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(決勝中考)中考物理 分類解讀與強(qiáng)化訓(xùn)練 專題十一 電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題(含解析) 新人教版

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1、 專題十一 電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題 科學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究是物理學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,也是一種認(rèn)識(shí)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)的物理方法。進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)的一般思維程序是:提出問(wèn)題→建立假說(shuō)(或猜想)→實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)→歸納分析→解決問(wèn)題(或得出結(jié)論)→實(shí)驗(yàn)修正。 探究性試題是考查學(xué)生綜合分析能力、歸納總結(jié)能力、發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維能力的中考熱點(diǎn)題型,是近年來(lái)中考必考內(nèi)容。 探究性試題可分為:現(xiàn)象探究、方法探究、實(shí)驗(yàn)探究、數(shù)據(jù)探究、閱讀情景探究等。解答此類試題要具備定的知識(shí)基礎(chǔ)、能力基礎(chǔ)、生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。思維方法是發(fā)掘物理現(xiàn)象與物理知識(shí)、物理過(guò)程與物理方法之間隱含的聯(lián)系,找到物理知識(shí)、物理規(guī)律的應(yīng)用原型,是學(xué)生能力得到鍛煉與

2、升華的過(guò)程。 實(shí)驗(yàn)探究題主要以選擇、填空、解答、分析為主。 電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的分類與解法: 1.考查內(nèi)容 (1)基本測(cè)量?jī)x器儀表使用與掌握情況,靈活使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的能力。 (2)綜合應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。 (4)思維發(fā)展能力、創(chuàng)新能力。 2.考查形式:選擇、填空、連線作圖、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。 3.考查重點(diǎn)和熱點(diǎn):電學(xué)儀表的使用、滑動(dòng)變阻器的作用、驗(yàn)證電學(xué)規(guī)律、電學(xué)量的測(cè)量、創(chuàng)新能力。 考查難點(diǎn):創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行評(píng)估。 4.題目分類及分類解法技巧 (1)考查測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)和使用:關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材的讀數(shù)是物理實(shí)驗(yàn)

3、的一個(gè)基本要素,也是考察實(shí)驗(yàn)基本技能的一種重要手段。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生應(yīng)熟練掌握刻度尺、秒表、溫度計(jì)、托盤(pán)天平、量筒、彈簧測(cè)力計(jì)、電流表、電壓表和電能表這九種測(cè)量工具的讀數(shù)方法。其中,電學(xué)主要是電流表、電壓表讀數(shù)和滑動(dòng)變阻器的接線,有時(shí)也將電能表與秒表組合探究家用電器的功率。 攻略:讀數(shù)前都應(yīng)首先弄清測(cè)量工具的量程、分度值、零刻線的位置。學(xué)生實(shí)驗(yàn)中電壓表兩個(gè)量程分別是0~3V 和0~15V ,分度值對(duì)應(yīng)的是0.1V 和0.5V ;電流表量程分別0~0.6A 和0~3A 分度值對(duì)應(yīng)的是0.02A 和0.1A ?;瑒?dòng)變阻器的接線通常只考“一上一下”的接線方式,影響接入電阻大小的是所使用的下接線柱

4、和滑片的移動(dòng)方向,滑片靠近所使用的下接線柱,接入電阻變小,相應(yīng)的電流就變大。 (2)考查實(shí)驗(yàn)探究方法:研究物理問(wèn)題的方法很多,如控制變量法、等效替代法、推理法、模型法、類比法、轉(zhuǎn)換法、歸納法等,其中控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用最為普遍,對(duì)這些研究方法要理解和掌握。 5.電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題主要內(nèi)容:探究電流與電壓關(guān)系、電流與電阻關(guān)系、歐姆定律、測(cè)量小燈泡額定功率、測(cè)量電阻額定功率、電阻測(cè)量、焦耳定律、電與磁等。 一、電流與電壓關(guān)系探究實(shí)驗(yàn) 【典例1】(2018?淄博)下圖是小明同學(xué)探究電流與電壓、電阻關(guān)系的電路圖,提供的器材有:6V的電源一個(gè),電流表(0﹣0.6A,0~3A)。電壓表(0﹣

5、3V,0~15V)各一個(gè),開(kāi)關(guān)一個(gè),5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè),“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè),導(dǎo)線若干(忽略導(dǎo)線電阻),以上實(shí)驗(yàn)器材完好無(wú)損,實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)讀取準(zhǔn)確無(wú)誤。 (1)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,改變電阻兩端的電壓,進(jìn)行了多次測(cè)量,歸納得出   的規(guī)律。 (2)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)如下表所示。由于操作不當(dāng),導(dǎo)致表中第 3 次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤,出錯(cuò)的原因是   。糾正錯(cuò)誤以后,小明用30Ω的電阻替換15Ω電阻進(jìn)行第4次實(shí)驗(yàn),

6、發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行下去,為完成第4次實(shí)驗(yàn),請(qǐng)給小明提出可行的解決方案(不限于提供的實(shí)驗(yàn)器材):   。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電阻R/Ω 電流I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.24 (3)利用該實(shí)驗(yàn)電路圖也可以測(cè)量定值電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)中也要進(jìn)行多次測(cè)量,其目的是   ;將定值電阻換成小燈泡后,利用該實(shí)驗(yàn)電路圖還可以“測(cè)量小燈泡的電功率”,實(shí)驗(yàn)中也要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,其目的是   。若被測(cè)小燈泡的額定電壓為3.8V,在調(diào)節(jié)滑片使小燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)很

7、難準(zhǔn)確達(dá)到3.8V。測(cè)量誤差較大,為此,小明改動(dòng)電路,在不更換現(xiàn)有器材的情況下,提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度。請(qǐng)補(bǔ)全小明的做法:斷開(kāi)開(kāi)關(guān)   ;閉合開(kāi)關(guān),  ??;讀出此時(shí)電流表的示數(shù);計(jì)算小燈泡的額定功率。 【解析】(1)電阻不變時(shí),電流與電壓成正比;(2)研究電流與電阻關(guān)系時(shí),要控制電阻的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律,求出第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值;由歐姆定律,分析在第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),由歐姆定律和電阻的串聯(lián)求出變阻器連入電路中的電阻,據(jù)此分析;

