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2024年中考科学实验专题复习----电学实验探究
1.小海进行“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时,观察到小灯泡额定电压为2.5V,图甲所示是已连接的部分实验电路。
(1)请将图甲电路连接完成,要求滑片向左移,灯泡变亮。 ( )
(2)闭合开关,小海缓慢移动滑片P,同时观察电压表示数的变化。当电压表的示数如图乙所示时,读数为 ;为测量小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向 (选填“左”或“右”)端移动。若小灯泡正常发光时,电流表示数为0.3A,电阻为 Ω(保留一位小数)。
(3)小珠为测量另一个小灯泡的额定功率,设计了如图丙所示电路图,实验步骤如下:(已知定值电阻阻值为R0,小灯泡额定电压为U额)
①闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为 。小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,闭合开关S、S2, 记录电流表示数为I,此时流过小灯泡电流为 ;
③求得小灯泡额定功率P= (请结合物理量符号U额、R0、 I完成以上三个填空)。
2.小明组装了如图所示的实验装置“探究电流产生的热量与哪些因素有关”,其中甲、乙、丙为三个完全相同的密闭容器,a、c电阻丝的阻值均为,b、d电阻丝的阻值均为。
(1)通电后,若发现只有甲容器对应的U形管中液面高度不变化,则可能是因为a电阻丝出现 ;
(2)排除故障后,若选择图中甲、乙两个容器进行对比,则探究的是电流产生的热量与 的关系;若选择图中甲、丙两个容器进行对比,则探究的是电流产生的热量与 的关系;
(3)a、c两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为: ,若减小电阻丝d的阻值,则这个比值将 (填“变小”“变大”或“不变”)。
3.在探究“电流和电阻关系”的实验中,请回答.
(1)请按如图电路图,连好如图的实物图(两块表均选用小量程).
( )
(2)滑动变阻器除具有保护电路外,在本实验中还起到的主要作用是 .
(3)将5Ω电阻接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为3V时,记下电流表的示数.
(4)用10Ω电阻替换5Ω电阻,重新闭合开关,接下来的操作是 .
(5)继续换用不同阻止的电阻,重复上述操作,实验中收集到的数据如表:
电阻/Ω 5 10 12 15 20
电流/A 0.6 0.3 0.25 0.2 0.15
分析表中数据,得出的实验结论是 .
(6)若用30Ω电阻替换20Ω电阻,收集第6次实验数据,根据表中数据及实验结论分析,收集的电流值应为 A(或近似这个值),但实验中没能收集到这次的电流值,根据图中及实验过程的信息分析,其原因是 (写出一条即可).
4.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明做出了如下猜想:导体的电阻可能①与导体长度有关:②与导体横截面积有关;③与导体材料有关。
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 0.5 0.5
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如上表所示:
(1)按图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察 比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A、D两电阻丝接入电路中M、N两点间,实验中,两次电流表指针均有偏转但第一次的示数小于第二次的示数,说明第一次接入的电阻丝阻值 (选填“较大”或“较小”),由此得出结论:导体电阻与 有关;
(4)实验小组的同学将一段电阻丝接入电路,闭合开关,用酒精灯对其加热,发现灯泡逐渐变暗,电流表的示数变小,实验现象表明电阻丝的电阻随温度的升高而 (选填“变大”或“减小”);
(5)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样 (填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
5.如图甲所示,这是“测量小灯泡电功率”的实验电路,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)用笔画线代替导线把图连接完整(要求滑片向右滑动时,灯泡变亮);
(2)下表是实验时读得部分电流表和电压表的示数,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光的电功率是 W;
(3)该电路不能用来探究电流和电压的关系,原因是 ;
(4)若小灯泡用久了,灯丝变细了,正常发光的实际功率 (选填“大于”“小于” 或“等于”)额定功率。
实验次数 电压 电流 灯泡亮度
1 2.0 0. 25 较暗
2 2.5 正常发光
3 3.0 0. 32 较亮
6.实验桌上有满足实验要求的电源、电阻箱、滑动变阻器、开关各一个,已调零的电流表和电压表各一块,导线若干.小明利用上述实验器材探究通过导体的电流跟导体的电阻的关系,设计了如图所示的电路,主要的实验过程如下:
①断开开关,按图连接实物,将滑动变阻器滑片放在阻值最大处.将电阻箱的阻值R调为10Ω,记录电阻箱的阻值R;
②闭合开关S,将滑动变阻器滑片调至某一位置,用电压表测量电阻箱两端的电压U,用电流表测量通过电阻箱的电流I,记录I的数值;
③断开开关S,将电阻箱的阻值R调为15Ω,闭合开关S, 记录电流表示数I和电阻箱的阻值R;
④改变电阻箱阻值,仿照步骤③再做四次实验.请根据以上叙述回答下列问题:
(1)小明探究的问题中,自变量是 .
