伏安法测电阻的探究实验
解析:(1)滑动变阻器接线时必须“一上一下”,上面的接线柱可以任选一个,下面的接线柱决定了阻值的变化方向。首先根据电流变化确定变阻器的阻值大小变化,再确定变阻器使用部分长度的变化,最后结合滑片移动方向确定下面的接线柱即可;
(2)在测电阻的实验中,如果小灯泡断路,那么电压表串联在电路中。因为电压表的内阻很大,所以通过电路的电流很小,因此电流表几乎没有示数。由于串联电路中电压与电阻成正比,所以电压表几乎分得全部电压,示数接近电源电压。
(3)根据灯丝电阻随温度变化的规律分析解答。
(1)滑动变阻器应该与开关串联;电流表的示数变大,说明变阻器接入的电阻变小,即接入电路的部分电阻丝变短。当滑片向右移动时,滑片左边的变长,右边的变短,因此变阻器使用的电阻丝是左边的部分,即接左下角的接线柱,如下图所示:
(2)实验中,小珂同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是小灯泡断路;
(3)小珂发现灯泡两端电压变大时电阻也变大,原因可能是:灯丝电阻随温度升高而增大。
21.(1)如图
(2)导体中的电流与电阻成反比;断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端(或阻值最大处)
(3)B
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)在探究电流和电阻关系的实验中,除了电压表与定值电阻并联外,其它的元件都是串联,要注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)①如果两个物理量的变化图像为一条通过坐标原点的斜线,那么二者成正比;如果图像为双曲线,那么二者成反比例关系;
②在换用其它电阻时,绝对不能带电操作,且在闭合开关前,变阻器的阻值一定要调到最大;
(3)当电流最小时,变阻器接入的阻值应该最大,从丙图中找到最小的电流,根据欧姆定律计算出变阻器的最大阻值即可。
(1)①根据乙图可知,变阻器应该与定值电阻串联;既然变阻器下面的接线柱已经与电源相连,那么只需将上面的一个接线柱与电阻右端的接线柱相连即可;
②电压表应该与定值电阻并联。既然电压表的“3V”接线柱已经与电阻左端的接线柱相连,那么只需将“-”接线柱与电阻的右端相连即可,如下图所示:
(2)①根据丙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
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:断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端(或阻值最大处),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2V时,读出电流表的示数。
(3)根据丙图可知,最小电流为0.1A,此时的总电阻为:;
此时变阻器接入电路的阻值为:R变=R总-R=60Ω-20Ω=40Ω。
故选B。
22.(1)
(2)R1断路;0.36;6
知识点:伏安法测电阻的探究实验
解析:(1)滑动变阻器接线注意“一上一下”,并根据电流的变化对变阻器下面的接线柱的选择做出判断;
(2)①根据丙图可知,电阻R1与Rx并联,电流表A2测Rx的电流,电流表A1测R1的电流。两个电阻不相互影响,两个电流表的示数也不相互影响。如果A1的示数为零,而A2的示数正常,那么只能说明问题出现在R1所在的支路部分,即R1断路;
②首先根据丁图确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数。根据U总=U1=Ux=I1R1计算出总电压,再根据计算即可。
(1)根据甲图可知,变阻器串联在开关和电阻Rx之间。因为滑片向右移动时电流变大,那么电阻变小,即变阻器使用的是滑片右端的部分,即下面选择右下角的接线柱,只需将右下角的接线柱与开关右侧的接线柱相连即可,如下图所示:
(2)①根据电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表A1的示数为零、电流表A2的示数正常,若只有R1或Rx中的一处发生故障,则故障是R1断路;
②根据丁图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么电流表的示数I1=0.36A。那么电源电压U总=U1=Ux=I1R1=0.36A×8Ω=2.88V;待测电阻。
23.(1)断开;B;C;电压
(2)小
