2019-2020學年九年級物理上學期期末考試考前必刷題 04 實驗題(含解析)
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1、 專練04實驗題 一、熱值、比熱容 1.如圖所示,甲、乙、丙三個實驗裝置完全相同,燃料的質量都為10 g,燒杯內液體的質量都相同。 (1)比較不同燃料的熱值應選擇______兩個裝置,比較不同物質的比熱容應選擇_______兩個裝置(選填裝置序號甲、乙、丙)。 (2)在“比較不同燃料的熱值”的實驗中,通過觀察溫度計的_______比較燃料燃燒放出熱量的多少。 (3)a、b兩種液體除了質量要相同,還要_______也相同。 【答案】(1)乙丙甲乙(2)示數(shù)(3)初溫 【解析】(1)因為要比較不同燃料的熱值,所以要用不同的燃料,加熱同一種液體,讓液體的質量相同,通過溫度計的
2、示數(shù)高低得出吸熱多少,進而判斷熱值大小,故應選擇乙丙兩圖進行實驗;為了比較不同物質的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,讓液體的質量和溫度的變化相同,通過比較加熱時間,故應選擇甲丙兩圖進行實驗; (2)燃料的熱值大小不能直接測量,需要通過液體吸收熱量的多少來體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少,根據(jù)Q=cmΔt知道,液體吸收熱量的多少跟液體的質量和升高的溫度有關,所以,在“比較不同燃料的熱值”的實驗中,要通過觀察溫度計的示數(shù)比較燃料燃燒放出熱量的多少; (3)a、b兩種液體除了質量要相同,還要初溫也相同。 2.小明利用如圖所示的裝置探究“水和沙子吸熱本領的大小”,實驗數(shù)據(jù)記錄如下:
3、 (1)設計實驗方案時,小明確定以下需控制的變量,其中多余的是__________。 A.采用完全相同的加熱方式 B.酒精燈里所加的酒精量相同 C.取質量相同的水和沙子 D.盛水和沙子的容器相同 (2)在此實驗中,用__________來表示物質吸收熱量的多少。 (3)分析實驗數(shù)據(jù)可知:質量相同的水和沙子,升高相同的溫度時,水吸收的熱量__________(填“大于”或“小于”)沙子吸收的熱量。 (4)水的比熱容為,其物理意義是______________________________________。 (5)下列事實能用上述實驗結果解釋的是__________。 A.夏
4、天給教室灑水,感覺涼爽 B.用鹽水腌制蛋,一段時間后蛋會變咸 C.長期堆放煤的水泥地面變成黑色 D.沿海地區(qū)晝夜溫差會比內陸地區(qū)小 【答案】(1)B (2)加熱時間的長短(3)大于(4)1 kg水升高(降低)1 ℃吸收(放出)的熱量為4.2×103 J (5)D 【解析】(1)采用完全相同的加熱方式,是為了使熱源放出相同的熱量;盛水和沙子的容器相同目的使水和沙子在相同的時間吸收相同的熱量;故AD有必要;B、酒精燈里所加酒精量相同,故B沒有必要;C、根據(jù)比較吸熱能力的2種方法,要控制不同物質的質量相同,C有必要;所以B選項多余; (2)根據(jù)轉換法,在此實驗中,用加熱時間的長短來表
5、示物質吸收熱量的多少; (3)分析實驗數(shù)據(jù)可知,質量相同的水和沙子,升高相同的溫度時,水加熱時間長,故水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量; (4)水的比熱容為4.2×103 J/(kg?℃),其物理意義是:1 kg水升高(降低)1 ℃吸收(放出)的熱量為4.2×103 J; (5)A、夏天給教室灑水,感覺涼爽,這是由于水蒸發(fā)吸熱造成的,故A錯誤;B、用鹽水腌蛋,一段時間后蛋會變咸,這是因為分子是在永不停息的運動的,故B錯誤;C、長期堆放煤的水泥地面變成黑色,這也是由于分子運動造成的,故C錯誤;D、相同質量的水和干泥土相比較,在相同的受冷和受熱的情況下,由于水的比熱容大(水的吸熱能力大),水溫
6、度變化慢,而干泥土溫度變化快,故沿海地區(qū)晝夜溫差會比內陸地區(qū)小,故D正確。 二、串、并聯(lián)電流電壓 3.小蘭同學對串聯(lián)電路電壓規(guī)律進行了探究。 (1)根據(jù)電路圖甲,用筆代替導線連接實物電路圖乙。 (2)如圖甲所示閉合開關,發(fā)現(xiàn)L1不發(fā)光,L2比較亮,電壓表示數(shù)為零,則小燈泡L1的故障是________; (3)排除故障后,小蘭正確測出了L1兩端的電壓,在測L2兩端的電壓時,小蘭打算采用以下方法:電壓表所接的B接點不動,只斷開A接點,并改接到C接點上。此操作可能會導致電壓表出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________。 (4)最后,小蘭按照正確的方法測出了L1、L2、AC之間的電壓UL1=