8、(3)測(cè)量定值電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次測(cè)量,其目的是:取平均值減小誤差;利用該實(shí)驗(yàn)電路圖還可以“測(cè)量小燈泡的電功率”,實(shí)驗(yàn)中也要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,其目的是改變燈的電壓;根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,當(dāng)燈變阻器的電壓為6V﹣3.8V=2.2V時(shí),燈的電壓為3.8V,電壓表大量程分度值為0.5V,故測(cè)量3.8V電壓誤差較大;而電壓表小量程分度度值為0.1V,故測(cè)量2.2V電壓較為準(zhǔn)確,據(jù)此確定實(shí)驗(yàn)步驟。 【解答】(1)究電流與電壓的關(guān)系時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,改變電阻兩端的電壓,進(jìn)行了多次測(cè)量,歸納得出電阻不變時(shí),電流與電壓成正比的規(guī)律; (2)①當(dāng)接入電阻R2=10Ω時(shí),電路中的電流為I2

9、=0.3A,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值為:R===10Ω, 在第3次實(shí)驗(yàn)中,由歐姆定律,R總===25Ω, 將R2換為R3=15Ω時(shí),根據(jù)電阻的串聯(lián),變阻器的電阻R滑=25Ω﹣15Ω=10Ω,即滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng),故第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),沒(méi)有移動(dòng)滑片就讀電流表示數(shù)了; 由于電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與其電阻成反比,故應(yīng)該為0.2A; (3)利用該實(shí)驗(yàn)電路圖也可以測(cè)量定值電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)中也要進(jìn)行多次測(cè)量,其目的是:取平均值減小誤差;將定值電阻換成小燈泡后,利用該實(shí)驗(yàn)電路圖還可以“測(cè)量小燈泡的電功率”,實(shí)驗(yàn)中也要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,其目的是改變燈的電壓; 根據(jù)串

10、聯(lián)電路電壓的規(guī)律,當(dāng)燈變阻器的電壓為6V﹣3.8V=2.2V時(shí),燈的電壓為3.8V,故可將電壓表小量程(0﹣3V)并聯(lián)在變阻器的兩端,而電壓表小量程分度度值為0.1V,故測(cè)量2.2V電壓較為準(zhǔn)確; 故斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電壓表小量程(0﹣3V)并聯(lián)在變阻器的兩端,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時(shí),讀出此時(shí)電流表的示數(shù);計(jì)算小燈泡的額定功率。 故答案為:(1)電阻不變時(shí),電流與電壓成正比;(2)3;滑動(dòng)變阻器滑片沒(méi)有調(diào)節(jié)就讀數(shù)了;換用最大阻值至少為30Ω的變阻器;(3)取平均值減小誤差;改變燈的電壓;將電壓表小量程(0﹣3V)并聯(lián)在變阻器的兩端;移動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2

11、.2V時(shí)。 二、電流與電阻關(guān)系探究實(shí)驗(yàn) 【典例2】在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小明選擇了、、、五個(gè)電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電路圖如圖甲所示。 請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙中未完成的電路完成,且使變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大。導(dǎo)線不能交叉 連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)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______填字母。 A.電阻斷路  電流表壞了 滑動(dòng)變阻器短路 電阻短路 排除電路故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,滑?dòng)變阻器除了起到保護(hù)電路的作用外,還起到______的作用。實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)把的電阻換成的電阻后,應(yīng)把變阻器滑片向_

12、_____填“左”或“右”滑動(dòng),同時(shí)眼睛盯住______才可能達(dá)到這個(gè)目的。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出圖象如圖丙所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰣D象可得出結(jié)論:______。 【解析】由圖甲,R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端電壓,滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大,即電阻變小;電流表沒(méi)有示數(shù),電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,電路故障可能為電壓表所測(cè)量的電阻斷路;探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn),應(yīng)控制電阻兩端電壓不變;根據(jù)電路圖與歐姆定律分析滑片移動(dòng)方向。根據(jù)圖象得出電流和電阻的關(guān)系:電壓不變,導(dǎo)體中的電流與電阻成反比。探究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn),應(yīng)采用控制變量法,即控制電阻兩端電壓不變。考查了電路連接、滑動(dòng)變阻器的使用、電

13、路故障的判斷和圖象的題解等。判斷電路故障時(shí),要根據(jù)故障的表現(xiàn),逐一分析可能的原因或現(xiàn)象,最后做出判斷,是較易出錯(cuò)的問(wèn)題。 解答:由圖甲,實(shí)驗(yàn)中電壓表測(cè)R兩端電壓,滑動(dòng)變阻器與R串聯(lián),滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大,即電阻變小,所以應(yīng)把變阻器右下角接線柱接入電路。如圖所示: 、閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,原因可能是電壓表所測(cè)量的電阻斷路,這樣使得電壓表串聯(lián)入電路中,故A符合題意; B、如果電流表壞了,整個(gè)電路斷路,電壓表也不會(huì)有示數(shù),故B不合題意; C、如果滑動(dòng)變阻器短路,電流表會(huì)有示數(shù),且更大,故C不合題意; D、如果電阻短路,則

14、電壓表的示數(shù)將為零,且電流表的示數(shù)將變大,故D不合題意。 探究“電流與電阻的關(guān)系”,應(yīng)不斷改變電阻阻值而控制電阻兩端電壓不變,該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用除了保護(hù)電路外,其作用主要是控制電阻兩端電壓保持不變; 根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理,把換成,電阻分壓變大,滑動(dòng)變阻器分壓變小,為保持電阻兩端電壓不變,應(yīng)減小電阻分壓,增大滑動(dòng)變阻器分壓,應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,由圖示電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)后應(yīng)向左移動(dòng)滑片,同時(shí)眼睛盯住電壓表。 由圖象知,電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 故答案為:見(jiàn)上圖;;調(diào)節(jié)電阻兩端電壓保持不變;左;電壓表;電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

15、 三、小燈泡額定功率探究實(shí)驗(yàn) 【典例3】(2018·遵義)在“測(cè)小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室有以下器材:電源(電壓恒為4.5V)、標(biāo)有2.5V的小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器“20Ω、1A”、開(kāi)關(guān)各一個(gè),定值電阻三個(gè)(10Ω、20Ω、30Ω)、導(dǎo)線若干。 (1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中電路連接完整。要求:滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)小燈泡亮度變亮。 (2)電路連接好后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),并將其中三次數(shù)據(jù)記錄在表格中,根據(jù)數(shù)據(jù)求出小燈泡的額定功率為   W。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 電壓表示U/V 2.0 2.5 2.8 電流表示數(shù)I/A

16、0.20 0.24 0.26 (3)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小華同學(xué)想進(jìn)一步“探究電流與電阻的關(guān)系”,他將小燈泡取下后,按圖乙電路在R的位置依次換成已有的定值電阻(10Ω、20Ω、30Ω)先后接入電路,為保證每次都能將接入的定值電阻兩端電壓調(diào)為2.5V,應(yīng)在電路中再串聯(lián)一個(gè)阻值范圍為  Ω至   Ω的電阻Rˊ。 【解析】(1)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)小燈泡亮度變亮,即電流變大電阻變小,故變阻器滑片以左電阻絲連入電路中,如下所示: (2)燈在額定電壓下的功率為額定功率,由中數(shù)據(jù)知,燈的額定電壓為2.5V時(shí),電流表示數(shù)為0.24A,故燈的額定功率:P=UI=2.5V×0.24A=0.6