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)①在连接电路时,为了防止电路时通时断,烧坏用电器,因此开关必须断开;为了防止电流过大烧坏电表和用电器,变阻器的阻值必须调到最大;
②使用电压表并接的方式判断电路故障时,如果它有示数,那么说明电压表与电源正负两极之间连接正常;如果它没有示数,那么说明电压表与电源正负两极之间存在断路,据此逐一判断即可;
③根据控制变量法的要求解答。
(2)将图像中电阻为5Ω和10Ω,20Ω和25Ω时的电流分别相减,找到电阻阻值变大时电流变化量的规律。
(1)①连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应置于B端;
②根据题意可知,当电压表接在电阻R两端时,电压表和电流表都没示数,说明电压表与电源负极、E点与电源正极之间出现了断路。当将电压表上连接的FE导线的E端改接在A点时,电压表有示数,那么说明电压表与电源负极部分完好,A点到电源正极之间完好,那么断路只能发生在前后两次变化的部分,即AE之间,故选C。
③根据控制变量法可知,探究通过导体的电流与电阻的关系时,必须改变电阻控制电压相等,即实验时始终保持电压表示数不变。
(2)根据图像可知,当电阻为5Ω变为10Ω时,电流的变化量为:0.4A-0.2A=0.2A;当电阻由20Ω变为25Ω时,同样增大5Ω,电流几乎没有发生变化,可见:随着阻值的增大,电流的变化量越来越小。
24.(1)300Ω2A
(2)减小;由图可知,温度升高,热敏电阻的电阻值变小,电路中的电流变大,滑动变阻器两端电压变大,所以电压表数变小。
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)在串联电路中,电压与电阻成正比,即电阻越大,分得的电压越大。根据图1可知热敏电阻最大阻值为200Ω,根据欧姆定律计算出它两端的电压为3V时变阻器的阻值,这就是变阻器接入的最大阻值。
(2)首先根据图1确定温度升高时热敏电阻的阻值变化,然后确定总电阻的变化,进而根据“电流与电阻的反比关系”确定电流变化,再根据U变=IR变判断变阻器的电压变化,最后根据U总=U热+U变判断电压表的示数变化。
(1)根据图1可知热敏电阻最大阻值为200Ω,
当电压表的示数为3V时,滑动变阻器两端的电压为:U变=U总-U热=6V-3V=3V;
根据串联电路的分压规律得到:;

解得:R变=200Ω>50Ω;
因此应该选择规格为300,2A的变阻器。
(2)若在测量过程中,热敏电阻R周围气温上升,则电压表的示数减小,理由是:温度升高,热敏电阻的电阻值变小,那么电路中的电流变大,根据U变=IR变可知,滑动变阻器两端电压变大,根据U总=U热+U变可知,电压表数变小。
25.(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
知识点:探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(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。
(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:
(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。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)当定值电阻为40Ω,变阻器的最大阻值为40Ω时,
电流为:;
此时电压表的示数为:。
即:定值电阻两端电压的最小预设值是3V。
26.(1)
(2)断路
(3)5
知识点:伏安法测电阻的探究实验
解析:(1)滑动变阻器必须串联在电路中,且接线注意“一上一下”;
(2)在伏安法测电阻的实验中,如果定值电阻断路,那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大,所以会导致电流表的示数几乎为零。由于串联电路电压与电阻成正比,所以电压表几乎分得全部电源电压,所以它的示数接近电源电压。
(3)根据乙图读出电流表和电压表的示数,然后根据计算电阻的阻值。
(1)根据甲图可知,滑动变阻器下面的接线柱已经与开关相连,只需从上面的C、D中任选一个与定值电阻的右端接线柱连接即可,如下图所示:
(2)闭合开关后,他发现无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于待测电阻断路造成的;
(3)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.5A。电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么电压表的示数为2.5V,因此电阻R的阻值为:。