(2)小明的实验过程中,存在的问题是 .
(3)请你针对小明实验过程中存在的问题,写出改进措施: .
(4)请你画出实验数据表格.
( )
7.小明同学在实验室里做电学实验电路图如图甲所示,实验中电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到 端(填“a”或“b”);
(2)闭合开关S试触时,发现电流表和电压表出现了图乙所示情况,这是因为:电流表的“+”“﹣”接线柱 了;被测电压超过了电压表的 ;
(3)在故障排除后,实验记录数据如下表:
实验序号 1 2 3
电压(V) 2.0 4.0 6.0
电流(A) 0.20 0.40 0.60
通过数据分析得出的结论是: 一定时,通过导体的电流I与其两端的电压U成 比。
8.在探究“电流与电压的关系”实验中,某同学将实物连成如图所示.
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.3 0.4 0.5
(1)实验电路中有一根导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,然后另画一根导线使电路连接正确;
( )
(2)连接正确后,闭合开关,发现电流表的示数几乎为零,电压表示数约为电源电压,其故障可能是 ;
(3)根据表格中的实验数据,你能得出的结论是: 一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(4)此实验中,不能用小灯泡代替定值电阻进行探究,理由是
(5)得出实验结论后,某同学还想利用本实验探究电流与电阻的关系,则应添加的实验器材有 ,实验中应保持 不变得出结论.
9.在“探究电流与电阻的关系”实验中,已知电源电压为4.5V不变,四个定值电阻(5Ω,10Ω,15Ω,20Ω),滑动变阻器“40Ω1A”以及有符合实验要求的电表、开关、导线。如图甲是没有连接完整的电路。
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向左移动,电流表示数变大。
(2)乐乐连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是 (写出一种即可)。
(3)乐乐完成了探究实验并画出如图乙所示的I-R图像,当实验中用15Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后,滑动变阻器的滑片应向 滑动(选填“左”或“右”),使电压表的示数为 V。
(4)乐乐根据I-R图像,得出实验结论 。
(5)丙图中,电流表的示数为 。
(6)以现有的实验器材实验,定值电阻两端的预设电压可取的最小值为 V。
10.为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,小明同学连接的电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)这个电路中只有一根线连错了,请在这根导线上打“×”,表示这根导线不能这样连接( );
(3)正确连接后,闭合开关,电流表A1和电流表A2的指针均指在如图乙所示的位置,则电流表A3示数为 A,灯泡L1中的电流为 A。
11.“测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为10Ω,电流表(0-0.6A,0-3A),电压表(0-3V,0-15V),开关和导线若于。还有标有“5Ω 2A”的滑动变阻器A,标有“10Ω 1A”的滑动变阻器B和标有“20Ω 0.2A”的滑动变阻器C。
(1)若小明设计电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图线连接完整。( )
(2)本实验选择的滑动变阻器是 (选填“A”,“B”或“C”)。
(3)某次实验电压表,电流表的示数分别如图乙,丙所示,则此时小灯泡的实际功率为 W。
12.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
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 0.5 0.5
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。此过程用到的研究方法是 ;
(2)在MN间分别接入A、B两根电阻丝,探究的是电阻跟导体的 的关系。要探究电阻与横截面积的关系,可选择 (填编号)两根电阻丝进行实验。
13.小明用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关处于 状态:闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,造成这一现象的原因是 ;
(2)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,电压表示数接近电源电压,原因是定值电阻发生了 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后闭合开关,调节滑片,使电压表的示数为 V,记下电流表示数;
