专题33 实验题——电(磁)(一) 备战中考物理重难点题型专题突破
展开本专题涉及的考点
1.串、并联电路电流的特点
(1)串联电路的电流特点:
①串联电路中电流处处相等, 。
②电流表接在任何位置读数都相等,可以说电流表测的是各用电器的电流或电路中的电流。
(2)并联电路的电流特点:
①并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 。
②电流表接在不同的位置读数不同:电流表接在干路上测干路的电流,接在支路上测的是支路上的电流。
2.电压表和电流表的异同
3.决定导体电阻大小的因素:
(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料的性质有关,其关系为,ρ是导体的电阻率。同种导体的长度越长,横截面积越小,电阻越大。
(2)导体的电阻还和温度有关。与两端的电压大小、通过它的电流的大小无关。
一、实验题
1.(2022·四川成都·统考中考真题)小郑使用电流表测量小灯泡的电流,连接的实验电路如图甲所示。
(1)如果不能估计电流大小,他应把导线a接到电流表标有___________(选填“-”、“0.6”或“3”)的接线柱上,通过开关来试触并观察;
(2)闭合开关后,他观察到小灯泡正常发光,而电流表指针偏转角度很小,对于该现象,下列分析合理的是___________。
A.可能某处导线断了 B.可能电流表烧坏
C.电流表的量程过大 D.电源的电压过低
(3)某次测量中,小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了,造成表的指针反向偏转,为弄清原因,他查看了说明书,表头结构示意图如图乙,他作出如下分析:当反接时,电流方向改变,磁场对通电线圈的作用力方向改变,带动指针反偏,你认为小郑的上述分析_______(选填“有”或“没有”)道理。
【答案】 3 C 有
【解析】(1)[1]如果不能估计电流大小,为了不损坏电流表,应先选择电流表的大量程进行试触,即把导线a接到电流表标有3的接线柱上,通过开关来试触并观察。
(2)[2]闭合开关后,小灯泡正常发光,则说明电路处于通路状态,而电流表指针偏转角度很小,则原因可能是电流表的量程过大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]通电导线在磁场中的受力方向与磁场和电流的方向均有关,当反接时,磁场的方向不变,而电流的方向相反,故此时通电线圈在磁场中的受力方向相反,带动指针反偏,故小郑的上述分析有道理。
2.(2022·辽宁大连·统考中考真题)某同学在探究“串联电路电流的特点”时,将两个规格不同的小灯泡L1、L2串联起来,实验电路图如图甲所示。
(1)根据实验电路图,用笔画线将图乙中的实物连接起来,电流表测A处电流_________。
(2)该同学连接好电路后,用开关“试触”,观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧,则他连接的电路存在的问题是__________。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现L1灯不发光,L2灯发光。该同学猜想可能是L1灯被短接了。他拿来一根导线进行检验,根据看到的现象判断出他的猜想是错误的。
①请写出他检验时的做法及观察到的现象。
做法:____________________。
现象:____________________。
②请你对L1灯不发光提出一个合理的猜想:__________。
【答案】 电流表正负接线柱接反了 将导线并联在L1灯两端 L1灯不发光,L2灯发光,电流表示数变大 通过L1灯的电流过小,导致实际功率过小
【解析】(1)[1]由电路知,小灯泡L1、L2组成串联电路,电流表测A处电流,电流表选0~0.6A 量程,把各元件按顺序连接起来,如图所示
(2)[2]连接好电路后,用开关“试触”,观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧,是由于电流从电流表负接线柱流入,从正接线柱流出,故他连接的电路存在的问题是电流表正负接线柱接反了。
(3)①[3]正确连接电路后,闭合开关S,发现L1灯不发光,L2灯发光。可将导线并联在L1灯两端。
[4]观察到 L1灯不发光,L2灯发光,电流表示数变大;说明L1灯被短接后电路中的电阻变小,电流变大,故原电路的L1灯没有被短接,他的猜想是错误的。
②[5] 当电路中的电流过小时,由P=I2R知,电功率也会过小,导致灯不发光;故L1灯不发光是由于通过L1灯的电流过小,导致实际功率过小。
3.(2022·广西桂林·统考中考真题)小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线;( )
(2)在实验过程中,突然熄灭,亮度不变,电路可能出现的故障是___________路;
(3)排除故障后,用电流表测出通过、和干路的电流,记录如下表,第三次实验时电流表指针指在如图丙的位置,其读数应为 ___________ A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 ___________(选填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
(4)本实验要进行多次实验的目的是 ___________。
【答案】 断 0.24 不同 寻找普遍规律
【解析】(1)[1]如图甲所示,灯L1、L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测灯L1的电流,电流A2测灯L2的电流,差的一根线如图所示:
(2)[2] 灯L1、L2并联,互不干扰,在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,若L2短路,则L1也熄灭,故原因是L2断路,。
(3)[3]如图丙所示,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.24A。
[4]为使结论具有普遍性,应更换不同规格的灯泡进行实验。
(4)[5]本实验是找规律类实验,多次实验的目的是寻找普遍规律。
4.(2022·江苏南通·统考中考真题)小明在学习电阻概念的过程中,经历了以下三个探究活动。
活动一:在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入:铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗;
(1)该实验现象说明:______;
活动二:小明将三个不同的导体分别接入如图乙所示电路中的M、N两点间,分别测出不同导体两端的电压U和通过的电流I,实验结果记录在表1中;
表1
(2)①请用笔画线代替导线把图乙电路连接完整______,要求当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大;
②分析表1数据,可知,同一导体,______;不同导体,______。可见,______反映了导体本身的一种性质,物理学上把导体的这种性质定义为电阻;
活动三:利用表2中提供的导体,探究影响电阻大小的因素;
表2
(3)为了探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的______(填导体的序号)导体作为研究对象,若仅选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系,你觉得是否可行?请作出判断并说出理由:______;
(4)电阻的定义方法,反映了导体阻碍电流的物理性质。物理学上还有一些用这种方法定义的。能反映出物质或物体某种物理性质的物理量,请列举一个:______。
【答案】 导体的电阻与导体的材料有关 电压与电流的比值相同 电压与电流的比值不相同 电压与电流的比值 ①、③、④、⑤ 不可行,没有控制导体的材料相同 密度
【解析】(1)[1]实验中的A、B两点间先后接入铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,即接入电阻的材料不同,通电后灯泡的亮度不同,说明导体的电阻与导体的材料有关。
(2)①[2]滑片P向左滑,变阻器接入电路的电阻变大,故滑片以右下接线柱连入电路中,如下图所示
②[3][4][5]由表1知导体a电压与电流的比都为10,导体b电压与电流的比都为5,导体c电压与电流的比都为20,故可以得出:同一导体,电压与电流的比值相同;不同导体,电压与电流的比值不相同。由此可见,电压与电流的比值可以反映导体本身的一种性质,在物理学上把导体的这种性质定义为电阻。
(3)[6]为了探究导体电阻的大小与导体的材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,改变导体的材料,①、⑤符合题意;为了探究导体电阻的大小与长度的关系,需要控制导体的材料和横截面积相同,改变导体的长度,①、④符合题意;为了探究导体电阻的大小与横截面积的关系,需要控制长度和导体的材料相同,改变导体的横截面积,①、③符合题意;故要探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表2中的①、③、④、⑤导体作为研究对象。
[7]由表格数据知③和⑤的长度相同,材料不同,横截面积不同,由于没有控制导体的材料相同,根据控制变量法,所以不能选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系。
(4)[8]用电压与电流的比值表示电阻,这种方法叫比值定义法,物理学中用某种物质的质量与其体积的比值来表示这种物质的密度。
5.(2022·黑龙江绥化·统考中考真题)“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,其材料规格如下表所示。
(1)实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是___________和转换法;
(3)分别将编号为___________的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的___________有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了___________的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用___________代替小灯泡完成实验。
【答案】小灯泡亮度 控制变量法 A、B 横截面积 C 电流表
【解析】(1)[1]在实验中,电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的,灯泡的亮度越暗,说明电阻越大。
(2)[2]导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,因此要研究电阻大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法;通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小,这是用到转换法,故本实验中采用的研究方法有控制变量法和转换法。