17、W; (3)為保證每次都能將接入的定值電阻兩端電壓調(diào)為2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為:4.5V﹣2.5V=2V,變阻器分得的電壓為定值電阻電壓的=0.8倍: 當(dāng)接入30Ω的電阻時(shí),根據(jù)分壓原理,變阻器連入電路中的電阻R滑1=0.8×30Ω=24Ω,而變阻器的最大電阻為20Ω,將變阻器與R′視為一個(gè)整體,故R′的最小值, R′小=R滑1﹣R滑=24Ω﹣20Ω=4Ω, 當(dāng)接入10Ω的定值電阻時(shí),同理,變阻器連入電路中的電阻R滑2=0.8×10Ω=8Ω,將變阻器與R′視為一個(gè)整體,當(dāng)變阻器連入電路中的電阻為0時(shí),R′=8Ω即可; 故為保證每次都能將接入的定值電阻兩端電

18、壓調(diào)為2.5V,應(yīng)在電路中再串聯(lián)一個(gè)阻值范圍為4Ω至8Ω的電阻。(當(dāng)接入20Ω的定值電阻時(shí),同理,變阻器連入電路中的電阻R滑2=0.8×20Ω=16Ω,可將變阻器連入電路中的電阻為4Ω﹣12Ω即可)。 故答案為:(1)如上;(2)0.6;(3)4;8。 四、電阻測(cè)量探究實(shí)驗(yàn) 【典例4】(2018·衡陽(yáng))某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用圖甲所示的器材測(cè)量小燈泡的電阻,已知待測(cè)小燈泡額定電壓為3.8V,小燈泡的額定功率估計(jì)在1.0W左右右。 (1)連接電流表時(shí)應(yīng)選用的量程是_________(選填“0~0.6A"或“0~3A”); (2)做出相應(yīng)的電路圖在圖丙的虛線框內(nèi)_____; (3)連接好電路

19、后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表、電壓表的指針如圖乙所示,求出此時(shí)小燈泡的阻值為_(kāi)_______Ω。 【解析】(1)解根據(jù)P額=U額I額可得I額==0.26A所以連接電流表時(shí)應(yīng)選用的量程是0~0.6A; (2)電流表串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,圖丙虛線框內(nèi)相應(yīng)的電路圖如下: (3)由題意可知電壓表使用的是大量程,電流表用的小量程,它們的分度值分別是0.5V、0.02A所以電流表、電壓表的示數(shù)分別是0.2A、3.5V,此時(shí)小燈泡的阻值R=。 【答案】(1)0—0.6A;(2)如圖;(3)17.5Ω。 五、焦耳定律探究實(shí)驗(yàn) 【典例5】22. 用如圖

20、所示的裝置探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。相同燒瓶?jī)?nèi)裝滿了煤油。 (1)燒瓶中裝入的煤油是________(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”)。 (2)請(qǐng)根據(jù)實(shí)物電路,在虛線框內(nèi)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖_______。 (3)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應(yīng)________,通過(guò)R1的電流______通過(guò)R2的電流。 (4)通電一段時(shí)間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大。說(shuō)明________________________。 (5)小紅用如圖所示的裝置,進(jìn)一步探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量,收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高

21、度h與電流I的關(guān)系圖象。根據(jù)焦耳定律可知,如圖中能正確反映h-I關(guān)系的是____________。 【拓展】用Q=I2Rt可以計(jì)算電流通過(guò)任何用電器產(chǎn)生的熱量,能用Q=UIt計(jì)算通過(guò)任何用電器產(chǎn)生的熱量嗎___?請(qǐng)用實(shí)例說(shuō)明原因。_______________________________________。 【解析】(1)容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體,不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體,根據(jù)導(dǎo)體和絕緣體的定義可做出判斷。(2)以實(shí)物圖為依據(jù),根據(jù)電流方向畫(huà)出電路圖;(3)探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),應(yīng)采取控制變量法,以此分析即可;(4)通電一段時(shí)間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高

22、度較大。說(shuō)明導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多;(5)根據(jù)焦耳定律可知,分析h-I關(guān)系即可。 解答:(1)燒瓶中裝入的煤油是絕緣體; (2)根據(jù)實(shí)物圖可知,從電源正極先接開(kāi)關(guān),再接L2,R0和R1并聯(lián)后,再串聯(lián)在電路中,答案如下圖: (3)探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),應(yīng)采取控制變量法,必須控制電阻相等,電流不同,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,通過(guò)R1的電流小于通過(guò)R2的電流。 (4)通電一段時(shí)間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大,說(shuō)明在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,電流越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。 (5)根據(jù)焦耳定律可知,電阻產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。而燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的

23、高度h越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多,能正確反映h-I關(guān)系的是A。不能用 計(jì)算通過(guò)任何用電器產(chǎn)生的熱量,因?yàn)橛糜?jì)算出來(lái)的是電路產(chǎn)生的總功,而總功除了用電器產(chǎn)生的熱量,另外一部分可能轉(zhuǎn)化為其他能量,例如電風(fēng)扇電路產(chǎn)生的總功一部分轉(zhuǎn)化為電熱,一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 故答案為:(1)絕緣體;(2)如圖;(3) 相等;(4)小于;(5)在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,電流越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多;(6)A;(7)不能;(8)因?yàn)橛糜?jì)算出來(lái)的是電路產(chǎn)生的總功,而總功除了用電器產(chǎn)生的熱量,另外一部分可能轉(zhuǎn)化為其他能量,例如電風(fēng)扇電路產(chǎn)生的總功一部分轉(zhuǎn)化為電熱,一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 六、電與磁探究實(shí)驗(yàn) 【典例6

24、】(2018·河南)小明利用圖11所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”。 (1)磁鐵不動(dòng),閉合開(kāi)關(guān),導(dǎo)體棒沿? ?(選填“上下”或“左右”)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 (2)導(dǎo)體棒不動(dòng),閉合開(kāi)關(guān),磁鐵上下運(yùn)動(dòng),電流表指針? ?(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 (3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),無(wú)論磁鐵如何放置、導(dǎo)體棒怎樣運(yùn)動(dòng),電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由此小明得出結(jié)論:閉合電路得一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做? ? ? ?運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (4)小明進(jìn)一步猜想,感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)。為了探究感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱是否有關(guān),他應(yīng)進(jìn)行的操

