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浙教版8年級(jí)上冊(cè)第四章5-7節(jié)實(shí)驗(yàn)探究題一、電壓的測(cè)量1.在探究“串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系”時(shí),小明同學(xué)想用圖甲中的器材組成電路,其中一個(gè)電壓表測(cè)量電源兩端的電壓、一個(gè)電壓表測(cè)量某一個(gè)燈泡兩端的電壓,請(qǐng)你幫助他完成下述工作(電源電壓不超過(guò)3V)。(1)在方框內(nèi)畫出電路圖;(2)用筆畫線表示導(dǎo)線,將實(shí)物圖連成實(shí)驗(yàn)電路;(3)正確操作后,測(cè)量電源兩端電壓和燈泡兩端電壓的兩電壓表示數(shù)分別如圖丙a、b所示,則電源兩端的電壓為_(kāi)_______V,被直接測(cè)量的燈泡兩端的電壓為_(kāi)_______V。(4)由串聯(lián)電路中用電器兩端電壓與電源兩端電壓的關(guān)系得:另一個(gè)燈泡兩端的電壓為_(kāi)_______V。2.拓展性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)合作進(jìn)行“探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)”設(shè)計(jì)了如圖①所示電路,并連接了如圖②所示電路。(在導(dǎo)體的電阻不變時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比)
(1)圖乙的實(shí)驗(yàn)電路連接中有一處錯(cuò)誤,無(wú)法完成實(shí)驗(yàn),連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是________(填“a”“b”或“c”)。(2)正確連接后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了如圖③所示的曲線圖。(a)圖③中甲、乙兩條曲線是根據(jù)圖①電路測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪制的曲線,其中與圖①電路中電壓表V1對(duì)應(yīng)的曲線是________(填“甲”或“乙”)。(b)已知電源電壓恒為6V,根據(jù)探究目的分析圖③中的曲線,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________。(3)拓展探究:同學(xué)們根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),重新設(shè)計(jì)了如圖④所示電路(電源電壓未知),利用電壓表和定值電阻R0(已知阻值)測(cè)量未知定值電阻Rx的阻值,閉合開(kāi)關(guān)S后,接下來(lái)的操作是________(只需寫出操作過(guò)程和測(cè)量的科學(xué)量,不需要寫出表達(dá)式)。3.小明和小亮探究“并聯(lián)電路電壓的關(guān)系”,小明先按圖甲所示電路圖連成圖乙的實(shí)物圖(電壓表尚未連接)。(1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須________。小亮一眼就看出了小明連接的錯(cuò)誤,并指出如果直接閉合開(kāi)關(guān)將出現(xiàn)________(填“斷路”或“短路”)現(xiàn)象,小燈泡L1、L2都不會(huì)亮,還可能造成________損壞。(2)小亮只更改跟L1、L2的四個(gè)接線柱A、B、C、D相連的某根導(dǎo)線的一端,就使電路連接正確了。他的做法可能是________。(指出一種即可)(3)接下來(lái),他們按圖丙所示電路圖連接了三個(gè)電壓表。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電壓表V2的示數(shù)如圖丁所示,則電壓表V1的示數(shù)是________伏,電壓表V的示數(shù)是________伏。(4)他們?cè)陔娐分写?lián)滑動(dòng)變阻器的作用是________,閉合開(kāi)關(guān)前,變阻器的滑片P應(yīng)置于________(填“左”或“右”)端。4.小剛和小麗用如圖所示的器材探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系,用三節(jié)干電池串聯(lián)做電源,兩只小燈泡的規(guī)格不同。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,連接實(shí)驗(yàn)電路。要求:L1和L2串聯(lián),電壓表測(cè)量?jī)蔁舸?lián)后的總電壓。(2)小剛用電壓表測(cè)量L1兩端的電壓時(shí),直接選用0~3伏的量程,小麗說(shuō)這樣不行,規(guī)范的操作方法應(yīng)該是________。(3)他們?cè)跍y(cè)量L2兩端的電壓時(shí),兩燈突然熄滅,電壓表示數(shù)變?yōu)?。小剛用電壓表檢測(cè)L1兩端的電壓,示數(shù)為電源電壓,由此判斷出L1處的故障是________;L2是短路還是正常的?小麗在原電路中又添加了一個(gè)電學(xué)器材,就檢驗(yàn)出了結(jié)果,她的方法可能是________。L1兩端電壓(伏)L2兩端電壓(伏)串聯(lián)總電壓(伏)1.43.14.5(4)他們排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),得出了上表所示的一組數(shù)據(jù)。為了得出串聯(lián)電路電壓關(guān)系的普遍規(guī)律,他們還應(yīng)當(dāng)________。5.【實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)】①學(xué)會(huì)電壓表的使用。②通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律?!緦?shí)驗(yàn)器材】電壓表、干電池、導(dǎo)線(若干)、開(kāi)關(guān)、小燈泡?!咎岢鰡?wèn)題】①串聯(lián)電路中,各用電器兩端電壓與電源電壓有什么關(guān)系?②并聯(lián)電路中,干路中的電壓與各個(gè)支路兩端電壓有什么關(guān)系?(1)【猜想與假設(shè)】①串聯(lián)電路中:________。②并聯(lián)電路中:________。(2)【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】Ⅰ.探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)探究過(guò)程:①調(diào)節(jié)電壓表指針指零,檢查器材;②按照電路圖連接電路,注意連接電路過(guò)程中要斷開(kāi)開(kāi)關(guān),連接好了再檢查一下電路;③用電壓表測(cè)量燈L1兩端的電壓,記為U1;用電壓表測(cè)量燈L2兩端的電壓,記為U2,測(cè)量燈L1、L2兩端的總電壓為U,記入表格;更換燈泡重復(fù)步驟③。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):串聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)L1兩端的電壓U1/伏L2兩端的電壓U2/伏電源兩端的電壓U/伏