7、2.4 V,UL2=1.6 V,UAC的示數(shù)如圖丙所示,讀出UAC=_____V,并得出了實驗的最終結論。實驗結論為:_______________________________。 (5)此實驗依然存在著一定的缺陷,你的改進方法是:___________________________________。 【答案】(1如圖所示)(2)短路(3)電壓表指針反向偏轉(4)4.0 V 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)部分兩端電壓之和(5)換用不同規(guī)格的燈泡多做幾次實驗 【解析】(1)由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測量燈泡L1兩端電壓,如圖所示: (2)發(fā)現(xiàn)L1不發(fā)光,L2比較亮,電
8、壓表示數(shù)為零,說明燈L1的沒有電流通過,即L1短路了; (3)只斷開電壓表A接點,并改接到C接點上,而B接點不動,電流表正負接線柱接反了,閉合開關后,電壓表指針反向偏轉,所以不能測出L2兩端的電壓。 (4)電壓表測量AC間電壓,所以選擇電壓表選擇的是0~15 V量程;電壓表分度值為0.5 V,所以示數(shù)為4 V;由實驗數(shù)據(jù)可知:L1、L2的總電壓為:U=UL1+UL2=2.4 V+1.6 V=3.8 V;由此可得出實驗結論為:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)部分兩端電壓之和; (5)為得出普遍結論,應更換不同規(guī)格的燈泡,或改變電源電壓,進行多次實驗,測出多組實驗數(shù)據(jù)。 4.如圖是”探究串聯(lián)
9、電路電流特性“的實驗電路圖。 (1)連接電路的時,開關要應_____(選填“閉合”或“斷開”)。 (2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表指針向“0”刻度的左側偏轉,這是因為_________________________________。 (3)下表中是某位同學實驗中的一組數(shù)據(jù):明顯錯誤的數(shù)值是_____。 電流的位置 A B C 電流I/A 0.3 0.3 1.5 (4)實驗中發(fā)現(xiàn)兩個串聯(lián)的小燈泡,一個發(fā)光,一個不發(fā)光,造成這個燈泡不發(fā)光的原因可能是_____。 A.小燈泡的燈絲斷了 B.燈絲電阻較小 C.小燈泡靠近負極 (5)為了使實驗的結論更具科學性,請你提出合
10、理化的建議(1條即可):_____。 【答案】(1)斷開(2)電流表正負接線柱接反了(3)1.5 (4)B (5)換用不同規(guī)格的燈泡多次測量 【解析】(1)為保護電路,連接電路的過程中,開關應該斷開; (2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表指針向“0”刻度的左側偏轉,這是因為電流表正負接線柱接反了; (3)由串聯(lián)電路中各處的電流相等可知,表格中數(shù)據(jù)1.5(或C)錯誤; (4)兩燈泡串聯(lián),一個燈泡發(fā)光說明電路通路,A如果一個燈泡燈絲斷了,另一只燈泡也是斷路狀態(tài),都不能發(fā)光。此選項錯誤;B、如果燈泡電阻太小,由公式P=I2R知,實際功率太小,所以不能發(fā)光。此選項正確;C、燈泡亮暗與是否靠近電源正
11、負極無關。此選項錯誤。故選B; (5)為了使實驗的結論更具科學性,換用不同規(guī)格的燈泡多次測量。 5.張峰有一個標準的電壓表,它有0~3 V和0~15 V兩個量程。用它測量由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組的電壓時,接線正確,但他讀出的讀數(shù)是10 V,這顯然是錯誤的。請你說出他出現(xiàn)錯誤的原因:______________________________。實際電壓應是_____V。 他接著按照課本要求探究并聯(lián)電路中電流的關系,他們設計的電路如圖所示。把電流表分別接入到電路中的A、B、C處,測出它們的電流,填入下表: 實驗次數(shù) A處的電流IA B處的電流IB C處的電流IC 1 0.10
12、 0.12 0.22 2 0.20 0.24 0.44 3 0.40 0.48 0.88 (1)表格設計存在一個不足之處,是_____________________,通過對上面數(shù)據(jù)的分析,可以得出是________________________________________________________________。 (2)測量三次的目的是_____,在這次實驗中他是通過采用_____(填“改變電源電壓”或“更換不同規(guī)格的小燈泡”)的方法改變電流的大小從而進行三次實驗。 (3)結合你用一個電流表做實驗時的體會,提出一條對本實驗的改進意見:_______