(3)[3]电阻大小若不考虑温度的前提下,要研究导体的电阻大小与导体的材料有关,就要使导体的长度和横截面积保持不变,故选用编号A、B。
(4)[4]编号B、C两根电阻丝,材料、长度都相同,横截面积不同,将电阻丝分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,故可以得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(5)[5]编号C、D两根电阻丝,材料、横截面积都相同,长度不同,把他们分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,且接编号D的电阻丝比接编号C的电阻丝,灯泡发光情况要暗,相当于改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中电阻的大小,与滑动变阻器的工作原理相同,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(6)[6]更换电阻丝后,小灯泡的亮度不明显,说明电阻丝的电阻太大,流过小灯泡的电流太小,为了完成实验可以用电流表代替小灯泡。通过观察电流表示数的大小,来判断接入电路中电阻丝阻值的大小。
6.(2022·四川乐山·统考中考真题)某小组同学在学习了欧姆定律后,对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表1),设计了如图1所示的电路图。
表1
(1)图1中,将三个电阻串联是为了保证___________三(选填“电压”或“电流”)相等;
(2)在探究“导体电阻与横截面积的关系”时,R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数,电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V,电压表V3示数如图2所示为___________V。由欧姆定律分析得出,电压表示数越大,导体电阻越___________(选填“大”或“小”)多次调节滑动变阻器重复读数,可得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越___________(选填“大”或“小”);
(3)在探究“导体电阻与长度的关系”时,选用B、___________和___________(填导体代号),重复上述操作,可得出结论:材料和横截面积相同时,长度越长,导体电阻越大;
(4)本实验主要运用的物理方法是___________(选填“控制变量法”或“模型法”)。
【答案】 电流 0.5 大 小 D E 控制变量法
【解析】(1)[1]将三个电阻串联是为了保证电流相等,因为串联时,电流处处相等。
(2)[2][3][4]如图2所示为电压表,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为0.5V;由欧姆定律分析得出,电阻之比为
电阻之比即为电压之比,电压表示数越大,导体电阻越大;电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V,电压表V3示数为0.5V可知,导体的电阻越变越小,而从A、B、C三段导体横截面积越变越大,故可以得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越小。
(3)[5][6]在探究“导体电阻与长度的关系”时,应该控制材料和横截面积相同时,长度不同,故选择B、D、E三段导体进行实验。
(4)[7]探究“影响导体电阻大小的因素”,有材料、长度、粗细都影响电阻的大小,有多个变量影响实验结果,故需要采用控制变量法。
7.(2022·江苏淮安·统考中考真题)如图所示,央视3·15晚会曝光市场出售的电缆线中,存在不符合国家标准的现象,有一款标注2.5mm2(铜芯横截面积)规格的电线,实际铜芯横截面积只有2mm2。低于国家标准的电缆线,严重影响电力传输的安全性和稳定性,给社会安全、环保和健康带来重大隐患。
学校实验室新购一批标注2.5mm2的电缆线,不知是否符合国家标准。物理兴趣小组的同学,剪取4m长的电缆线,设计两种方案进行鉴别。表中数据,为国家制定的部分电缆线标准。
(1)方案一:用托盘天平测质量
A.天平放在______台面上,游码移至标尺左端的零刻度线处,调节______,使指针对准分度盘中央的刻度线;
B.去掉4m长电缆线的绝缘层,用调节好的天平测量铜芯质量,天平再次平衡时,由图中右盘所加砝码和游码位置,读得铜芯的质量为______g,结合表格数据,可判定电缆线______(选填“符合”或“不符合”)国家标准。
(2)方案二:用伏安电路测量
A.测量4m长电缆线的______,鉴定其是否符合标准,依据是______;
B.电路开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到最______(选填“左”或“右”)端;
C.保证电路安全,闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法读得电压值,检查电路连接无故障、元件完好。利用图表信息,简述无法鉴别的原因______。
【答案】 水平 平衡螺母 不符合 电阻值 见解析 右 见解析
【解析】(1)[1][2]根据天平的使用方法,首先天平要放在水平的台面上,游码要移动到0刻度,然后通过调节平衡螺母使天平平衡。
[3]根据天平的使用方法可得测得的质量为
[4]铜丝的密度为
设被检测的铜丝横截面积为S1,则有下式
解得
故此电缆不符合国家标准。