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:________。(3)交流討論:小明同學(xué)用如圖所示的器材探究“串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”,用三節(jié)干電池串聯(lián)供電,他們選擇了兩只規(guī)格不同的小燈泡L1、L2。①小明按圖所示電路連接好最后一根導(dǎo)線后,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示,產(chǎn)生這種情況的原因是連接電路時(shí),________。②若小明在測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,產(chǎn)生這種情況的原因是________。③小明同學(xué)用電壓表測(cè)量L1兩端電壓時(shí),直接選用“0~3V”的量程,小聰同學(xué)說(shuō)這樣不行,規(guī)范的操作方法應(yīng)該是________。④在測(cè)量L2兩端電壓時(shí),兩燈突然熄滅,電壓表示數(shù)變?yōu)?,用電壓表測(cè)L1兩端電壓,電壓表示數(shù)為電源電壓,出現(xiàn)此故障的原因可能是________。A.燈L1短路
B.燈L2短路C.燈L1斷路
D.燈L2斷路(4)他們排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),得出一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,為了得出串聯(lián)電路電壓關(guān)系的普遍規(guī)律,他們還應(yīng)________。U1/伏U2/伏U/伏1.21.02.26.小明和小華同學(xué)在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,都設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。(1)連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示,接下來(lái)他要對(duì)電壓表進(jìn)行的操作是________。(2)小明根據(jù)圖甲連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零,若只有L1或L2中的一處發(fā)生故障,則故障可能是________(寫出一種即可)。(3)排除故障后,小明完成了實(shí)驗(yàn),并把數(shù)據(jù)記錄在下表中。UAB/VUBC/VUAC/V1.41.42.8①分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:①串聯(lián)電路兩端的電壓________各部分電路兩端電壓之和:②串聯(lián)電路中,各部分電路兩端電壓相等。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小明和小華互相交流,小華指出結(jié)論②是錯(cuò)誤的,造成結(jié)論錯(cuò)誤的原因是________,另外,小明的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上還存在另一個(gè)不足之處是________。(5)小明和小華還進(jìn)行了深入交流,為了節(jié)省時(shí)間,利用原來(lái)的電路圖,在測(cè)L2兩端的電壓時(shí),電壓表所接的B接點(diǎn)不動(dòng),只斷開(kāi)A接點(diǎn),并把接線改接到C接點(diǎn)上,這個(gè)方法________(選填“能”或“不能”)測(cè)出L2兩端的電壓,理由是________。7.在探究并聯(lián)電路中電壓特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,完成電路的連接(電源為3V的電池組),要求電壓表測(cè)L2兩端的電壓。(2)電壓表的示數(shù)(如圖乙所示)為_(kāi)_______V。(3)進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,實(shí)驗(yàn)小組的小瑛同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要問(wèn)題:并聯(lián)的兩個(gè)燈泡兩端的電壓明顯小于3.0V,其他部分的電壓哪里去了呢?小瑛測(cè)量電源兩端電壓發(fā)現(xiàn)電壓為2.65V,請(qǐng)分析:電壓減小是否是線路上的電阻引起的?________(填“是”或“不是”),因?yàn)開(kāi)_______。8.小芳在“探究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,連接好了的實(shí)物電路圖如圖甲所示,請(qǐng)你協(xié)助完成:(1)在方框內(nèi)畫出與圖甲對(duì)應(yīng)的電路圖,并在電路圖中標(biāo)上L1、L2。(2)在某次測(cè)量時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)燈L1兩端的電壓為_(kāi)_______V。(3)閉合開(kāi)關(guān)后,小芳發(fā)現(xiàn)L1、L2均不發(fā)光,電壓表有示數(shù)且大小接近3V,則電路中出現(xiàn)的故障可能是L1發(fā)生了________(選填“短路”或“斷路”)。(4)排除故障后,小芳在測(cè)量了燈L1兩端的電壓后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),然后將導(dǎo)線AE的A端松開(kāi),接到D接線柱上,測(cè)量燈L2兩端的電壓,這一做法會(huì)造成________。9.(2020·衢州)為探究影響水果電池電壓大小的因素,小科利用銅片、鋅片作電極的水果電池(圖甲)和電壓傳感器(精密電壓測(cè)量?jī)x)等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄如下表:實(shí)驗(yàn)組別水果種類電極插入深度/cm電極之間距離/cm測(cè)得電壓/V1哈密瓜1.02.00.8862哈密瓜1.04.00.8853哈密瓜1.06.00.8864蘋果1.02.01.0095蘋果1.52.01.0116蘋果2.02.01.010(1)為探究電極之間距離對(duì)水果電池電壓大小的影響,應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)________(填組別)進(jìn)行對(duì)比。(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是________。(3)于電池與水果電池原理類似,其結(jié)構(gòu)如圖乙。若要改變一節(jié)干電池的電壓,根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,你的做法是________。二、電流與電壓、電阻的關(guān)系10.小華在進(jìn)行“測(cè)量小彩燈的電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)臺(tái)上給他提供的器材有:6伏的蓄電池、電流表(0~0.6安,0~3安)、電壓表(0~3伏、0~15伏)、滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω1.5A”、正常發(fā)光時(shí)電壓為3.8伏的小彩燈(估計(jì)正常發(fā)光時(shí)電阻約為12歐)、開(kāi)關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇________安的量程。(2)他連接的實(shí)物電路如圖甲所示,但還有兩根導(dǎo)線沒(méi)接好,同組的小聰同學(xué)補(bǔ)接后又畫出該電路的電路圖(如圖乙所示),請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將這兩根導(dǎo)線連接好。(3)閉合開(kāi)關(guān)后,小華發(fā)現(xiàn)小彩燈不發(fā)光、電流表示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)為6伏,產(chǎn)生故障的原因可能是下列情況中的____(填字母)。A.小彩燈短路B.電壓表的正、負(fù)接線柱接反了