13、______________________________________________________________________。 【答案】看錯了電壓表量程 2 (1)電流沒有單位并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和(2)避免偶然性,使結論更具有普遍性改變電源電壓(3)使用三個電流表同時接入到電路中的A、B、C處,測出它們的電流。 【解析】出錯的原因是接的小量程卻按大量程讀的數(shù),電源由兩節(jié)干電池組成,電源電壓是3 V,電壓表示數(shù)不可能超過3 V,電壓表大量程分度值是0.5 V,小量程分度值是0.1 V,大量程是小量程的5倍,電壓表讀數(shù)10 V是弄錯了量程造成的,把小量程當
14、做大量程了,因此正確讀數(shù)是2 V; (1)分析表格中的數(shù)據(jù)可知,此表格設計中電流沒有單位;由表中實驗數(shù)據(jù)可知,支路電流之和等于干路電流,可以得出的實驗結論是:并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和; (2)多次測量的目的是獲得多組實驗數(shù)據(jù),避免偶然性,使實驗結論具有普遍性與可靠性;據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,小燈泡的電流是成倍數(shù)的增加,所以是通過改變電源電壓的方式進行的實驗; (3)一個電流表在不同位置測量時,讀數(shù)誤差較大,為了減小誤差可以使用三個電流表同時接入到電路中的A、B、C處,測出它們的電流。 三、影響電阻的因素 6.某實驗小組探究金屬絲電阻大小與長度的關系,他們取一段粗細均勻的
15、金屬絲拉直連接在A、接線柱上,在金屬絲上安裝一個可滑動的金屬夾P。實驗室還提供了下列器材:電壓表、電流表、電池組(電壓3 V)、滑動變阻器(20 Ω 2 A)、刻度尺、開關和導線若干。 (1)為了測量AP段的電阻R,他們連接了如圖甲所示的電路,請用筆畫線代替導線,把圖中還沒有連接的一根導線上,使電路完整。 (2)連接電路時開關應________,滑動變阻器的滑片移至最________(選填“左”或“右”)端。 (3)某次實驗中測得電壓表的讀數(shù)為2.1 V,電流表指針偏轉如圖乙所示,則電流表的讀數(shù)為________A。 (4)實驗中移動金屬夾P,分別測出AP段的長度和對應的電阻值R
16、,數(shù)據(jù)如表,分析表中數(shù)據(jù),可知________________________________________________________________________。 (5)小虎同學認為,由于電源電壓沒有超過電壓表所選量程的最大值,因此在閉合開關前,可以將變阻器的滑片置于任意位置,你認為他的想法是________(選填“正確”或“錯誤”)的,理由是:___________________________________________。 【答案】(1)見解析(2)斷開右(3)(4)其它條件不變,導體的電阻與長度成正比(5)錯
17、誤若電阻短路,則電路中電流會很大而燒壞電流表 【解析】(1)因為電池電壓為3 V,所以電壓表的量程選擇0~3 V的量程,將電壓表3 V的接線柱與滑片P相連;將電流表與電阻串聯(lián),將電流表的負接線柱與接線柱P連接,如圖所示: (2)連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài),滑動變阻器的滑片應位于最右端; (3)由圖乙知,電流表的量程為0~0.6 A,分度值為0.02 A,所以示數(shù)為0.42 A; (4)由表格中數(shù)據(jù)知,電阻值與長度的比值是一個常數(shù),所以其它條件不變,導體的電阻與長度成正比; (5)若電路中由于電路連接問題使電路中的電流過大,超過電流表的量程,會燒壞電流表,所以在閉合開關前,要把
18、滑動變阻器的滑片移至最大阻值處。 7.在“探究電阻的大小與什么因素有關”實驗中,甲、乙、丙三位同學作出如下猜想: 甲:導體電阻跟長度有關。 乙:導體電阻跟橫截面積有關。 丙:導體電阻跟材料有關。 (1)甲同學思考:既然“電阻描述的是導體對電流的阻礙作用”,而粗細相同的水管,管子長,阻力大;于是他猜想導體越長,它的電阻可能越大。甲同學在猜想中用到了_____的思維方法。 A.類比 B.轉換 C.等效 D.控制變量 (2)如圖所示,是為探究連接的實驗電路。實驗中通過比較________來比較電阻絲電阻的大小,達到驗證猜想的目的。 (3)若要驗證乙同學的猜想,則應該選用_____