25、作是:? ? ? ??。 【解析】本題考查電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究。(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)體棒沿左右方向運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng),能產(chǎn)生感應(yīng)電流,則電流表會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 (2)導(dǎo)體棒不動(dòng),磁鐵上下移動(dòng),導(dǎo)體棒不做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng),故不產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流表不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 (3)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (4)注意使用控制變量法,探究感應(yīng)電流大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱是否有關(guān),需要保證其他條

26、件不變,改變磁場(chǎng)強(qiáng)度。故可通過(guò)換用不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁體,觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度。 一、電流與電壓關(guān)系探究實(shí)驗(yàn) 1.(2018·欽州)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中: (1)應(yīng)該采用的實(shí)驗(yàn)方法是   。 (2)如圖甲所示,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于   狀態(tài)。 (3)實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的主要作用:一是改變電阻兩端的電壓大小,二是   。 (4)閉合開(kāi)關(guān),電流表示數(shù)很大,而電壓表示數(shù)很小,原因可能是   。 (5)通過(guò)圖乙U﹣I圖象得出錯(cuò)誤的結(jié)論:在電阻不變時(shí),通過(guò)的電流與電壓成反比。請(qǐng)你分析

27、錯(cuò)誤的原因:   。 (6)該小組的同學(xué)們?yōu)榱藴y(cè)定待測(cè)電阻Rx的阻值,在圖甲電路(電源電壓恒定)中接入電阻Rx替換R0,電流表和電壓表的位置保持不變,則他們應(yīng)進(jìn)行的操作: ①閉合開(kāi)關(guān)S,將滑片移至最左端,讀出電流表示數(shù)為I1; ②   ,讀出電流表示數(shù)為I2; ③待測(cè)電阻Rx阻值的表達(dá)式為Rx=  ?。ㄓ肐1、I2、R表示)。 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中研究通過(guò)定值電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系,應(yīng)該保持電阻的阻值不變,改變滑動(dòng)變阻器的阻值,從而改變定值電阻兩端的電壓,此方法為控制

28、變量法; (2)為保護(hù)電路,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài); (3)在探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,改變滑動(dòng)變阻器的阻值是為了改變電阻兩端的電壓和保護(hù)電路; (4)由圖甲可知,變阻器與電阻串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn),變阻器提供的電阻越大,其兩端電壓越高,由此題可知,電壓表示數(shù)很小,表明此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻過(guò)??; (5)甲圖中的電壓表測(cè)的是變阻器的電壓,而變阻器的電阻是不斷改變的,所以歸納不正確; (6)由圖甲可知,當(dāng)滑片于最右端時(shí),其接入電路中的阻值最大,由圖乙中得,此時(shí)電壓表示數(shù)即變阻器兩端電壓U滑=14V,通過(guò)的電流為I滑=0.2A,變阻器的最大值:R

29、滑大===70Ω, 由題可知,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑片移至最左端,讀出電流表示數(shù)為I1;此時(shí)電路中只有Rx接入,即電源電壓U總=I1Rx; 根據(jù)歐姆定律,必須要明白R(shí)x兩端電壓及通過(guò)的電流,才能求出Rx的值, 故第二步應(yīng)為,滑片移至最右端(接入最大值),讀出電流表示數(shù)I2,此時(shí)變阻器兩端電壓U右=I2R, 則Rx的表達(dá)式為:Rx===,整理得:Rx=。 故答案為:(1)控制變量法;(2)斷開(kāi);(3)保護(hù)電路;(4)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻過(guò)小;(5)變阻器的電阻是不斷改變的;(6)②滑片移至最右端(接入最大值);③。 2.(2018?揚(yáng)州)用如圖所示的電路研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的

30、關(guān)系。保持電源電壓和電阻箱R1的阻值不變,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P,測(cè)得電流、電壓如表1所示;然后將滑片移到適當(dāng)位置保持不變,僅改變電阻箱R1的阻值,測(cè)得相應(yīng)的電流值,如表2所示。 表1 次數(shù) U1/V I/A ① 1.0 0.20 ② 1.5 0.30 ③ 2.0 0.40 表2 次數(shù) R1/Ω I/A ① 3.0 0.50 ② 6.0 0.33 ③ 9.0 0.25 (1)根據(jù)表1中的數(shù)據(jù),你得出什么結(jié)論?求出R1的阻值。 (2)分析表2中的數(shù)據(jù),指出實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題,并說(shuō)出判斷的理由。 (3)請(qǐng)利用表2中的數(shù)據(jù)求電源電壓。

31、 【解析】(1)第1次實(shí)驗(yàn),保持電源電壓和電阻箱R1的阻值不變,縱向比較表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;由歐姆定律求R1大小;(2)研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電阻的電壓不變,由表中數(shù)據(jù),根據(jù)U=IR求出電阻電壓分析;(3)由表二第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律,由變阻器連入電路中的電阻不變列方程,求電源電壓。 【解答】(1)第1次實(shí)驗(yàn),保持電源電壓和電阻箱R1的阻值不變,縱向比較表中數(shù)據(jù),電壓表為原來(lái)幾倍,通過(guò)的電流也為原來(lái)的幾倍,即電阻不變時(shí),電流與電壓成正比;由歐姆定律,R1===5Ω; (2)研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電阻的電壓不變,由表中數(shù)據(jù),根據(jù)U=IR,電阻電壓是不同

32、的,即沒(méi)有移動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)不變; (3)由表二第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律,由變阻器連入電路中的電阻不變列方程: ﹣R1=﹣R3,即﹣3Ω=﹣9Ω,故電源電壓:U=3V。 答:(1)電阻不變時(shí),電流與電壓成正比,R1的阻值為5Ω。(2)沒(méi)有移動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)不變;研究電流與電阻關(guān)系時(shí),要控制電阻電壓不變;(3)電源電壓為3V。 3.(2018?聊城)在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中, (1)請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出能夠改變定值電阻的電壓、并可以同時(shí)測(cè)量電壓和電流的電路圖 (2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄電流表、電壓表的示數(shù)如下表所示:R=10Ω 實(shí)驗(yàn)序號(hào)

33、 1 2 3 4 5 6 電壓U/V 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 電流I/A 0.20 0.22 0.24 0.26 1.40 0.30 對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,你認(rèn)為錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)序號(hào)   ,排除錯(cuò)誤數(shù)據(jù),可歸納得出的結(jié)論是   。 (3)如果想用此電路繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”,每次更換電阻后,可以通過(guò)調(diào)節(jié)   ,使電阻兩端的電壓不變。實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是   。 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中為了探究規(guī)律,需要多次測(cè)量定值電阻兩端的電壓,