C.小彩燈的燈座接觸不良D.小彩燈的燈絲斷了(4)排除故障后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8伏時(shí),小彩燈正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小彩燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(kāi)_______歐。(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。11.小敏用圖甲所示電路來(lái)測(cè)定某定值電阻的阻值。實(shí)驗(yàn)次數(shù)U(V)I(A)R(Ω)12.00.2010.022.532.90.2810.4(1)閉合開(kāi)關(guān)前,要將滑動(dòng)變阻器滑片滑到________(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)結(jié)合圖甲電路分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是________。(3)排除故障后,進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)如表。表中第二次實(shí)驗(yàn)的電流可從圖乙中讀取,根據(jù)這三次測(cè)得的數(shù)據(jù)求得此電阻的阻值為_(kāi)_______Ω(保留一位小數(shù))。(4)下列實(shí)驗(yàn)電路圖中,也能夠得出定值電阻Rx阻值的電路有________。A.B.C.D.12.圖甲是利用伏安法測(cè)量小燈泡L的電阻的實(shí)驗(yàn)電路,已知L正常發(fā)光時(shí)兩端需加的電壓為2.5V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω。(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,把圖甲的實(shí)物電路連接完整(要求導(dǎo)線不交叉,閉合開(kāi)關(guān)后,滑動(dòng)變阻器滑片向左滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮)。(2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于________(選填“A端”“B端”或“AB正中間”)。(3)移動(dòng)滑片P,當(dāng)小燈泡L正常發(fā)光時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)電流表的讀數(shù)為_(kāi)_______A,小燈泡的電阻為_(kāi)_______Ω(保留一位小數(shù))。(4)實(shí)驗(yàn)操作時(shí),因小燈泡L不慎損壞而出現(xiàn)斷路,移動(dòng)滑片P,電壓表指針________(選填“幾乎不動(dòng)”或“明顯偏轉(zhuǎn)”)。13.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路,測(cè)量一個(gè)阻值約為100Ω的電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)室中提供的器材有:兩節(jié)完全相同的舊干電池,兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干。另外還有可供選擇的器材:A.電壓表V1(量程0~3V)B.電壓表V2(量程0~15V)C.定值電阻R1(阻值5Ω)D.定值電阻R2(阻值160Ω)(1)為了準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)時(shí)在圖甲中的電壓表應(yīng)選用________,定值電阻R應(yīng)選用________。(均填字母)(2)將實(shí)驗(yàn)器材按照電路圖連接好電路,先閉合________,電壓表示數(shù)如圖乙所示,是________V,再閉合________,電壓表的示數(shù)為2.8V。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),可計(jì)算出Rx=________Ω。(4)實(shí)驗(yàn)中使用的干電池每節(jié)電壓是________V。14.某科學(xué)興趣小組利用圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路圖同時(shí)測(cè)量電源電壓U0的大小和電阻Rx的阻值,電源電壓U0約為2~3V,Rx的阻值約為6~7Ω。實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:導(dǎo)線若干、開(kāi)關(guān)、電流表(量程0~0.6A,0~3A)、電壓表(量程0~3V,0~15V)、滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為30Ω)。請(qǐng)你完成下列問(wèn)題:(1)按照?qǐng)D甲用筆畫線代替導(dǎo)線,連接好圖乙中的實(shí)物圖。(2)用物理量U0、Rx、電流表的示數(shù)I寫出表示電壓表示數(shù)U大小的關(guān)系式:________。(3)①正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為_(kāi)_______(選填“最大”或“零”);②移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀出4組電流表和電壓表示數(shù),分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),把這4個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)大致為一條直線(并虛線延長(zhǎng)到縱軸),如圖丙所示。從圖丙中信息可求得:電源電壓U0=________V,電阻Rx=________Ω。15.圖甲為“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,電源電壓恒為3V,用電阻箱來(lái)選用不同的電阻,按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題。