19、___兩根電阻絲進行對比實驗。 (4)選用A、B兩根電阻絲進行對比實驗,是為了驗證________同學的猜想。 【答案】(1)A (2)小燈泡的亮度(3)B、C(4)丙 【解析】(1)甲同學根據(jù)生活中的現(xiàn)象“粗細相同的水管,管子越長,阻力越大”,猜想,電阻與導體長度的關系是:在材料、橫截面積相同時,導體越長,它的電阻可能越大,所以用到的是類比法,故A符合題意; (2)由圖知道,小燈泡串聯(lián)在電路中,電源電壓一定,所以,導體電阻越大,電路電流越小,導體電阻越小,電路電流越大,即通過比較小燈泡的亮度來比較導體電阻的大小,所以實驗采用了轉換法比較電阻大小; (3)若要驗證乙同學的猜想,即導
20、體的電阻與導體的橫截面積有關,應控制導體的材料和長度相同,橫截面積不同,應該選用編號B、D的電阻絲進行對比實驗; (4)由圖知道,A、B兩根電阻絲的長度和橫截面積相同、材料不同,可以驗證導體的電阻與導體的材料是否有關,即驗證丙同學的猜想。 8.熱敏電阻的阻值會隨溫度的改變而改變。小明同學用圖甲所示的電路來探究熱敏電阻RT的阻值與溫度的關系。已知M為控溫器,電源電壓恒為12 V,R為電阻箱(一種可以改變并讀出阻值的變阻器)。 (1)熱敏電阻和電阻箱是________(選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)的。 (2)當控溫器中液體溫度為80 ℃,電阻箱阻值為100 Ω時,電流表的示數(shù)為0.1 A,
21、則該溫度下熱敏電阻的阻值為________Ω,此時熱敏電阻消耗的電功率為________W。 (3)依次改變控溫器中的液體溫度,同時改變電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)始終保持在0.1 A。通過計算得到相關數(shù)據(jù)記錄如表。從表中可以看出,在一定溫度范圍內,該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而________。 溫度t/℃ 70 60 50 40 30 20 10 …… 電阻RT/Ω 22 28 35 44 56 73 94 …… (4)在科技創(chuàng)新活動中,小明用該熱敏電阻和電壓表制成了一支指針式溫度計(如圖乙所示)。它可以直接在電壓表刻度盤上讀出相應溫度。若電壓表的讀
22、數(shù)會隨溫度的升高而增大,則應在圖乙中_____兩端接入一個電壓表。 A.a(chǎn)、b B.b、c C.a(chǎn)、c 【答案】(1)串聯(lián)(2)20 0.2 (3)減?。?)A 【解析】(1)由圖可知溫控器和電阻串聯(lián); (2)由I=得:電阻箱兩端的電壓:U1=IR1=0.1 A×100 Ω=10 V;根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和,因為電阻箱和熱敏電阻串聯(lián),該溫度下熱敏電阻的阻值:R=20 Ω;功率P=I2R=(0.1 A)2×20 Ω=0.2 W; (3)從表格數(shù)據(jù)中可以直接得出,熱敏電阻的阻值隨溫度的增加而減??; (4)因為熱敏電阻隨溫度的升高而減小,而電壓表的讀數(shù)隨溫度的升
23、高而增大,因此電壓表應該并聯(lián)在定值電阻兩端,即選A。 四、電流與電阻關系 9.小明利用如圖甲所示的電路探究“電流與電壓、電阻的關系”。已知電源電壓為6 V且保持不變,實驗中用到的電阻R的阻值分別為10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,滑動變阻器有“30 Ω,1.5 A”和“50 Ω,1.5 A”兩只。 (1)小明根據(jù)圖甲所示電路圖,將圖乙中的實驗器材連接成實驗電路,實驗電路中有一根導線連接錯了,請在接錯的導線上打“×”,并畫出正確的連接。 (2)電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表的指針幾乎不動,而電壓表的指針有明顯的偏轉,造成這種現(xiàn)象的原因可能是______________
24、_。 (3)在探究“電流與電阻關系”的實驗中,若保證電壓表的示數(shù)為2.5 V不變,將定值電阻R的阻值由20 Ω更換為25 Ω,為保持電壓表的示數(shù)不變,應將滑動變阻器的滑片向_______(填“左”或“右”)移動。為完成該實驗,所選滑動變阻器的規(guī)格應為_____________。 (4)小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了圖丙所示的圖象,其中符合電流與電阻關系的是__________。(填“a”或“b”) 【答案】(1)如圖所示(2)電阻R斷路(3)右 “50 Ω,1.5 A” (4)b 【解析】(1)從甲圖上看出,電壓表測R兩端的電壓,而乙圖測量的是總電壓,應把電壓表右邊的線改接到電阻的右接