(2)[5][6]本实验时通过伏安法测电阻的方式来确定该导线是否符合标准的,根据表中数据可知每1km横截面积为2.5mm2的电缆线的电阻为,故4m长的导线的电阻为
只要通过伏安法测电阻的方式测出的电阻小于,就说明导线的横截面积是大于2.5mm2的,就符合标准,反之则不符合标准。
[7]电路开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处,根据图示应该将滑片移动到最右端。
[8]保证电路安全,闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法读得电压值,检查电路连接无故障、元件完好。根据4m长导线的电阻值可知:电阻阻值太小,连接到电路中根据分压原理可知电阻值两端电压很小,故此时无法读得电压值。
一、实验题
1.(2023春·湖南长沙·九年级湖南师大附中博才实验中学校考阶段练习)如图l所示是小方同学用电流表测量电流的实物图,请按要求回答:
(1)图1中电流表测量的是通过灯泡________的电流;
(2)小方同学连接好电路后,用开关试触,发现电流表指针如图2所示,原因是:____________;
(3)小方同学纠正错误后再进行实验,电流表的示数如图3所示,则电流表测出的电流是_______A。
【答案】 L1 电流表正、负接线柱接反 1.2
【解析】(1)[1]如图,两个灯泡并联,电流表与灯泡L1串联,由此可知,电流表测灯泡L1的电流。
(2)[2]小方同学连接好电路后,用开关试触,发现电流表指针反向偏转,说明电流从电流表负接线柱流入了,原因是电流表正、负接线柱反接。
(3)[3]由图乙可知,电流表量程用的是0~3A,分度值为0.1A,所以测得的电流为1.2A。
2.(2023·云南昆明·昆明八中校考模拟预测)利用三块电流表“探究并联电路电流的特点”,实验电路如图甲所示:
(1)电流表应______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中;若要测量干路电流,电流表应接在如图甲中的______(选填“A”、“B”或“C”)处。正确连接电路,接入三个电流表后,进行试触时发现有一个电流表的指针偏转情况如图乙所示,由此可知此电流表在连接电路时______;
(2)排除故障后闭合开关,记录电流表数据如下表,根据数据可以得出的结论是:并联电路中,______。为了让结论更可靠、更具有普适性,可以采取的做法是______;
(3)某小组连接了如图丙所示的电路图,先闭合开关S,记录两个电流表的读数,当开关S1由断开到闭合时,发现电流表A1的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明并联电路各支路______。如果两电流表的指针都正常偏转且位置相同(如图丁),则通过灯L2的电流为______A。
【答案】 串联 C 正负接线柱接反了 干路电流等于各支路电流之和 换用不同规格的灯泡进行多次实验 不变 互不影响 0.96
【解析】(1)[1]使用电流表测电流时,电流表应与被测电路串联。
[2]由图甲可知,通过C点的电流是干路中的电流,故电流表应接在如图甲中的C处。
[3]在使用电流表测电流时,试触时发现电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,即电流表指针反偏,说明电流表正负接线柱接反了。
(2)[4]由表中数据可知
由此可知并联电路的电流规律是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
[5]在通过归纳法总结实验规律时,要注意为了避免实验的偶然性,应换用不同规格的灯泡进行多次实验,从而获得普遍规律。
(3)[6][7]如图丙所示的电路图,先闭合开关S,再将开关S1由断开到闭合时,此过程中电流表A1始终测L1的电流,因此电流表A1的示数不变,由此也说明并联电路中各支路互不影响。
[8]由图可知,该电路为并联电路时,A1电流表测量的是通过灯泡L1的电流,A2电流表测量是干路中的电流,A1和A2电流表指针的位置相同,由于并联电路中,干路中的电流要大于任何一个支路的电流,所以A2电流表选用的是大量程,分度值为0.1A,则由图丁可知示数为1.2A,A1电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,同理由图丁可知示数为0.24A,根据并联电路的电流关系可知,通过L2的电流为
3.(2023春·湖南长沙·九年级长沙麓山国际实验学校校考阶段练习)小伟和小国一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)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,他们忘了_________;
(2)如表所示,小国测出A、B、C三处的电流便得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。小伟指出:为了得出更普遍的规律,接下来应当进行的操作是:__________。
【答案】 断开开关 见解析
【解析】(1)[1]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,此时电路是通路,说明他在连接电路时,忘了断开开关。
(2)[2]只测量了一组数据得出的结论有偶然性,应换用不同规格的灯泡测量多组数据。4.(2023·湖北武汉·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)校考一模)在“探究串联电路电压规律”实验中,某同学把两只小灯泡L1、L2串联起来接到电源上,如图甲所示.