(1)閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到適當(dāng)位置,調(diào)節(jié)電阻箱使接入電路的電阻為4Ω時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,為_(kāi)_______A;電壓表示數(shù)應(yīng)為_(kāi)_______V。(2)將電阻箱調(diào)到一個(gè)阻值更大的電阻后,閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向________(選填“a”或“b”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)保持不變,同時(shí)記下對(duì)應(yīng)的電流值。(3)多次改變電阻箱的阻值,重復(fù)上述操作,得到了表中所示的數(shù)據(jù),通過(guò)觀察表中的數(shù)據(jù),分析得出:當(dāng)電阻兩端的電壓一定時(shí),接入電路的電阻越大,通過(guò)它的電流越________。物理量12345R(Ω)45102025I(A)乙圖的示數(shù)0.400.200.100.08(4)為了進(jìn)一步確定電流與電阻的定量關(guān)系,老師提出將表中各組電阻值的倒數(shù)算出,請(qǐng)你在丙圖中描點(diǎn)作出I-的圖像________,根據(jù)畫出的圖像可知:電壓一定時(shí),電流I跟電阻R成________比。16.(2020八上·浙江期中)在研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與兩端電壓關(guān)系的活動(dòng)中,同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究?!緦?shí)驗(yàn)步驟】①按圖甲所示電路圖連接好電路;②閉合開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,讀出電壓表和電流表的示數(shù),并記錄數(shù)據(jù);③對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并繪制成如圖乙所示的圖像。實(shí)驗(yàn)時(shí)要增大定值電阻兩端的電壓,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向________
(選填“左”或“右”)移動(dòng)?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)圖像,可以得到的結(jié)論是________。【實(shí)驗(yàn)反思】某小組的同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn),電壓與電流的比值恰好等于R的阻值,這是一種巧合嗎?于是同學(xué)們想利用其他小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步論證,并提出了以下兩種收集數(shù)據(jù)的方案:方案一:收集電阻值均為10Ω的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù);方案二:收集電阻值不同的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù)。你認(rèn)為方案________更合理。17.(2020九上·蕭山開(kāi)學(xué)考)小倩同學(xué)在探究“電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,選用器材有:學(xué)生電源(電壓恒為4.5V)電流表、電壓表、定值電阻R,導(dǎo)線若干和標(biāo)有“50Ω、0.5A”字樣滑動(dòng)變阻器R′
實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電壓U/V1.01.42.02.4電流I/A0.100.140.200.24(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的電路連接完整;(要求:滑片P向D端移動(dòng)時(shí),電路中的電流變大,且導(dǎo)線不能交叉。)(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須________(選填“斷開(kāi)”或“閉合”)。在電路連接完整后,閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到________(選填“A”或“B”)端;
(3)閉合開(kāi)關(guān)S后,移動(dòng)滑片P時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù)且不斷變化,則電路故障可能是定值電阻R發(fā)生了________(選填“斷路”或“短路”);
(4)排除故障后閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片P,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.28A時(shí),電壓表指針位置如圖乙所示,則定值電阻R的阻值為_(kāi)_______Ω。多次改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,可初步得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體的兩端的電壓成________比;(5)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值不得小于________Ω。18.(2020·寧波)在做“研究相同電壓下不同導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20?
1.0A”,還有多個(gè)阻值不小于5?的定值電阻可供選擇。(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,小科檢查電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)元件連接錯(cuò)誤(其它元件連接正確),該元件和錯(cuò)誤分別是________。(2)改正錯(cuò)誤后,正確操作,測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)第一次第二次第三次定值電阻/?510★電流表示數(shù)/A0.400.200.10表中“★”處所選用定值電阻的阻值是________Ω。19.(2020八下·慈溪期末)小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系。已知電源電壓為6V且保持不變,實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω。(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉)。(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象。①由圖象可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),________。②上述實(shí)驗(yàn)中,小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,接下來(lái)的操作是________,然后將10Ω的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為2V時(shí),讀出電流表的示數(shù)。(3)實(shí)驗(yàn)提供了下面三個(gè)不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器,要完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取哪一個(gè)滑動(dòng)變阻器?