25、線柱; (2)電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表的指針幾乎不動,而電壓表的指針有明顯的偏轉,分析可知,可能是定值電阻R斷路造成的,且電壓表測量的是電源電壓。 (3)定值電阻R的阻值由20 Ω更換為25 Ω,因為串聯(lián)電路電壓與電阻成正比,所以電阻兩端電壓會變大;要保持電壓不變,需要將滑動變阻器的電阻也增大,應將滑動變阻器的滑片向右滑動。若保證電壓表的示數(shù)為2.5 V不變,當R=25 Ω時,電流I=0.1 A;根據(jù)歐姆定律可知滑動變阻器兩端電壓為3.5 V,R滑=35 Ω>30 Ω,所以為了完成該實驗,所選滑動變阻器的規(guī)格應為“50 Ω,1.5 A”。 (4)分析知保持電壓不變前提下,
26、電流與電阻的乘積等于電壓,即U=IR,多次更換的定值電阻兩端電壓U為定值,所以電流與電阻成反比,所以圖像b符合。 10.在“探究電流與電阻的關系”的實驗中,小強選用了4 Ω、8 Ω、10 Ω、20 Ω四個定值電阻,電源電壓恒為3 V。 (1)連接電路時,開關應處于____________狀態(tài)。(選填“閉合”或“斷開”) (2)請你用筆畫線代替導線,將如圖甲所示實物圖連接完整。 (3)閉合開關接觸時,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,造成這一現(xiàn)象的原因可能是______________________。 (4)排除電路故障后,閉合開關,移動滑片,當
27、選用4 Ω的電阻時,電流表示數(shù)如圖乙所示,記為__________A;以后每更換一個阻值更大的電阻后,閉合開關,應將滑動變阻器的滑片向_____(填“左”或“右”)端移動,使電壓表的示數(shù)為__________V,同時記下對應的電流值。 (5)小華解決了上述問題后,完成了實驗。利用收集到的多組數(shù)據(jù)。作出了如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的關系圖像,分析圖像得出了電流與電阻的關系是__________。 【答案】(1)斷開(2)如圖所示(3)電阻R0開路(4)0.5 右 2 (5)電壓一定時,導體中的電流與電阻成反比 【解析】(1)根據(jù)保護電路的原則,連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài)。
28、 (2)如圖連接滑動變阻器的左上接線柱到定值電阻的右端,根據(jù)電源電壓3 V,連接電壓表的“3 V”接線柱到定值電阻右端,如圖。 (3)閉合開關接觸時,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),說明電路中存在斷路性故障,移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,說明電壓表兩端到電源兩端是通的,所以造成這一現(xiàn)象的原因可能是定值電阻斷路。 (4)排除電路故障后,閉合開關,移動滑片,當選用4 Ω的電阻時,電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表使用小量程,分度值為0.02 A,讀數(shù)為0.5 A;則定值電阻兩端的電壓為:;以后每更換一個阻值更大的電阻后,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比的特點,為了使電阻兩端的電壓不變,所以
29、閉合開關,應將滑動變阻器的滑片向阻值變大的方向移動,即向右端移動,使電壓表的示數(shù)不變,仍為2 V,同時記下對應的電流值。 (5)解決了上述問題后,完成了實驗。利用收集到的多組數(shù)據(jù)。作出了如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的關系圖像,分析圖像可知,電阻增大時,電流減小,且每一次電流與電阻的乘積是一定的,即電流與電阻成反比,所以電流與電阻的關系是:電壓一定時,導體中的電流與電阻成反比。 五、伏安法測電阻 11.小華同學用“伏安法”來測量一只阻值約為5 Ω的定值電阻Rx,實驗室有如下器材供選用: A.兩節(jié)干電池 B.開關一個和導線若干 C.電壓表(0~3~15 V) D.電流表(0~0.6