(4)用5Ω的电阻做完实验后,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,电压表示数将 (选填“变大”或“变小”),此时应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,从而使电压表示数不变;
(5)如此重复上述步骤,根据实验数据绘制出图像,如图丙所示,由图像可得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成 比;
(6)为完成本次实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
14.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
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 0.5 0.5
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时, 。
(2)有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 (选填“明显”或“不明显”)。
(3)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”),从实验可得出影响导体电阻大小的因素有 、 。
参考答案:
1. 2.1V(没写单位不得分) 左 8.3 I- U额(I-)
【详解】(1)[1]滑片向左移,电阻减小,灯泡变亮,所以滑动变阻器接左下接线柱。
(2)[2][3][4]电压表使用小量程,分度值为0.1V,读数为2.1V,额定电压2.5V,需要增大灯泡分压,减小变阻器分压,即减小变阻器电阻,滑片左移,灯的电阻为
(3)[5]闭合开关S、S1,灯泡电阻并联,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为,此时根据并联电压相同知,灯泡两端电压恰好为 U额。
[6]保持滑片位置不动,闭合开关S、S2,仍然并联,电流表测总电流,且电压不变,所以根据并联电压分流可知,灯泡电流为
[7]小灯泡额定功率为
2. 短路 电阻 电流 9∶4 变大
【详解】(1)[1]图中三个电阻丝串联,通电后,若发现只有甲容器对应的U形管中液面高度不变化,可知电路为通路,a电阻丝产生的热量为0,则可能是因为a电阻丝出现短路。
(2)[2]甲、乙两个容器进行对比,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系。
[3]若选择图中甲、丙两个容器进行对比,丙中两电阻并联后与甲中电阻串联,甲丙容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过甲容器中电阻的电流大于通过丙容器中电阻的电流,而通电时间相同,则探究的是电流产生的热量与电流的关系。
(3) [4]设通过c电阻丝的电流为I,根据并联电路电压的规律可知,丙中两电阻的电压相等,由欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,故通过d电阻丝的电流为,由并联电路电流的规律,通过a电阻丝的电流为
根据
可知,在电阻和时间相等的条件下,产生热量与电流的平方成正比,相等的时间内产生的热量之比为
(4)[5]若减小电阻丝d的阻值,根据并联电阻的规律,丙中两电阻并联的值变小,根据串联电阻的规律,整个电路的电阻变小,由欧姆定律,干路的电流变大,通过a电阻丝的电流变大;由分压原理,丙中两并联电阻的电压变小,由欧姆定律,通过c电阻丝的电流变小,根据
在电阻和时间相等的条件下,产生热量与电流的平方成正比,则这个比值将变大。
3.(1)
(2)控制R两端电压相同(或一定/不变);
(4)调节滑动变阻器,当电压表的示数为3V时,记下电流表的示数;
(5)在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(6)0.1;滑动变阻器的最大阻值过小(或电源电压过高).
【详解】试题分析:(1)将电压表与电阻并联,电流表与电阻串联,如图所示:
(2)电流与电压和电阻有关,探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,所以滑动变阻器除具有保护电路外,在本实验中还起到的主要作用是控制R两端电压相同;
(4)用10Ω电阻替换5Ω电阻,电阻两端的电压将发生变化,要调节滑动变阻器,当电压表的示数为3V时,记下电流表的示数;
(5)由表格中数据可知,电流与电阻的乘积为定值,可知,在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(6)由表格中第一组数据可知,U=IR=0.6A×5Ω=3V;
则当电阻为30Ω时,I===0.1A;
由题意知,滑动变阻器两端的电压为U滑=9V﹣3V=6V;
则滑动变阻器的阻值为:R滑===60Ω>50Ω,所以无法得出滑动变阻器的阻值;
若降低电源电压也测出数据.
故答案为(1)见上图;(2)控制R两端电压相同(或一定/不变);(4)调节滑动变阻器,当电压表的示数为3V时,记下电流表的示数;(5)在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;(6)0.1;滑动变阻器的最大阻值过小(或电源电压过高).