。(選填字母代號(hào))A.“30Ω
2A”B.“50Ω
1A”C.“100Ω
0.1A”20.(2020八下·鎮(zhèn)海期末)某科學(xué)興趣小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”:(1)他們根據(jù)圖1所示電路圖連接成圖2的實(shí)物電路。①連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)________,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________(選填“A”或“B”)端。②檢查連接無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表均無(wú)示數(shù)。他們將導(dǎo)線EF的E端取下,依次接在滑動(dòng)變阻器的C、A接線柱上時(shí),觀察到兩種情況下電流表均無(wú)示數(shù)、電壓表示數(shù)均為電源電壓。則電路故障可能為_(kāi)_______。A.滑動(dòng)變阻器短路
B.電阻R斷路
C.A、E間導(dǎo)線斷路③排除故障后,開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)始終保持________表示數(shù)不變。同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù),畫出了通過(guò)導(dǎo)體的電流I與電阻R的關(guān)系圖像,如下圖所示。(2)分析圖像發(fā)現(xiàn):在此實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)定值電阻阻值較大時(shí),通過(guò)它的電流較小,進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)隨著阻值的增大,電流的變化量越來(lái)越________,可見(jiàn),若連入電路的定值電阻阻值均太大,不易發(fā)現(xiàn)通過(guò)導(dǎo)體的電流隨電阻的變化規(guī)律。21.(2019八上·吳興期末)在研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與兩端電壓關(guān)系的活動(dòng)中,同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。①按圖甲所示電路圖連接好電路;②閉合開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,讀出電壓表和電流表的示數(shù),并記錄數(shù)據(jù);③對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),電流表無(wú)讀數(shù),電壓表有讀數(shù)但不變。判斷電路的故障是________。(2)排除故障,得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制成乙圖像。根據(jù)乙圖像,可以得到的結(jié)論是________。(3)某小組的同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn),電壓與電流的比值恰好等于R的阻值,這是一種巧合嗎?于是同學(xué)們想利用其他小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步論證,他們選用了前面小組R=10Ω的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)和自己小組的結(jié)果一致。于是就得出了電壓與電流的比值恰好等于R的阻值的結(jié)論。請(qǐng)你對(duì)該小組的論證提出自己的看法________。三、電路分析與應(yīng)用22.小明聽(tīng)物理老師講過(guò)“干電池內(nèi)部其實(shí)是有電阻的,分析電路時(shí)可以把干電池看成是由一個(gè)電壓為U、電阻為0的理想電源與一個(gè)電阻值為r的電阻串聯(lián)而成”,如圖甲所示.在老師指導(dǎo)下,小明設(shè)計(jì)了圖乙所示的電路來(lái)測(cè)量一節(jié)干電池內(nèi)部的電阻.(1)按照?qǐng)D乙連接電路時(shí),閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于________
端;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電壓表和電流表的讀數(shù)繪出U﹣I圖象如圖丙所示,當(dāng)電流表示數(shù)如圖丁所示時(shí)電壓表示數(shù)U=________
V;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得這節(jié)干電池內(nèi)部電阻r=________
Ω.23.某科學(xué)興趣小組制作了一個(gè)直接測(cè)量電阻阻值的儀器,稱之為歐姆表。連接的電路如圖所示,制作步驟如下:(1)在A與B之間連接導(dǎo)線,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R。,使電流表示數(shù)為0.6安(即滿量程),把電流表的“0.6安”刻度線標(biāo)為“0歐”。(1)保持滑動(dòng)變阻器R,不變,當(dāng)在AB之間接一阻值為80歐的電阻時(shí),電流表示數(shù)為0.3安。此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1的有效阻值為_(kāi)_______
歐,把“80歐”數(shù)值標(biāo)在電流表刻度“0.3安”處。(2)據(jù)此原理,通過(guò)計(jì)算可把電流表刻度改為相應(yīng)的電阻值,則在電流表刻度為“0.4安”處應(yīng)標(biāo)的電阻值是________
歐。(3)用此歐姆表能直接測(cè)量接入AB間導(dǎo)體的電阻阻值。請(qǐng)寫出按此方法制成的歐姆表刻度與電流表刻度的兩處不同點(diǎn):________________
24.兩實(shí)驗(yàn)小組使用相同規(guī)格的元件,按圖示電路進(jìn)行同一實(shí)驗(yàn)(其中a、b、c、d、e為滑動(dòng)變阻器上五個(gè)間距相等的位置,a、e為滑動(dòng)變阻器上的兩個(gè)端點(diǎn))。電源電壓U=3伏,電阻R=1歐,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為4歐。首先他們將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a,然后閉合開(kāi)關(guān),他們將滑動(dòng)變阻器的滑片P分別置于a、b、c、d、e五個(gè)位置,把相應(yīng)的電流表示數(shù)記錄在表一、表二中。對(duì)比兩組數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不完全相同。經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)組使用的滑動(dòng)變阻器發(fā)生了斷路。表一(第一實(shí)驗(yàn)組)