30、~3 A) E.滑動變阻器(0~10 Ω) F.滑動變阻器(0~100 Ω) (1)小華同學完成實驗電路設計后,為了操作順利和方便,除了A、B、C和D外,小華同學還需選用______器材(選填“E“或“F”); (2)根據(jù)設計的實驗電路要求,請用筆劃線代替導線連接圖甲中最后的兩根導線; (3)如圖甲所示,連接好電路,小華在閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片P時,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終為零,而電壓表有示數(shù)但不發(fā)生變化,此時電路中的一處故障是________; A.滑動變阻器斷路 B.滑動變阻器短路 C.定值電阻Rx斷路 D.定值電阻Rx短路 (4)排除故障后,電流表示數(shù)為0.4
31、0 A,電壓表示數(shù)如乙圖所示,則本次實驗測得的定值電阻Rx是______Ω。 【答案】(1)E (2)如圖所示(3)C (4)5.5 【解析】(1)滑動變阻器在電路中是為了改變電流表和電壓表的示數(shù),實現(xiàn)多次測量;滑動變阻器的阻值較大,則其兩端分擔的電壓較大,定值電阻兩端分擔的電壓較小,當滑片移動時,電壓表的示數(shù)變化較小,不利于實驗的結果的測量;故應選用滑動變阻器“0~10 Ω”。 (2)電源電壓為2節(jié)干電池,為3 V,故電壓表量程為0~3 V;滑動變阻器采用“一上一下”的接法,如圖。 (3)閉合開關前,滑動變阻器阻值調至最大,即滑片移到G端; (4)電壓表的示數(shù)為2.2
32、V,電流表示數(shù)為0.4 A,由得測得的定值電阻Rx為。 12.如圖所示是測量“小燈泡電阻”的實驗電路。電源電壓恒為3 V,小燈泡的額定電壓為2.5 V,圖甲是已連接好的實物電路。 (1)閉合開關前滑片P應移至滑動變阻器的______(填“最右”或“最左”)端,起到保護作用。 (2)調節(jié)滑動變阻器的滑片P在某一位置時,電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時小燈泡的電阻是______Ω。若要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應將滑片P向______移,直到小燈泡正常發(fā)光。 (3)由于電流表和電壓表都有內阻,通常情況下是忽略不計的。若它們的電阻不能忽略,則按如圖甲所示電路測量小燈泡發(fā)光時的電阻比
33、真實值相比______。(填“偏大”、“偏小”或“一樣大”) 【答案】(1)最左(2)11 右(3)偏大 【解析】(1)閉合開關前,要把滑動變阻器的滑片移到阻值最大處,即移動到最左端; (2)圖乙中電壓表的量程是0~3 V,分度值是0.1 V,電壓表的示數(shù)是2.2 V,電流表的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,示數(shù)為0.2 A,電阻R==11 Ω,因為小燈泡的額定電壓為2.5 V,若使小燈泡兩端的電壓變大,則電路的總電流變大,總電阻變小,故滑片應向右移動,直到電壓表示數(shù)為2.5 V; (3)按照甲圖方法測量時,電壓表實際測量電流表和小燈泡串聯(lián)后的總電壓,電壓偏大,故測量的總
34、電阻也偏大。 13.小亮用“伏安法”測小燈泡的電阻,小燈泡額定電壓是2.5 V,電源為2節(jié)干電池。 (1)圖甲所示的實物電路有一根導線連接錯誤,在錯誤的導線上畫“×”,并用筆畫線,補充一根導線,使電路連接正確。 (2)在連接電路時,開關應_______;閉合開關前,滑動變阻器滑片P應位于_____(選填“左”或“右”)端。 (3)閉合開關,發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片P,當電壓表的示數(shù)為2.5 V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,此時小燈泡的電阻約為________Ω(保留一位小數(shù));他把多次測量的電流值和電壓繪制成I﹣U圖像,發(fā)現(xiàn)I﹣U圖線是一條曲線,原因是_________________
35、____________。 (4)小亮將電源增加一節(jié)干電池后,用來測量額定電壓為3.8 V的小燈泡正常發(fā)光時的電阻,但發(fā)現(xiàn)電壓表的0~15 V量程已經(jīng)損壞,在不改變原器材的情況下,你的辦法是_________________________。 【答案】(1)如下圖所示略(2)斷開左(3)10.4燈絲電阻是變化的(4)電壓表接滑動變阻器兩端 【解析】(1)原電路電壓表串聯(lián)在電路中了,而電流表與燈并聯(lián)了,改正后如下圖所示。 (2)在連接電路時,開關應斷開;閉合開關前,滑動變阻器滑片P應位于左端; (3)閉合開關,發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片P,當電壓表的示數(shù)為2.5 V時,電流表示數(shù)如圖