34、因此需要滑動(dòng)變阻器,多測(cè)幾組電壓和電流值,需要用電流表和電壓表測(cè)量電流與電壓,據(jù)此畫(huà)出電路圖;(2)根據(jù)數(shù)據(jù)表中電流與電壓的關(guān)系可分析出錯(cuò)誤數(shù)據(jù),并得出結(jié)論。(3)探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn),根據(jù)控制變量法可知應(yīng)通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器控制電壓不變,從而得出結(jié)論。 【解答】(1)實(shí)驗(yàn)中要能夠改變定值電阻的電壓需要用滑動(dòng)變阻器測(cè)量電壓用電壓表,測(cè)量電流用電流表,電路如圖: (2)根據(jù)數(shù)據(jù)分析可知,隨著電壓的增大電流在增大,并且電壓與電流的比值為==10,所以第5次實(shí)驗(yàn)中的電流數(shù)應(yīng)當(dāng)是錯(cuò)誤的,應(yīng)該為0.28A,并且可以看出在電阻一定時(shí),電流與電壓成正比; (3)要探究“電流與電阻的關(guān)系

35、”,每次更換電阻后,需要通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電阻兩端的電壓不變??梢缘贸鼋Y(jié)論:在導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。 故答案為:(1)見(jiàn)上圖;(2)5;在電阻一定時(shí),電流與電壓成正比;(3)滑動(dòng)變阻器;在導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。 4.(2018?天津)在探究電阻一定時(shí)電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中: (1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖,用筆畫(huà)出導(dǎo)線完成圖乙的電路連接: (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。第3次測(cè)時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,請(qǐng)將該數(shù)據(jù)填入表格中 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 … 電壓U/V 0.8 1.6 2.4 … 電流I/A 0.16 0

36、.32     … (3)在圖丁中的坐標(biāo)軸上標(biāo)出適當(dāng)?shù)臉?biāo)度,把上表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并連線。 【解析】(1)根據(jù)電源電壓為3V確定電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),由圖丙知電流表選用小量程與R串聯(lián),將變阻器滑片以左電阻絲連入電路中與電阻串聯(lián);(2)根據(jù)電流表選用小量程確定分度值為讀數(shù);(3)根據(jù)描點(diǎn)法作圖。 【解答】(1)電源電壓為3V,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),由圖丙知,電流表選用小量程與R串聯(lián),將變阻器滑片以左電阻絲連入電路中與電阻串聯(lián),如下左所示: (2)第3次測(cè)時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.48A; (3)橫坐標(biāo)小

37、格表0.4V,縱坐標(biāo)每小格表示0.08A,根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中找出對(duì)應(yīng)的點(diǎn),連線,如上右圖所示。 故答案為:(1)如上左;(2)0.48;(3)如圖所示。 二、電流與電阻關(guān)系探究實(shí)驗(yàn) 1.(2018·黔東南)在探究“電壓一定時(shí),電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。 (1)請(qǐng)根據(jù)圖甲電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖乙所示實(shí)物連接成完整電路(導(dǎo)線不允許交叉)。 (2)連接好電路,發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)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   。 (3)排除電路故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓示數(shù)保持不變。若電壓

38、表示數(shù)偏小,則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器向   (選填“左”或“右”)滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表,其中第5次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為   A。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 電阻R/Ω 5 10 15 20 25 電流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 (4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:   。 【解析】(1)根據(jù)圖甲,將電壓表與電阻并聯(lián),如下所示: (2)經(jīng)分析,連接好電路,發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)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

39、能是電阻斷路; (3)若電壓表示數(shù)偏小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,即變阻器分得的電壓過(guò)大,由分壓原理,變阻器連入電路中的電阻過(guò)大,故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器向右滑動(dòng),以減小變阻器連入電路中的電阻大小,從而增大電壓表示數(shù); 其中第5次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其讀數(shù)為0.12A; (4)橫向分析表中數(shù)據(jù),電阻為原來(lái)的幾倍,通過(guò)的電流為原來(lái)的幾分之一,故得出的結(jié)論是:電阻的電壓一定時(shí),通過(guò)定值電阻的電流與電阻值成反比。 故答案為:(1)如上;(2)電阻斷路;(3)右;0.12;(4)電阻的電壓一定時(shí),通過(guò)定值電阻的電流與電阻值成反比。 2.(2018·安順)在探

40、究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小明選擇了、、、五個(gè)電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電路圖如圖甲所示。 請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙中未完成的電路完成,且使變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大_______。導(dǎo)線不能交叉 連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)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______填字母。 A.電阻斷路 電流表壞了 滑動(dòng)變阻器短路 電阻短路 排除電路故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,滑?dòng)變阻器除了起到保護(hù)電路的作用外,還起到______的作用。實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)把的電阻換成的電阻后,應(yīng)把變阻器滑片向______填“左”或“右”滑動(dòng),同時(shí)

41、眼睛盯住______才可能達(dá)到這個(gè)目的。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出圖象如圖丙所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰣D象可得出結(jié)論:______。 【解析】(1)由圖甲知道,滑動(dòng)變阻器與R串聯(lián),滑片向右移動(dòng)時(shí),接入電路的電阻變小,電流表示數(shù)變大,電壓表測(cè)R兩端電壓,根據(jù)題意知道,應(yīng)把乙圖中變阻器右下角接線柱接入電路,如圖所示: (2)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù),說(shuō)明電路中沒(méi)有短路;移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,說(shuō)明可能是電壓表所測(cè)量的電阻斷路,這樣使得電壓表串聯(lián)入電路中,故A符合題意,CD不合題意;若電流表壞了,整個(gè)電路斷路,電壓表也不會(huì)有示數(shù),故B不合題意,故選A。 (3)因?yàn)橐?/p>

42、究“電流與電阻的關(guān)系”,所以,應(yīng)控制電阻兩端電壓不變,并不斷改變電阻阻值,即該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用除了保護(hù)電路外,還有調(diào)節(jié)電阻兩端電壓保持不變的作用;當(dāng)把5Ω換成10Ω時(shí),電阻分壓會(huì)變大,由串聯(lián)電路的分壓原理知道,此時(shí)滑動(dòng)變阻器分壓變小,為保持電阻兩端電壓不變,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分壓,使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,由圖示電路圖知道,閉合開(kāi)關(guān)后應(yīng)向左移動(dòng)滑片,同時(shí)眼睛盯住電壓表; (4)分析圖象可得出的結(jié)論是:在電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 【答案】(1)如圖;(2) ;(3)調(diào)節(jié)電阻兩端電壓保持不變; (4)左;(5) 電壓表;(6)電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成