4. 电流表示数 A、B 较大 材料 变大 减小
【详解】(1)[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,这种方法是转换法。
(2)[2]要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体横截面积与材料相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)[3] [4]由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和B两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,验中,两次电流表指针均有偏转但第一次的示数小于第二次的示数,说明第一次接入的电阻丝阻值较大,由此可知:导体电阻与材料有关。
(4)[5]实验小组的同学将一段电阻丝接入电路,闭合开关,用酒精灯对其加热,发现灯泡逐渐变暗,电流表的示数变小,电源电压不变,由可得,电阻丝的电阻变大,故此实验说明电阻丝的电阻随温度的升高而变大。
(5)[6]将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,即此时的材料、长度相同,横截面积变大,故其阻值变小,这样可以减小输电线上电能的损失。
5. 0.7 见解析 小于
【详解】(1)[1]由图甲可知,滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,则应将滑动变阻器右下端的D接线柱与电源的正极相连,如图所示:
(2)[2]电流表示数如图乙,由图甲可知电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.28A,此时小灯泡正常发光的功率为
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
(3)[3]在探究电流与电压的关系时,应控制电阻的阻值不变。由表格数据可得,灯泡的电阻是变化的,不能用来探究电流与电压的关系。
(4)[4]小灯泡用久了,灯丝变细,则其电阻变大。电源电压不变,由可知,灯泡的实际功率变小,小于额定功率。
6. 电阻 没有控制电阻箱两端电压不变 在步骤③闭合开关S后加入:调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数仍为U
实验次数 电阻箱阻值/Ω 电流表示数/A
1
2
3
【详解】(1)[1]研究电流与电阻的关系,保持电压不变,改变电阻,所以自变量是电阻;
(2)[2]根据实验步骤可知,实验中没有控制电阻箱两端电压不变(或:没有控制电压表示数不变);
(3)[3]探究电流与电阻关系时,需控制导体两端电压不变,因此在步骤③闭合开关S后加入:调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数仍为U.
(4)[4]实验需要记录电阻箱的阻值即对应的电流值,且进行多次实验,实验记录表格如下:
实验次数 电阻箱阻值/Ω 电流表示数/A
1
2
3
7. b 接反 量程 电阻 正
【详解】(1)[1]为防止电路中电流过大烧坏用电器,闭合开关前,滑动变阻器处于最大阻值处,所以,开关S闭合前,保护电路的滑动变阻器的滑片P位于最大阻值处的b端。
(2)[2]电表指针偏向刻度盘的左侧,说明电表的正负接线柱接反了,由图乙可知,电流表指针偏向刻度盘的左侧。
[3]电表指针偏到最大刻度右侧,说明选择的量程太小,电压表的指针偏转到最大刻度的右侧,说明选择的量程太小。
(3)[4]分析表中数据可知,通过R电流的变化倍数和R两端电压的变化倍数相等,即当电阻一定时,电流与电压成正比。
8. 电阻断路 电阻 正比 灯泡的阻值会随温度的变化而变化 阻值不同的定值电阻 电压
【详解】(1)探究“电流与电压的关系”实验中,电压表应该并联在定值电阻两端,而图中的错误是电压表与滑动变阻器和定值电阻并联了,应将电压表的左端接线柱相连的这根导线去掉,电将压表的左端接线柱与定值电阻左端接线柱相连,如下所示:
(2)电流表的示数几乎为零,说明电路出现了断路,电压表示数约为电源电压,说明与电压表并联的电阻发生了断路;
(3)分析表格中数据可知,电压表与电流的比值:=5Ω、=5Ω、=5Ω、=5Ω为一定值,所以可以得出结论为:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;
(4)探究“电流与电压的关系”实验中要控制电阻的大小不变,由于灯泡的阻值会随温度的变化而变化,所以此实验不能用小灯泡代替定值电阻进行探究;
(5)探究电流与电阻的关系,根据控制变量法,应保持导体的电压不变,要改变电阻值,记下对应的电流值,为得出普遍性的结论,要多次测量,需要添加阻值不同的定值电阻.