36、乙所示,圖中電流表選用小量程,分度值為0.02 A,示數(shù)為0.24 A,此時小燈泡的電阻約為R=U/I=2.5 V/0.24 A≈10.4 Ω;因燈絲的阻值隨溫度而變化,不是一個定值,由U=IR,故I-U圖線是一條曲線; (4)電源電壓為4.5 V,當燈的電壓為3.8 V時,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,變阻器的電壓為4.5 V-3.8 V=0.7 V,故在不改變原器材的情況下,電壓表接滑動變阻器兩端即可。 六、小燈泡功率 14.“測小燈泡額定電功率”的實驗中,提供的器材有:電壓恒為4.5 V的電源,額定電壓為2.5 V的待測小燈泡,電阻約為10 Ω,電流表(0~0.6 A,0~3 A),電壓
37、表(0~3 V,0~15 V),開關和導線若干。還有標有“5 Ω 1 A”的滑動變阻器A和標有“10 Ω 2 A”的滑動變阻器B。 (1)若小明設計電路如圖甲所示,請選擇合適的量程,并用筆畫線代替導線將圖甲的實驗電路圖線連接完整; (2)本實驗選擇的滑動變阻器是______(選填“A”或“B”);電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù),接下來應進行的操作是__________________________________________________。 (3)當滑動變阻器的滑片P移到某一位置時,觀察到電壓表示數(shù)如圖乙所示,根據(jù)所選正確量程,其示數(shù)為_____
38、V; (4)為了測量小燈泡額定功率,此時應該將變阻器的滑片P向____(選填“A”或“B”)移動.當電壓達到小燈泡額定電壓時,小燈泡正常發(fā)光,電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為____W; (5)小明綜合分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),燈泡越亮時燈絲的電阻越大,說明_______________________________。 【答案】(1)如圖所示(2)B 移動滑動變阻器,觀察燈是否發(fā)光(3)2 (4)B 0.5 (5)燈絲電阻隨溫度的升高而增大 【解析】(1)燈泡的額定電壓為2.5 V,則電壓表的量程為0~3 V,且與燈泡并聯(lián);小燈泡的額定電流約為:I0.25 A,則電流
39、表的量程為0~0.6 A,且與燈泡串聯(lián);如下圖所示: (2)燈泡正常發(fā)光時的電壓等于額定電壓UL=2.5 V,根據(jù)歐姆定律可知此時電路電流約為:I0.25 A,滑動變阻器兩端電壓U滑=U?UL=4.5 V?2.5 V=2 V,此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑8 Ω,所以本實驗中應該選擇規(guī)格為“10 Ω 2 A”的B滑動變阻器,電流表有示數(shù),說明電路為通路,而燈泡不發(fā)光,可能是電路電流太小,燈泡實際功率太小,不足以引起燈泡發(fā)光造成的,可以向左移動滑片,減小滑動變阻器接入電路的阻值,使電路電流變大,燈泡實際功率變大,觀察燈泡能否發(fā)光; (3)電壓表使用0~3 V量程,分度值為0.1 V,
40、電壓為2 V; (4)要使燈泡正常工作,燈泡兩端電壓從2 V增大到2.5 V,電路電流要增大,總電阻要減小,滑動變阻器的電阻要減小,滑片向B端移動,使電壓表的示數(shù)為2.5 V為止;電流表的量程為0~0.6 A,分度值為0.02 A,此時示數(shù)為0.2 A,小燈泡正常發(fā)光,U=2.5 V,則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W; (5)燈泡越亮時燈絲的電阻越大,原因是:隨燈泡電壓的升高,燈泡實際功率增大,燈泡溫度升高,電阻變大。 15.某實驗小組用伏安法測量小燈泡的電功率,待測小燈泡的額定電壓為2.5 V。 (1)請用筆畫線代替導線,完成圖甲實物電路的連接。(要求
41、:連線不得交叉,電壓表量程要正確) (2)檢查電路連接無誤后,閉合開關S,燈泡不亮,電壓表有示數(shù),電流表指針幾乎不動。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是____________________。 (3)故障排除后進行實驗,通過移動滑片記錄了多組數(shù)據(jù),并作了如圖乙所示的I-U圖像,根據(jù)圖像可知小燈泡的額定功率為________W。 (4)現(xiàn)將該小燈泡與一個10 Ω的定值電阻串聯(lián)后接入電壓為3 V的電源兩端,此時小燈泡的實際功率是________W。 (5)根據(jù)圖像可知小燈泡的電阻隨電壓的升高逐漸_______,原因是________________。 【答案】(1)如圖所示(2)小燈泡斷路(