P的位置
a
b
c
d
e電流表的示數(shù)/安
0
0
1.00
1.50
3.00表二(第二實(shí)驗(yàn)組)
P的位置
a
b
c
X
d
e電流表的示數(shù)/安0.600.751.001.503.00請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路的是第________
實(shí)驗(yàn)組;斷路發(fā)生在滑動(dòng)變阻器________
(填“ab”“bc”“cd”或“de”)段。(2)表二中,滑片P在X(X是c、d之間的某一點(diǎn))處時(shí),電流表示數(shù)的可能值為_(kāi)____。A.0.70安
B.0.85安C.1.20安
D.2.00安25.小敏用如圖甲所示的電路圖,研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系,電源電壓恒為6伏。改變電阻R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,保持R兩端的電壓不變,記下相應(yīng)的4次實(shí)驗(yàn)的電流和電阻值,描繪在乙圖中。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí),眼睛應(yīng)注視________(填字母)。A.變阻器滑片B.電壓表示數(shù)
C.電流表示數(shù)(2)在圖丙中,用筆畫線代替導(dǎo)線,將電壓表正確連入電路。(3)實(shí)驗(yàn)中,他所選擇的變阻器是
(填字母)。A.10歐,0.5安
B.20歐,1安
C.50歐,2安(4)圖乙中陰影部分面積表示的科學(xué)量是________
。(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,如果出現(xiàn)了電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)接近6伏,電路發(fā)生的故障可能是
________.浙教版8年級(jí)上冊(cè)第四章5-7節(jié)實(shí)驗(yàn)探究題一、電壓的測(cè)量1.在探究“串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系”時(shí),小明同學(xué)想用圖甲中的器材組成電路,其中一個(gè)電壓表測(cè)量電源兩端的電壓、一個(gè)電壓表測(cè)量某一個(gè)燈泡兩端的電壓,請(qǐng)你幫助他完成下述工作(電源電壓不超過(guò)3V)。(1)在方框內(nèi)畫出電路圖;(2)用筆畫線表示導(dǎo)線,將實(shí)物圖連成實(shí)驗(yàn)電路;(3)正確操作后,測(cè)量電源兩端電壓和燈泡兩端電壓的兩電壓表示數(shù)分別如圖丙a、b所示,則電源兩端的電壓為_(kāi)_______V,被直接測(cè)量的燈泡兩端的電壓為_(kāi)_______V。(4)由串聯(lián)電路中用電器兩端電壓與電源兩端電壓的關(guān)系得:另一個(gè)燈泡兩端的電壓為_(kāi)_______V。【答案】(1)(2)(3)2.8;1.6(4)1.2【解析】(1)①兩個(gè)燈泡串聯(lián),即從電源正極開(kāi)始,依次連接兩個(gè)燈泡,最后連接到負(fù)極上;
②開(kāi)關(guān)控制兩個(gè)燈泡,即與燈泡串聯(lián),將其接在正極和右邊燈泡之間即可;
③一個(gè)電壓表測(cè)總電壓,那么將電壓表并聯(lián)在電源和開(kāi)關(guān)兩端即可;
④一個(gè)電壓表測(cè)一個(gè)燈泡電壓,那么將這個(gè)電壓表并聯(lián)在右邊燈泡兩側(cè)即可,如下圖所示:
(2)①根據(jù)電路圖可知,電流從正極出發(fā),依次經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)S、兩個(gè)燈泡流會(huì)負(fù)極;
②分流點(diǎn)在開(kāi)關(guān)S和右邊燈泡之間,匯流點(diǎn)在負(fù)極和左邊燈泡之間,在實(shí)物圖中找到這兩個(gè)接線柱,將一個(gè)電壓表接在這兩點(diǎn)之間;
③分流點(diǎn)在右邊燈泡與開(kāi)關(guān)之間,匯流點(diǎn)在兩個(gè)燈泡之間,將另一個(gè)電壓表連接在這兩點(diǎn)之間即可。
如下圖所示:
(3)根據(jù)丙中的a圖可知,電壓表選擇0~3V量程,分度值為0.1V,那么電源電壓為:2V+0.1V×8=2.8V;
根據(jù)b圖可知,電壓表選擇量程0~3V量程,分度值為0.1V,那么燈泡的電壓為:1.5V+0.1V=1.6V;
(4)另一個(gè)燈泡的電壓為:U2=U總-U1=2.8V-1.6V=1.2V。2.拓展性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)合作進(jìn)行“探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)”設(shè)計(jì)了如圖①所示電路,并連接了如圖②所示電路。(在導(dǎo)體的電阻不變時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比)
(1)圖乙的實(shí)驗(yàn)電路連接中有一處錯(cuò)誤,無(wú)法完成實(shí)驗(yàn),連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是________(填“a”“b”或“c”)。(2)正確連接后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了如圖③所示的曲線圖。(a)圖③中甲、乙兩條曲線是根據(jù)圖①電路測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪制的曲線,其中與圖①電路中電壓表V1對(duì)應(yīng)的曲線是________(填“甲”或“乙”)。(b)已知電源電壓恒為6V,根據(jù)探究目的分析圖③中的曲線,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________。(3)拓展探究:同學(xué)們根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),重新設(shè)計(jì)了如圖④所示電路(電源電壓未知),利用電壓表和定值電阻R0(已知阻值)測(cè)量未知定值電阻Rx的阻值,閉合開(kāi)關(guān)S后,接下來(lái)的操作是________(只需寫出操作過(guò)程和測(cè)量的科學(xué)量,不需要寫出表達(dá)式)。【答案】(1)b(2)甲;串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器分電壓之和