43、反比。 3.(2018·菏澤)如圖所示用電流表(0—0.6A,0--3A)、電壓表0---3V,0--15V)。定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一個(gè))、滑動(dòng)變阻器(0--50Ω)、電源(6V)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干,探究電流與電阻的關(guān)系。 (1)請(qǐng)你根據(jù)甲圖所示的電路國(guó),將乙圖中的電路連接完整________。 (2)滑動(dòng)變阻器在電路中的作用是____________________________。 (3)小強(qiáng)做此實(shí)驗(yàn)時(shí),在電流表使用無(wú)誤的情況下,收集測(cè)量數(shù)據(jù),記錄表格如下: 小強(qiáng)的五次實(shí)驗(yàn)操作中有一次是錯(cuò)誤的,請(qǐng)你對(duì)小強(qiáng)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。你發(fā)現(xiàn)第____次測(cè)量

44、的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤的原因是________________________________。 (4)請(qǐng)你根據(jù)表中正確的數(shù)據(jù),在丙圖中繪制出電流隨電阻變化的圖象__________。 【解析】(1)如丙圖,根據(jù)滑動(dòng)變阻器“一上一下”的連接方式,連接滑動(dòng)變阻器下面的一個(gè)接線柱到定值電阻的右端,再連接電源的負(fù)極到電流表的負(fù)接線柱即可,如圖: ; (2)研究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),滑動(dòng)變阻器在電路中的作用是保證定值電阻兩端的電壓不變,另外還有一個(gè)通用的作用,即保護(hù)電路。 (3)我們知道電流與電阻是成反比的,即電流與電阻的乘積不變,即電壓不變,對(duì)小強(qiáng)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知,第1、3、4、5次

45、實(shí)驗(yàn),電流與電阻的乘積都為3V,即實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻兩端的電壓為3V,,而第2次實(shí)驗(yàn),電流與電阻的乘積為1V,所以第2次測(cè)量的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的; 從題中條件知,滑動(dòng)變阻器最大阻值50Ω,定值電阻為10Ω,電源電壓為6V,在此條件下電流為: , 可見(jiàn)是因?yàn)殚]合開(kāi)關(guān)后,沒(méi)有調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片使電阻兩端的電壓保持不變,就直接讀數(shù)了。 (4)第2次實(shí)驗(yàn)正確的數(shù)據(jù)應(yīng)為: ; 根據(jù)表中正確的數(shù)據(jù),在丙圖中描點(diǎn)連線繪制出電流隨電阻變化的圖象: 【答案】(1)如圖;(2)調(diào)整定值電阻兩端的電壓,使其保持不變;(3) 2;(4)沒(méi)有保持定值電阻兩端的電壓不變;(5)如圖。 4.(2018?青島)實(shí)驗(yàn)探

46、究:探究電流與電壓和電阻的關(guān)系。 裝置 ①如圖甲,實(shí)驗(yàn)電路中接錯(cuò)了一根導(dǎo)線,在接錯(cuò)的導(dǎo)線上打“×”,再畫(huà)線把它 改到正確的位置上。 數(shù)據(jù) 圖象 結(jié)論 ①利用改后的正確電路探究電流與電壓的關(guān)系,測(cè)得數(shù)據(jù)如下表:R=10Ω 次數(shù) 1 2 3 4 電壓U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 電流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 ②如圖乙,在電流表表盤(pán)上,畫(huà)出所選的接線柱和第4次實(shí)驗(yàn)屮指針的位置。 ③根據(jù)表屮數(shù)據(jù),在圖丙中描點(diǎn)并畫(huà)出R的﹣U/圖象。 ④在電阻一定時(shí),   成正比。 過(guò)程 ⑤要探究電流與電阻的關(guān)系,只

47、將第4次實(shí)驗(yàn)電路中的定值電阻由10Ω換成15Ω,閉合開(kāi)關(guān),電壓表示數(shù)比第4次實(shí)驗(yàn)的電壓表示數(shù)   (填“大”或“小”), 要保持電壓表的示數(shù)仍為2.4V,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向  移動(dòng)。 【解析】①原電路中,電流表與電阻并聯(lián)的,電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,電流表與R串聯(lián),電壓表與R并聯(lián);②第4次實(shí)驗(yàn)電流為0.24A,根據(jù)電流表小量程分度值為0.02A,畫(huà)出指針的位置;③根據(jù)描點(diǎn)法作圖;④分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;⑤根據(jù)控制變量法,研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),需控制定值電阻的電壓相同,當(dāng)換上大電阻時(shí),根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向。

48、【解答】①原電路中,電流表與電阻并聯(lián)的,電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,電流表與R串聯(lián),電壓表與R并聯(lián),如圖1左所示: ②第4次實(shí)驗(yàn)電流為0.24A,根據(jù)電流表小量程分度值為0.02A,畫(huà)出指針的位置,如圖1右所示: ③根據(jù)描點(diǎn)法作圖,如圖2所示: ④由表中數(shù)據(jù),電壓是原來(lái)的幾倍,通過(guò)的電流是原來(lái)的幾倍,即在電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。 ⑤根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻R1由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大; 探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路

49、中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2V。 要探究電流與電阻的關(guān)系,只將第4次實(shí)驗(yàn)電路中的定值電阻由10Ω換成15Ω,閉合開(kāi)關(guān),根據(jù)分壓原理,電壓表示數(shù)比第4次實(shí)驗(yàn)的電壓表示數(shù)大; 要保持電壓表的示數(shù)仍為24V,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 A移動(dòng)。 故答案為:①如圖1左所示;②如圖1右所示;③如圖2;④電流與電壓;⑤大;A。 三、小燈泡額定功率探究實(shí)驗(yàn) 1.(2018?武漢)某同學(xué)利用圖甲所示的器材測(cè)量小燈泡的電功率。實(shí)驗(yàn)中電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“100Ω 0.5A”,小燈泡的額定電壓為2.5V。 (1)如圖甲所示,電路中還有兩根導(dǎo)線沒(méi)有連接,請(qǐng)你將電路

50、連接完整。(要求:導(dǎo)線不允許交叉) (2)該同學(xué)連接好電路后,按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定電流是   A,額定功率是   W。 (3)該同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示,其中有一組數(shù)據(jù)明顯存在錯(cuò)誤,這組數(shù)據(jù)是?。ㄌ顢?shù)據(jù)序號(hào))。剔除掉這組錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),我們分析后可以得出實(shí)驗(yàn)中電源電壓不會(huì)超過(guò)   V。 數(shù)據(jù)序號(hào) 1 2 3 4 U/V 2.1 1.3 0.1 3.0 I/A 0.26 0.11 0.05 0.30 【解析】(1)燈的額定電壓為2.5V確定電壓表選用小量程與燈并聯(lián),由表中數(shù)據(jù),電流表選用小量