27.(1);左
(2)B
(3)开关从1拨向2时,RX电压发生了变化
知识点:欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
解析:(1)①在实验过程中,电压表的示数保持不变,根据U=IR可知,其实就是对应的电流和电阻的乘积相同,分析哪种平面图形的面积可以用长和宽相乘计算即可;
②在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析电阻由5Ω变为10Ω后电压表的示数变化,然后确定要恢复原来的示数电压表的示数变化方向。再根据U变=U总-U确定变阻器的电压变化方向,最后再根据串联电路的分压规律确定它的阻值变化即可。
(2)变阻器的最大阻值决定了它的调节能力。根据串联电路的分压规律可知,当电压表的示数不变时,定值电阻的阻值越大,需要变阻器的接入阻值越大。根据欧姆定律计算出当定值电阻为20Ω时,电压表的示数为2V时,变阻器接入的阻值即可。
(3)根据串联电路的分压规律分析即可。
(1)①长方形的面积S=ab,而U=IR,对比可知,电阻的电压可以用图像中对应的电流和电阻值围成的长方形的面积来表示,如下图所示:
②小明用5Ω的电阻做完实验后,然后将10Ω的电阻接入电路,根据串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数会增大。为了使电压表的示数恢复2V,那么它的示数要减小,根据U变=U总-U可知,变阻器两端的电压要增大。根据串联电路的分压规律可知,变阻器的接入阻值要变大,即滑片向左滑动。
(2)出当定值电阻为20Ω时,电压表的示数为2V时,
此时变阻器两端电源U变=U总-U=6V-2V=4V;
根据乙图可知,此时电流表的示数为0.1A;
那么变阻器接入的阻值为:;
因为电流可能大于0.1A,所以应该选取“50Ω,1A”的变阻器,即选B;
(3)根据小明得出的结果: 得到: ,即Ux=U0。
在串联电路中,电压与电阻成正比。虽然变阻器的阻值保持不变,但是当开关切换时,R0和Rx的阻值不同,因此它们与变阻器的阻值的比值就不同,则它们两端分得的电压就不同。
那么小明的计算就失去了根本。
则:老师说该设计不合理,原因是:开关从1拨向2时,RX电压发生了变化。
28.(1)
(2)A;小灯泡断路
(3)0.2;8;R2
(4)不合理
(5)没有控制电阻两端电压不变
知识点:伏安法测电阻的探究实验
解析:(1)滑动变阻器接线注意“一上一下”,根据灯泡的亮度确定变阻器的阻值变化,进而确定它的接线情况即可。
(2)在闭合开关前,为了保证用电器安全,变阻器的阻值必须调到最大。在测量电阻的实验中,如果与电压表并联的电阻断路,那么电压表就串联在电路中了,由于电压表的内阻很大,所以电流会很小;由于串联电路电压与电阻成正比,所以电压表几乎分得全部电压,因此示数较大。
(3)根据丙图,确定电流表的量程和分度值,并根据指针位置读数。根据第4组中的电压和电流,利用公式计算灯泡电阻。根据表1中的第1组数据,即电流最小时,计算变阻器接入的阻值即可;
(4)根据灯泡的电阻和温度之间的变化规律分析;
(5)根据控制变量法的要求,对表二中的电压是否保持不变进行判断即可。
(1) 滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮, 即电流变大,而电阻变小,那么变阻器肯定使用的是滑片右侧的部分,因此下面必须选择右下角的B接线柱,如下图所示:
(2)闭合开关前,应将滑片P置于A端,此时变阻器的阻值最大。 闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是:小灯泡断路;
(3)根据丙图可知,电流表选择的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,那么此时电流表的示数为0.2A。第4次实验时灯泡的电阻为:。
当电压表的示数为0.5V时,电流为0.16A,
此时变阻器的阻值为:;
应该选择变阻器R2。
(4)因为灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是固定不变的,所以求平均数没有意义,那么小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是不合理的。
(5)探究“电流与电阻”的关系时,应该改变电阻而控制电阻的电压相等。根据表格二可知,电阻的电压依次为1.5V、2V和0.4V,可见没有控制电阻两端电压不变,因此得不到反比的结论。
29.(1)0.3
(2)D4,此时电压表示数已大于U0,不满足探究关系。