(3)閉合開(kāi)關(guān)S1,斷開(kāi)S2時(shí),測(cè)得電壓表的示數(shù)為U1;閉合開(kāi)關(guān)S2、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1(或同時(shí)閉合S1、S2)時(shí),測(cè)得電壓表的示數(shù)U2【解析】(1)根據(jù)圖①可知,電壓表V2應(yīng)該與變阻器并聯(lián),因此圖②中b導(dǎo)線應(yīng)該接在變阻器的左邊接線柱上,那么連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是b。
(2)(a)根據(jù)①圖可知,電壓表V1測(cè)定值電阻R1的電壓,當(dāng)電流增大時(shí),根據(jù)公式U=IR可知,電壓表V1的示數(shù)不斷增大,因此圖①電路中電壓表V1對(duì)應(yīng)的曲線是甲;
(b)根據(jù)圖③可知,當(dāng)V1示數(shù)為2V、3V、5V時(shí),V2的示數(shù)分別為4V、3V和1V,將兩個(gè)電壓表的示數(shù)相加得到的和都是6V,因此得到結(jié)論:串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器分電壓之和;
(3)拓展探究:同學(xué)們根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),重新設(shè)計(jì)了如圖④所示電路(電源電壓未知),利用電壓表和定值電阻R0(已知阻值)測(cè)量未知定值電阻Rx的阻值,閉合開(kāi)關(guān)S后,接下來(lái)的操作是:閉合開(kāi)關(guān)S1,斷開(kāi)S2時(shí),測(cè)得電壓表的示數(shù)為U1;閉合開(kāi)關(guān)S2、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1(或同時(shí)閉合S1、S2)時(shí),測(cè)得電壓表的示數(shù)U2。3.小明和小亮探究“并聯(lián)電路電壓的關(guān)系”,小明先按圖甲所示電路圖連成圖乙的實(shí)物圖(電壓表尚未連接)。(1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須________。小亮一眼就看出了小明連接的錯(cuò)誤,并指出如果直接閉合開(kāi)關(guān)將出現(xiàn)________(填“斷路”或“短路”)現(xiàn)象,小燈泡L1、L2都不會(huì)亮,還可能造成________損壞。(2)小亮只更改跟L1、L2的四個(gè)接線柱A、B、C、D相連的某根導(dǎo)線的一端,就使電路連接正確了。他的做法可能是________。(指出一種即可)(3)接下來(lái),他們按圖丙所示電路圖連接了三個(gè)電壓表。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電壓表V2的示數(shù)如圖丁所示,則電壓表V1的示數(shù)是________伏,電壓表V的示數(shù)是________伏。(4)他們?cè)陔娐分写?lián)滑動(dòng)變阻器的作用是________,閉合開(kāi)關(guān)前,變阻器的滑片P應(yīng)置于________(填“左”或“右”)端?!敬鸢浮浚?)斷開(kāi);短路;電源(2)將導(dǎo)線①的一端從接線柱C改接到D(B)[或?qū)?dǎo)線②的一端從接線柱A改接到B(D)](3)2.5;2.5(4)改變電路中的電流(或改變小燈泡兩端的電壓);左【解析】(1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi);由圖知,電流未通過(guò)兩燈泡直接形成了回路,可知兩燈泡被短路,此時(shí)兩燈泡都不會(huì)亮;
滑動(dòng)變阻器的阻值不是最大,電路中的電流會(huì)較大,有可能損壞滑動(dòng)變阻器或電源;
(2)可將①的一端從接線柱C改接到D或?qū)?dǎo)線②的一端從接線柱A改接到B;
(3)由圖丁知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.5V;
因?yàn)闊襞莶⒙?lián),所以V的示數(shù)也為2.5V;
(4)滑動(dòng)變阻器在電路中的基本作用是保護(hù)電路,還可以改變燈泡兩端電壓或電路中的電流;
滑動(dòng)變阻器的下面接了右邊的接線柱,所以在閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最左端,使其阻值最大.4.小剛和小麗用如圖所示的器材探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系,用三節(jié)干電池串聯(lián)做電源,兩只小燈泡的規(guī)格不同。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,連接實(shí)驗(yàn)電路。要求:L1和L2串聯(lián),電壓表測(cè)量?jī)蔁舸?lián)后的總電壓。(2)小剛用電壓表測(cè)量L1兩端的電壓時(shí),直接選用0~3伏的量程,小麗說(shuō)這樣不行,規(guī)范的操作方法應(yīng)該是________。(3)他們?cè)跍y(cè)量L2兩端的電壓時(shí),兩燈突然熄滅,電壓表示數(shù)變?yōu)?。小剛用電壓表檢測(cè)L1兩端的電壓,示數(shù)為電源電壓,由此判斷出L1處的故障是________;L2是短路還是正常的?小麗在原電路中又添加了一個(gè)電學(xué)器材,就檢驗(yàn)出了結(jié)果,她的方法可能是________。L1兩端電壓(伏)L2兩端電壓(伏)串聯(lián)總電壓(伏)1.43.14.5(4)他們排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),得出了上表所示的一組數(shù)據(jù)。為了得出串聯(lián)電路電壓關(guān)系的普遍規(guī)律,他們還應(yīng)當(dāng)________?!敬鸢浮浚?)
(2)先選用0~15伏量程試測(cè);如果示數(shù)小于3伏,再改用0~3伏量程測(cè)量
(3)斷路;用小燈泡或定值電阻或滑動(dòng)變阻器與L1并聯(lián)(或替換L2),如果L2發(fā)光,則L2正常;若L2不發(fā)光,則L2短路
(4)換用不同規(guī)格的器材(燈泡、電源)或加滑動(dòng)變阻器,多次測(cè)量【解析】(1)按電流路徑連接電路,電壓表測(cè)量串聯(lián)后的總電壓,如下圖所示:
(2)電流表和電壓表在使用時(shí),如不能估計(jì)測(cè)量值的大小,應(yīng)采用試觸法選擇合適量程,即先選用0~15V的量程試測(cè),如果示數(shù)小于3V,再改用0~3V量程測(cè)量.
答:先選用0~15V的量程試測(cè),如果示數(shù)小于3V,再改用0~3V量程測(cè)量.
(3)①在測(cè)量L2兩端的電壓時(shí),電路如下圖:
兩燈突然熄滅,說(shuō)明電路中有斷路的地方;電壓表示數(shù)為零,說(shuō)明L2短路或者電壓表和電源連接的部分“電壓表--開(kāi)關(guān)--電源--L1”電路中出現(xiàn)了斷路.
②再電壓表檢測(cè)L1兩端的電壓,電路如下圖:
電壓表示數(shù)為電源電壓,說(shuō)明電壓表和電源連接的部分“電壓表--L2--開(kāi)關(guān)--電源”無(wú)斷路,只能是燈泡L1斷路.
③判斷L2是否短路,可以采用替換L1的方法,讓它恢復(fù)通路,根據(jù)L2的發(fā)光情況進(jìn)行判斷.
答:L1處的故障是斷路;判斷L2是短路還是正常的方法是:用小燈泡與L1并聯(lián)(或替換L1),如果L2發(fā)光,則L2正常;若L2不發(fā)光,則L2短路.