51、程與燈串聯(lián);(2)根據(jù)電流表選用小量程分度值讀數(shù),根據(jù)P=UI求小燈泡額定功率;(3)燈的電阻隨溫度的增大而增大;由歐姆定律I=,由表中數(shù)據(jù)分別求出4次實(shí)驗(yàn)的電阻大小分別找出不符合這個(gè)規(guī)律的實(shí)驗(yàn); 根據(jù)滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“100Ω 0.5A的含義,燈與變阻器串聯(lián),變阻器連入電路中的電阻越大,總電阻越大,由歐姆定律,電路中的電流越小,根據(jù)第3次數(shù)據(jù),由歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出電源電壓的范圍。 【解答】(1)燈的額定電壓為2.5V,故電壓表選用小量程與燈并聯(lián),由表中數(shù)據(jù),電流表選用小量程與燈串聯(lián),如下: (2)該同學(xué)連接好電路后,按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示

52、數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則小燈泡的額定電流是0.28A,額定功率是: P=UI=2.5V×0.28A=0.7W; (3)通過(guò)燈的電流隨電壓的增大而變大,根據(jù)P=UI,燈的功率變大,燈絲的溫度升高,燈絲的電阻變大,即燈的電阻隨電壓的增大而增大; 由歐姆定律I=,故R=,由表中數(shù)據(jù)知,4次實(shí)驗(yàn)的電阻大小分別為:R1=8.08Ω、R2=11.82Ω、R3=2.00Ω、R4=10.00Ω,而表中燈的電壓大小關(guān)系時(shí):U4>U1>U2>U3,第2次燈的電阻卻為最大,不符合這個(gè)規(guī)律,故數(shù)據(jù)是2; 滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“100Ω 0.5A”,表示變阻器的最大電阻為100Ω,允

53、許通過(guò)的最大電流為0.5A, 燈與變阻器串聯(lián),變阻器連入電路中的電阻越大,總電阻越大,由歐姆定律,電路中的電流越小,在第3次實(shí)驗(yàn)變阻器連入電路中的電阻最大,由歐姆定律,變阻器的電壓小于:U3滑=I3R滑=0.05A×100Ω=5V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電源電壓:U總<U3滑+U3=5V+0.1V=5.1V。 故答案為:(1)如上;(2)0.28;0.7;(3)2;5.1。 2.(2018·宜昌)小紅同學(xué)在“測(cè)量小打泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,選取定電壓為的小燈泡、電壓恒為3V的電源,電流表,電壓表,開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干,另有三種現(xiàn)格的滑動(dòng)變阻器可供選擇:、,。按如圖甲的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)將乙圖

54、中的實(shí)物電路連接完整要求:滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)小燈變亮。 閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片的位置,當(dāng)小燈泡兩端電壓為時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,小燈泡的額定功率為_(kāi)_____W。 下表是小紅四次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)可知,小燈泡的實(shí)際功率隨______而改變。 數(shù)據(jù)序號(hào) 1 2 3 4 電壓 電流 電功率 請(qǐng)你分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),判斷小紅在實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器是______選填““、“”或“”。 【解析】因滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)小燈變亮確定變阻器熱線柱的連接;根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù),利用求出燈泡的額定功率;由表中數(shù)據(jù)

55、可知小燈泡的實(shí)際功率與實(shí)際電壓之間的關(guān)系。根據(jù)表中第4組數(shù)據(jù)的電壓與電流值,由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,根據(jù)該阻值選擇滑動(dòng)變阻器。 解答:因滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)小燈變亮,即電流變大,電阻變小,故滑片滑片以左電阻絲連入電路中,并與燈串聯(lián),如下所示: 圖乙中,電流表的量程為,分度值為,示數(shù)為,則燈泡的額定功率; 分析表中的數(shù)據(jù)可知,小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而增大。 由表知,測(cè)第4組數(shù)據(jù)時(shí),,,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓,由得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,因此可選規(guī)格為的滑動(dòng)變阻器,不選是因?yàn)閱挝婚L(zhǎng)度的電阻較大,不易調(diào)節(jié)電壓值。 故答案為:如上圖;;

56、實(shí)際電壓;。 3.(2018·益陽(yáng))用甲圖測(cè)小燈泡電阻。燈泡正常發(fā)光的電壓為2.5V。 (1)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)電流表的示數(shù)為   A,小燈泡的電阻為   Ω; (2)若閉合開(kāi)關(guān),電流表和電壓表的指針都發(fā)生偏轉(zhuǎn),而小燈泡不亮。其可能原因是  ?。ㄕf(shuō)出一種即可); (3)若一個(gè)電表發(fā)生故障,但有已知的定值電阻R0可提供的情況下,下列電路中不能測(cè)出小燈泡電阻的是  。 【解析】(1)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A,由歐姆定律,小燈泡的電阻為:R===12.5Ω

57、; (2)若閉合開(kāi)關(guān),電流表和電壓表的指針都發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電路為通路,而小燈泡不亮,則說(shuō)明電路中的電流過(guò)小,由歐姆定律,故其可能原因是:滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太大(或電源電壓太低); (3)A、S斷開(kāi)時(shí),兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)待測(cè)電阻的電壓;S閉合時(shí),R0短路,電壓表則電壓電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,可得出第1次操作中定值電阻的電壓,由歐姆定律可求電路中的電阻,從而得出待測(cè)電阻的大小,可求待測(cè)電阻大??; B、S斷開(kāi)時(shí),電流表測(cè)通過(guò)定值電阻的電流,由歐姆定律,可求出電源電壓; S閉合時(shí),電流表測(cè)并聯(lián)電路的電流,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響,兩電阻并聯(lián)時(shí),通過(guò)定值電阻的電流大小不變,故根據(jù)

58、并聯(lián)電路電流的規(guī)律,可知通過(guò)待則電阻的電流,由歐姆定律可求待測(cè)電阻大??; C、S斷開(kāi)時(shí),兩電阻串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得電源電壓的表達(dá)式; S閉合時(shí),為R0的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)通過(guò)其的電流,由歐姆定律可得電源電壓的表達(dá)式,根據(jù)電源電壓不變更方向可求待測(cè)電阻,可求待測(cè)電阻大??; D、無(wú)論開(kāi)關(guān)斷開(kāi)與閉合,電壓表都測(cè)電源電壓,不能測(cè)量待測(cè)電阻的大小。 故選D。 故答案為:(1)0.2;12.5;(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太大或電源電壓太低;(3)D。 4.(2018·吉林)小明同學(xué)為了“測(cè)量小燈泡的額定功率”,準(zhǔn)備了以下實(shí)驗(yàn)器材:額定電壓為2.5V的小燈