9. 定值电阻断路 右 3 在电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比 0.44A 1.5
【详解】(1)[1]将滑动变阻器的一上一下接线柱与定值电阻、滑动变阻器串联接入电路,要求滑片向左移动,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,确定滑动变阻器的左下接线柱接入电路,将电压表与定值电阻并联,如图所示:
(2)[2]闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极是连通的,则故障原因可能是与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)[3][4]探究电流与电阻的实验中,要保持定值电阻两端电压一定或保持电压表示数不变,当实验中用15Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后,根据分压原理,定值电阻两端的电压变大,为保持电压表示数不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑动变阻器的滑片应向右移动。
分析图乙中的实验数据,由U=IR实验中控制定值电阻两端的电压为
0.6A×5Ω=3V
0.2A×15Ω=3V
0.12A×25Ω=3V
不变,所以电压表的示数应为3V。
(4)[5]分析图乙中的实验数据知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻的乘积是相等的,由此可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比。
(5)[6]由甲知,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,丙图中,电流表的示数为0.44A。
(6)[7]设定值电阻两端的预设电压为UV,由串联电路电压规律及分压原理有
等式左边为一定值,故右边也为一定值,当滑动变阻器的最大电阻连入电路时,对应的定值电阻最大,这时控制的电压表示数最小,故有
解得
故定值电阻两端的预设电压可取的最小值为1.5V。
10. 断开 0.56 0.14
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[2]甲图中,L1、A2、A3串联后再与L2并联,且电流从电流表A3的负接线柱流入了,正接线柱流出了;在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L1的电流,电流表A3测灯泡L2的电流,如下图所示:
;
(3)[3][4]由图甲可知,两灯泡并联,A1测干路电流,电流表A2测灯泡L1的电流,根据并联电路电流的规律,电流表A1选用大量程,分度值为0.1A,其示数为0.7A;电流表A2选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.14A,即通过L1 中的电流;根据并联电路电流规律,电流表A3示数为
I=0.7A﹣0.14A=0.56A
11. B 0.4
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯泡并联,电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯泡的额定电流为
电流表选用小量程串联在电路中,如下图所示
(2)[2]灯泡正常发光时,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为2V,变阻器分得的电压为电阻的倍,根据分压原理,变阻器的电阻为
又因为灯泡的额定电流为0.25A,大于0.2A,故本实验应选择滑动变阻器B。
(3)[3]电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,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0.2A,则灯泡的实际功率为
P=UI=2V×0.2A=0.4W
12. 电流表示数 长度 A C
【详解】(1)[1][2]闭合开关,电阻丝、电流表、滑动变阻器串联接入电路,该实验是通过比较电流表示数来比较电阻大小的,这是转换法。
(2)[3][4]在MN间分别接入A、B电阻丝,由表中数据可知,两电阻丝的长度和横截面积相同,长度不同,故探究的是电阻跟导体的长度的关系;探究电阻与横截面积的关系,两电阻丝的长度和材料相同,横截面积不同,可选择A、C两根电阻丝进行实验。
13.断开 电流表使用前没有调零 断路 2.5 变大 B 反 5
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时,开关应断开。
[2]闭合开关前,发现电流表的指针位于零刻度左侧,说明电流表使用前没有调零。
(2)[3]闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,故障可能是与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)[4]由图乙图像中数据可知,定值电阻两端的电压为
探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端的电压不变,即使电压表的示数为2.5V。
(4)[5]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大。
[6]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,即增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数不变。
(5)[7]由图乙图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(6)[8]由图乙可知,实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的0.2倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于5Ω。
14. A、B ② 导体的电阻与导体的材料有关 不明显 减小 导体的材料 长度和横截面积
【详解】(1)[1]为了验证猜想①导体的电阻与导体的长度有关,应保证导体的材料与横截面积均相同,而导体的长度不同,分析表中数据可知,应该选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
[2]A、C两根电阻丝材料与长度均相同而横截面积不同,可用A与C验证②导体的电阻与导体的横截面积有关。
[3]A、D两根电阻丝长度与横截面积均相同而材料不同,分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关。
(2)[4]电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,电路中的电流变化就很小,灯泡的实际功率变化也很小,所以灯泡亮度变化不明显。
(3)[5]细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,其他条件不变的情况下,电阻值减小了,导线上损失的电能也就减小了,从而起到节能的作用。
[6][7]从实验可得出影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积。
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