(1)闭合开关时,发现小灯泡L1亮,L2不亮,该同学于是将电压表连在图中A、B两点,此时电压表的示数如图乙所示是_______V,他又将电压表连在图中B、C两点,测得UBC=0V由此可知,电路中存在的故障是_______.
(2)排除故障后,闭合开关,两只小灯泡均能发光,重新测量的结果为:UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,根据以上测量结果可知:该同学选用的两只小灯泡的规格是_______(选填“相同”或“不相同”)的,由此_______(选填“能”或“不能”)得到普遍规律.
(3)通过正确的实验操作,可以得到串联电路中用电器两端的电压与电源两端的电压的关系式为_______(用图中所给的符号表示).
【答案】 3 L2被短接(或“L2短路”) 相同 不能
【解析】如图甲所示.
(1)闭合开关时,发现小灯泡亮,不亮,该同学于是将电压表连在图中A、B两点,此时电压表测得的是两端的电压,示数是3V,又将电压表连在图中B、C两点,测得=0V由此可知,电路中存在的故障是被短接.
(2)排除故障后,闭合开关,两只小灯泡均能发光,重新测量的结果为:
=1.5V,=1.5V,=3V,
根据测量结果可知:该同学选用的两只小灯泡的规格是相同的,由此不能得到普遍规律.
(3)通过正确的实验操作,可以得到串联电路中用电器两端的电压与电源两端的电压的关系式为
【点睛】串联电路的电路故障,及串联电路的电流规律.
5.(2023秋·黑龙江哈尔滨·九年级哈尔滨德强学校校考开学考试)小明为了“探究串联电路中电压规律”,设计了电路,将两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上,如图所示。
(1)连接电路时,开关必须______;
(2)小明分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点,闭合开关后,测得的数据是:,,,则故障可能是______;(答出一条即可)
(3)故障排除后,实验正常进行。分别测出、、,小明分析这组数据得出:串联电路两端的电压______串联电路中各部分电路两端的电压之和;
(4)分析实验数据“、”,小明还认为:串联电路中各部分电路两端的电压始终是相等的。你认为这个结论是______的;(选填“正确”“错误”)这对你进行此实验的启发是:应选取______的灯泡,进行多次实验再得结论。
【答案】 断开 灯短路(或灯断路或短路同时断路) 等于 错误 不同规格
【解析】(1)[1]为保证安全,连接电路时开关必须处于断开状态。
(2)[2]由数据可知,即灯泡L1两端没有测出电压,说明灯泡L2两端电压与电源电压相同,可能出现的情况有:①灯泡L1短路,电阻变为0,两端没有电压;②灯泡L2开路,测量L1时电路为断路,电压表没有数值,测量L2时电压表测量部分开路,电压表示数为电源电压;③短路同时断路。
(3)[3]由实验数据可得
所以串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和。
(4)[4][5]小明只进行一次实验就得出结论,实验结果具有很大的偶然性,他得出的这个结果是错误的。为了得到准确的结果,应选用规格不同的灯泡进行多次实验。
6.(2023秋·辽宁沈阳·九年级沈阳市雨田实验中学校考期末)小明选用两节新干电池,一些规格不同的小灯泡,一个电压表来探究“串联电路中电压的物律”,连接的实验电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)连接好电路,测量A、C两点间电压时,电压表指针偏转如图乙所示。为使测量结果更精确,接下来小明应进行的操作是______;
(3)重新连接好电路,用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压、、得到的数据记录在表格中。换用不同的小灯泡,多次进行实验。第3次实验中,测量B与C两点间的电压时,电压表的示数如图丙所示,则______;
(4)分析实验数据,可以得到串联电路中电压的规律是______(用公式表示)。
【答案】 断开 应该断开开关,换用小量程 2.3
【解析】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)[2]由图可知,测量时,电压表指针偏转角度太小,说明选用的量程过大,测量误差较大,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,换用小量程。
(3)[3]电源由两节干电池组成,电源电压为,则电压表选用小量程,如图所示,分度值为,示数为。
(4)[4]AB两点间的电压为两端的电压,BC两点间的电压为两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压,分析实验数据,小芳得到的结论为:串联电路两端的总电压等于各串联用电器两端的电压之和,即
7.(2023秋·天津·九年级天津市第四十五中学校考期末)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关;
猜想三:导体电阻跟导体材料有关。
同学们想利用如图的电路和表中的导体验证上述猜想。