59、泡(正常發(fā)光時(shí)電阻約為8Ω),規(guī)格為“10Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電流表和電壓表各一個(gè)、新干電池4節(jié)、導(dǎo)線若干。 (1)小明連接完電路,如圖1所示、經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)只有導(dǎo)線AE連接錯(cuò)誤,此導(dǎo)線應(yīng)連接到   兩點(diǎn): (2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最  ?。ㄟx填“左”或“右”)端; (3)經(jīng)檢查,電路連接無(wú)誤,各元件完好。閉合開(kāi)關(guān)后,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P,電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5V,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是  ?。▽?xiě)出一種原因即可); (4)解決上述問(wèn)題后,移動(dòng)滑片P,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖2所示,則小燈泡的額定功率是   W

60、; (5)測(cè)出小燈泡的額定功率后,小明又把燈泡兩端電壓調(diào)為額定電壓的一半,發(fā)現(xiàn)測(cè)得的功率不等于其額定功率的,這是由于  。 【解析】(1)小明連接完電路,如圖所示,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)只有導(dǎo)線AE連接錯(cuò)誤,這樣連接時(shí)電流不經(jīng)過(guò)燈泡,所以是錯(cuò)誤的,電流應(yīng)該從A點(diǎn)流入,從B點(diǎn)流出,再經(jīng)過(guò)電流表,所以連接BE是正確的; (2)根據(jù)保護(hù)電路的原則,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大端,即最左端; (3)經(jīng)檢查,電路連接無(wú)誤,各元件完好,閉合開(kāi)關(guān)后,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片Ρ,電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5V,因?yàn)殡娫从尚赂呻姵?節(jié)組成,理論電壓有6V,所

61、以電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5V,應(yīng)該是實(shí)際高于2.5V,而不是低于2.5V; 根據(jù):燈正常發(fā)光時(shí)電阻為8Ω,以及滑動(dòng)變阻器最大阻值10Ω進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證; 此時(shí)電流為:; 燈兩端的電壓為:; 可見(jiàn)滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí),燈的電壓還高于2.5V。故電壓表示數(shù)調(diào)不到2.5V,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因有兩個(gè): 一是,電源電壓高,可以用兩節(jié)電池完成實(shí)驗(yàn); 二是,滑動(dòng)變阻器的阻值小,通過(guò)換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器解決; (4)解決上述問(wèn)題后,移動(dòng)滑片Ρ,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖所示,電流表使用小量程,分度值為0.02A,此時(shí)電流為0.3A,則小燈泡的額定功率是:; (5)測(cè)出小燈泡的額

62、定功率后,小明又把燈泡兩端電壓調(diào)到額定電壓的一半,發(fā)現(xiàn)測(cè)得的功率不等于其額定功率的1/4; 原因是當(dāng)燈泡兩端的電壓減小時(shí),實(shí)際功率變小,燈絲溫度降低,燈絲的電阻隨溫度的降低而減小,所以根據(jù)可知,電壓減小一半時(shí),由于電阻也變小了,所以實(shí)際功率不是額定功率的1/4。 【答案】(1) BE;(2)左;(3)電源電壓過(guò)高;(4) 0.75;(5)燈泡實(shí)際電壓降低時(shí)實(shí)際功率減小,燈絲溫度降低電阻變小。 5.(2018·西寧)在測(cè)量額定電壓為3.8V的小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)連接了如圖甲所示的電路(電源電壓4.5V保持不變,電路元件完好,接線柱接線牢固)。 (1)在未檢查電路連接是否正確的情況

63、下,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電流表的示數(shù)將   ,電壓表的示數(shù)將  ?。▋煽站x填“變化”或“不變”)。 (2)檢查電路發(fā)現(xiàn)一處錯(cuò)誤,指出連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是  (填“a”、“b”、“c”或“d”)。 (3)排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制了如圖乙所示的I﹣U圖象。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表的示數(shù)為   A,此時(shí)小燈泡的電阻是   Ω;當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),它的額定功率是   W。 (4)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓表的大量程損壞,在不添加任何器材的情況下,請(qǐng)你在答題卡中的方框內(nèi)設(shè)計(jì)能測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)電路圖。 【解析】(1)電路中,

64、電壓表測(cè)電源電壓,電流表測(cè)電路中的電流,在未檢查電路連接是否正確的情況下,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電路中的電阻變化,由歐姆定律,電流表的示數(shù)將變化,而電壓表的示數(shù)將不變。 (2)電壓表應(yīng)測(cè)燈的電壓,故連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是d。 (3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.18A,由圖乙知,電壓大小為1.8V,由歐姆定律,燈泡的電阻是: R===10Ω; 小燈泡正常發(fā)光(3.8V)時(shí),圖乙知電流為0.28A,燈的額定功率:P=ULIL=3.8V×0.28A=1.064W; (4)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓表的大量程損壞,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,當(dāng)變阻器的

65、電壓為:4.5V﹣3.8V=0.7V<3V時(shí),燈正常發(fā)光,故將電壓表小量程并聯(lián)在變阻器兩端即可,如下所示: 故答案為:(1)變化; 不變;(2)d;(3)0.18A; 10; 1.064;(4)如上所示。 四、電阻測(cè)量探究實(shí)驗(yàn) 1.(2018·北部灣)在測(cè)量小燈泡的電阻的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5V。 (1)為了測(cè)量更精確。電壓表應(yīng)選擇的量程是0﹣  ?。ㄟx填“3”或“15”)V。 (2)小明按圖甲連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡都不亮,電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù)。則故障原因可能是小燈泡  ?。ㄟx填“短路”或“斷路”) (3)排除故

66、障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,為   A。 (4)接著調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,讓電壓逐次下調(diào),使燈絲溫度不斷降低,小燈泡變暗直至完全不發(fā)光,測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 電壓U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 電流I/A 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 綜合分析可知,實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向   (選填“左”或“右“)端滑動(dòng):隨著燈絲溫度降低,小燈泡的電阻值變  ?。ㄟx填“大”或“小”)。 (5)小明還設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,測(cè)出另一小燈泡的額定功率。已知滑動(dòng)變陽(yáng)器R1的最大阻值為R0,小燈泡的額定電壓為U額.請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟: ①閉合開(kāi)關(guān)S,S1,調(diào)節(jié)R1的滑片,使電壓表的示數(shù)為U額; ②接著  ??; ③調(diào)節(jié)R1的滑片調(diào)至最左端,記下電壓表示數(shù)U1

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