42、3)0.75 (4)0.2 (5)增大(變大)燈絲電阻隨溫度變化(燈絲電阻隨溫度升高而增大) 【解析】(1)小燈泡的額定電壓為2.5 V,所以電壓表選用小量程,即連接負接線柱到燈泡左端,連接“3 V”接線柱到燈泡的右端即可,如圖: (2)檢查電路連接無誤后,閉合開關S,燈泡不亮,電壓表有示數(shù),電流表指針幾乎不動。 電流表無示數(shù)說明電路中存在斷路性故障,電壓表有示數(shù)說明電壓表兩端到電源兩端是通的,所以產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路。 (3)故障排除后進行實驗,通過移動滑片記錄了多組數(shù)據(jù),并作了如圖乙所示的I-U圖像,根據(jù)圖像可知小燈泡兩端電壓為2.5 V時,電流為0.3 A
43、,則功率為; (4)現(xiàn)將該小燈泡與一個10 Ω的定值電阻串聯(lián)后接入電壓為3 V的電源兩端。利用串聯(lián)電路的特點進行判斷,由圖乙得,當燈電壓為1 V時,電流為0.2 A,則10 Ω的定值電阻兩端電壓為1 V,總電壓為:,正好符合題中條件,所以此時小燈泡的實際功率是:; (5)根據(jù)圖像可知,小燈泡的電流隨電壓的升高增長變慢,即電阻隨電壓的升高逐漸變大,是因為當燈泡的電壓升高時,燈的功率變大,燈絲溫度升高,而溫度越高電阻越大。 16.甲、乙兩組同學想研究“燈泡亮度改變時電功率的變化情況”。實驗室提供的器材如下:兩個實驗室用小燈泡(一個字跡模糊,一個標有“1.5 V”)、兩種規(guī)格(“0~15 Ω”
44、和“0~25 Ω”)的滑動變阻器各一個、電源(電壓相等且保持不變)、電流表和電壓表、開關、導線若干。 甲乙 (1)電路連接后,閉合開關發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表和電壓表均有示數(shù);接下來進行的操作正確的是______。 A.檢查滑動變阻器是否斷路 B.檢查小燈泡是否斷路 C.移動滑動變阻器的滑片 D.檢查開關是否接觸良好 (2)在兩組同學移動滑片的過程中,電表示數(shù)和燈的亮度都發(fā)生變化,當滑動變阻器的滑片都移到中點時,電壓表示數(shù)均為1.5 V,電流表示數(shù)也相同(如圖甲所示),此時甲組的小燈泡比乙組的小燈泡暗。 ①電流表的讀數(shù)為___________A。 ②_________(選
45、填“甲”或“乙”)組選用的小燈泡標有“1.5 V”字樣。 (3)請在圖中將乙組同學設計的電路圖補充完整;乙組同學所選用的滑動變阻器規(guī)格為____________。 (4)兩組同學所使用的電源電壓是_________V。 【答案】(1)C (2)0.2 甲(3)如圖所示 0~15 Ω (4)4 【解析】(1)閉合開關前,滑片置于阻值最大處,閉合開關后,電流表有示數(shù),說明電路是通路,電路不存在斷路,滑動變阻器阻值全部接入電路,電路總電阻很大,電路電流很小,燈泡實際功率很小,可能不足以引起燈泡發(fā)光,下一步操作:移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光;故選C; (2)①根據(jù)題圖可
46、知,電流表的量程為0~0.6 A,分度值為0.02 A,示數(shù)為0.2 A;② 根據(jù)題意“電流表示數(shù)也相同,此時甲組的燈泡比乙組的暗”可知,乙組燈泡的實際功率較大,乙組燈泡的實際電壓較大,根據(jù)串聯(lián)分壓的知識可知,乙組滑動變阻器分得電壓較小,則乙組的滑動變阻器接入電路的阻值較小,且滑片均在中點,說明乙組同學所選用的滑動變阻器最大阻值較小,其最大阻值為15歐;所以乙組同學所選用的滑動變阻器規(guī)格為0~15 Ω,甲組所選用的滑動變阻器規(guī)格為0~25 Ω、當滑片在中點時,甲組滑動變阻器兩端電壓為:U1=I×R1=0.2 A××25 Ω=2.5 V;乙組滑動變阻器兩端電壓為:U2=I×R2=0.2 A××15 Ω=1.5 V;由于電壓表示數(shù)均為1.5V,故甲組同學是把電壓表并聯(lián)在小燈泡的兩端,乙組同學是把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端,即標有1.5 V的燈是甲。 (3)乙組同學設計的電路圖如下圖所示。 (4)因為串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,并且電源電壓不變,根據(jù)甲組同學的數(shù)據(jù)可知,因此電源電壓:U=ULU1=1.5 V2.5 V=4 V。 20
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