(1)请将猜想一的实验设计思路补充完整。选取______和______相同、______不同的导体,分别将其接入如图电路中。通过比较电路中______的大小,判断导体电阻的大小。
(2)验证猜想三时,若需对比三个实验数据,则应从上表中选取导体_____(填写导体代号来进行实验)。
【答案】 材料 横截面积 长度 电流表示数 C、F、G
【解析】(1)[1][2][3][4]猜想一探究导体电阻跟导体长度有关,根据控制变量法,应选取材料和横截面积相同、长度不同的导体,分别将其接入如图电路中。通过比较电路中电流表示数的大小,判断导体电阻的大小,电流表示数越小表示导体的电阻越大,电流表示数越大表示导体的电阻越小。
(2)[5]验证猜想三导体电阻跟导体材料有关时,需要选取长度和横截面积相同、材料不同的三根电阻丝,则应从上表中选取导体C、F、G分别接入电路中进行实验。
8.(2023·河北石家庄·九年级石家庄市第四十一中学校考期末)如图A所示,小明探究“影响导体电阻大小因素”的实验,保持电源电压不变,规格如表所示:
(1)实验中电流表示数越大,对应的电阻丝阻值越______;
(2)选用a、b两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与______的关系;
(3)为了探究与导体横截面积的关系,应选用编号为______的两根电阻丝进行实验;
(4)小明用一根白炽灯的钨丝替换a接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表示数不断变化,得出导体的电阻还跟 ______有关的结论;
(5)如图2甲所示为可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,b与金属滑片相连,转动旋钮;
①电位器是通过改变接入电路的电阻体的______来改变其接入电路的电阻大小的;
②若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时,灯泡亮度将______。
【答案】 小 材料 a、c 温度 长度 变亮
【解析】(1)[1]电阻是对电流的阻碍作用,电流表的示数越大,电阻越小。
(2)[2]观察表中a、b两根电阻丝的长度和横截面积都相同,但材料不同,可以探究导体电阻大小与材料的关系。
(3)[3]要探究导体电阻大小与横截面积的关系,自变量是横截面积,根据控制变量法,应保持导体材料和长度都相同,观察数据表,应选编号为a、c的两根电阻丝进行实验。
(4)[4]小明用一根白炽灯的钨丝替换a接入电路,并用酒精灯加热。此时,导体的材料、长度和横截面积都没有变,只有温度在不断变化,发现电流表示数不断变化,得出导体的电阻还跟温度有关的结论。
(5)[5]由图可知,电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的。
[6]看图知,若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮,电阻体接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,灯泡变亮。
仪表
电流表
电压表
电路符号
A
V
表盘
接线柱
-,0.6,3
-,3,15
量程
0-0.6A
0-3A
0-3V
0-15V
分度值
0.02A
0.1A
0.1V
0.5V
使用方法
相同点
电流从表的正接线柱流进,从负接线柱流出
所测电流(电压)不能超过量程
不同点
串联在电路中
并联在电路中
不允许不经过用电器直接接在电源的两极上
允许不经过用电器直接接在电源的两极上
实验次数
1
2
3
电流表的示数/A
0.18
0.2
电流表的示数/A
0.18
0.2
电流表的示数/A
0.36
0.4
导体
导体a
导体b
导体c
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
电压/V
2
4
6
1
2
3
4
6
8
电流/A
0.2
0.4
0.6
0.2
0.4
0.6
0.2
0.3
0.4
导体序号
①
②
③
④
⑤
⑥
材料
镍铬
镍铬
镍铬
镍铬
锰铜
锰铜
长度/m
1
0.8
1
0.5
1
0.8
横截面积/mm2
0.5
0.8
1.8
0.5
0.5
1.2
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
铜芯横截面积S/mm2
1
1.5
2
2.5
每1km铜芯电阻值R/Ω
20
13.3
10
8
铜芯密度ρ/kg·m-3
8.9×103
实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
干路电流I/A
1
0.30
0.16
0.46
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
实验次数
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
锰铜合金
0.5
0.8
b
镍铬合金
0.5
0.8
c
锰铜合金
0.5
0.4
d
锰铜合金
1.0
0.4
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