(3)4.5
知识点:欧姆定律及其应用
解析:(1)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后根据指针的位置读数;
(2)探究电流与电阻的关系时,必须控制电阻两端的电压相等,将图像上每个点对应的电阻和电流相乘,其中与其它乘积不等的就是待寻找的点;
(3)在闭合开关前,变阻器的阻值最大,此时电流表的示数为0.3A,根据欧姆定律计算出变阻器的最大阻值;当将Rx接入电路时,电流为0.1A,根据欧姆定律计算出此时Rx的阻值,最后根据Ux=IxRx计算出代求的电压值即可。
(1)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么电流表的示数为0.3A;
(2)根据丙图可知,D4点不应连入曲线,因为: 此时电压表示数已大于U0,不满足探究关系。
(3)闭合开关,当电阻为5Ω时,电流分别为0.3A,此时滑动变阻器的电阻最大,
串联电路的总电阻为:;
变阻器的最大阻值:;
当接入的电阻R为Rx时,闭合开关,此时滑动变阻器的阻值最大,电流表示数为0.1A;
此时电路的总电阻为:;
Rx的阻值为:Rx=R总'-R滑=60Ω-15Ω=45Ω;
此时电压表的示数为:Ux=IRx=0.1A×45Ω=4.5V;
所以为保证在滑动变阻器变阻范围内完成本实验,定值电阻两端电压不能低于4.5V。
30.;6和8;5;电压表改用小量程或调节滑动变阻器的滑片,多次测量取平均值
知识点:欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
解析:(1)根据题目要求判断变阻器的接线情况,然后完成作图;
(3)当定值电阻发射断路时,电压表串联在电路中,由于电压表的内阻很大,所以通过电路的电流很小,因此电流表的指针几乎不动。由于电压表的内阻远远大于变阻器,所以它几乎分得全部电压,在变阻器的滑片移动过程中,电压表的示数变化很小。
(4)根据丙图读出电压表的示数,然后根据公式计算合金丝的电阻即可。
(5)如果电压表换用更小的量程,那么分度值会变小,因此计算出的电阻值会更准确。也可以通过调节滑动变阻器,测出多组电压和电流,然后再计算出电阻的平均值,这样也会减小测量误差。
①当变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数增大,那么变阻器的电阻变小,因此变阻器使用的是滑片右边的部分,即变阻器的下面接线柱必须选择右下角的,如下图所示:
③闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从接人电路电阻最大处移动到另一端过程中,发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化,由此可以推断:电路中接线柱6和8间发生了断路。
④根据丙图可知,电压表选择量程0~15V,分度值为0.1V,那么电压表的示数为2.5V,因此合金丝的电阻为:;
⑤为了使合金丝的电阻测得更准确,可以这样改进实验:电压表改用小量程或调节滑动变阻器的滑片,多次测量取平均值。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:189分
分值分布 客观题(占比) 0.0(0.0%)
主观题(占比) 189.0(100.0%)
题量分布 客观题(占比) 0(0.0%)
主观题(占比) 30(100.0%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
实验探究题 30(100.0%) 189.0(100.0%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (83.3%)
2 困难 (16.7%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 伏安法测电阻的探究实验 62.0(32.8%) 1,10,19,20,22,26,28,30
2 观察结果的记录与分析 7.0(3.7%) 8
3 蒸发及其现象 7.0(3.7%) 8
4 电流的测量及电流表的使用 3.0(1.6%) 6
5 影响电阻大小的因素 6.0(3.2%) 12
6 欧姆定律及其应用 32.0(16.9%) 3,6,15,24,27,29,30
7 探究电流与电压、电阻的关系实验 104.0(55.0%) 2,3,4,5,6,7,9,11,13,14,15,16,17,18,21,23,25,27
8 串、并联电路的设计 7.0(3.7%) 8
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