(4)為了得出串聯(lián)電路電壓關(guān)系的普遍規(guī)律,換用不同規(guī)格的器材(燈泡、電源)或加滑動(dòng)變阻器,多次測(cè)量.5.【實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)】①學(xué)會(huì)電壓表的使用。②通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律?!緦?shí)驗(yàn)器材】電壓表、干電池、導(dǎo)線(若干)、開(kāi)關(guān)、小燈泡?!咎岢鰡?wèn)題】①串聯(lián)電路中,各用電器兩端電壓與電源電壓有什么關(guān)系?②并聯(lián)電路中,干路中的電壓與各個(gè)支路兩端電壓有什么關(guān)系?(1)【猜想與假設(shè)】①串聯(lián)電路中:________。②并聯(lián)電路中:________。(2)【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】Ⅰ.探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)探究過(guò)程:①調(diào)節(jié)電壓表指針指零,檢查器材;②按照電路圖連接電路,注意連接電路過(guò)程中要斷開(kāi)開(kāi)關(guān),連接好了再檢查一下電路;③用電壓表測(cè)量燈L1兩端的電壓,記為U1;用電壓表測(cè)量燈L2兩端的電壓,記為U2,測(cè)量燈L1、L2兩端的總電壓為U,記入表格;更換燈泡重復(fù)步驟③。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):串聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)L1兩端的電壓U1/伏L2兩端的電壓U2/伏電源兩端的電壓U/伏
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:________。(3)交流討論:小明同學(xué)用如圖所示的器材探究“串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”,用三節(jié)干電池串聯(lián)供電,他們選擇了兩只規(guī)格不同的小燈泡L1、L2。①小明按圖所示電路連接好最后一根導(dǎo)線后,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示,產(chǎn)生這種情況的原因是連接電路時(shí),________。②若小明在測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,產(chǎn)生這種情況的原因是________。③小明同學(xué)用電壓表測(cè)量L1兩端電壓時(shí),直接選用“0~3V”的量程,小聰同學(xué)說(shuō)這樣不行,規(guī)范的操作方法應(yīng)該是________。④在測(cè)量L2兩端電壓時(shí),兩燈突然熄滅,電壓表示數(shù)變?yōu)?,用電壓表測(cè)L1兩端電壓,電壓表示數(shù)為電源電壓,出現(xiàn)此故障的原因可能是________。A.燈L1短路
B.燈L2短路C.燈L1斷路
D.燈L2斷路(4)他們排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),得出一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,為了得出串聯(lián)電路電壓關(guān)系的普遍規(guī)律,他們還應(yīng)________。U1/伏U2/伏U/伏1.21.02.2【答案】(1)電源電壓等于各用電器兩端電壓之和;各個(gè)支路兩端電壓相等,且等于干路中電壓
(2)串聯(lián)電路中,電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和
(3)電壓表的正負(fù)接線柱接反了;電壓表量程選小了;選用“0~15V”的量程進(jìn)行試觸;C
(4)換用不同規(guī)格的小燈泡,再測(cè)出幾組電壓值【解析】(1)①在串聯(lián)電路中,電路各部分電壓之和等于電路總電壓;
②在并聯(lián)電路中,各支路兩端電壓相等等于電路總電壓;
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可得出:串聯(lián)電路中,電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和;
(3)①甲圖電壓表的示數(shù)幾乎為零,產(chǎn)生這種情況原因是電壓表的正負(fù)接線柱接反了;
②乙圖電壓表的示數(shù)超過(guò)其最大量程,產(chǎn)生這種情況原因是電壓表的量程選小了;
③電壓表在使用前應(yīng)先用“0~15V”的量程試觸,以防止被測(cè)用電器的電壓過(guò)大燒壞電壓表;
④此實(shí)驗(yàn)探究的是“串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”,所以閉合回路一定是串聯(lián)電路,測(cè)量L2兩端電壓時(shí),兩燈突然熄滅,電壓表示數(shù)變?yōu)?,用電壓表測(cè)L1兩端電壓,電壓表示數(shù)為電源電壓,出現(xiàn)此故障的原因?yàn)椋簾鬖1斷路;
(4)由于一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有偶然性,所以要得到串聯(lián)電路電壓的普遍規(guī)律,應(yīng)換用不同規(guī)格的小燈泡,再測(cè)出幾組電壓值;6.小明和小華同學(xué)在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,都設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。(1)連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示,接下來(lái)他要對(duì)電壓表進(jìn)行的操作是________。(2)小明根據(jù)圖甲連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零,若只有L1或L2中的一處發(fā)生故障,則故障可能是________(寫出一種即可)。(3)排除故障后,小明完成了實(shí)驗(yàn),并把數(shù)據(jù)記錄在下表中。UAB/VUBC/VUAC/V1.41.42.8①分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:①串聯(lián)電路兩端的電壓________各部分電路兩端電壓之和:②串聯(lián)電路中,各部分電路兩端電壓相等。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小明和小華互相交流,小華指出結(jié)論②是錯(cuò)誤的,造成結(jié)論錯(cuò)誤的原因是________,另外,小明的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上還存在另一個(gè)不足之處是________。(5)小明和小華還進(jìn)行了深入交流,為了節(jié)省時(shí)間,利用原來(lái)的電路圖,在測(cè)L2兩端的電壓時(shí),電壓表所接的B接點(diǎn)不動(dòng),只斷開(kāi)A接點(diǎn),并把接線改接到C接點(diǎn)上,這個(gè)方法________(選填“能”或“不能”)測(cè)出L2兩端的電壓,理由是________。【答案】(1)對(duì)電壓表進(jìn)行調(diào)零(2)L2斷路(或L1短路)(3)等于
(4)選用相同規(guī)格的燈泡做實(shí)驗(yàn);只測(cè)出了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性和片面性(5)不能;電壓表的正負(fù)接線柱接反了【解析】(1)連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示,接下來(lái)他要對(duì)電壓表進(jìn)行的操作是:對(duì)電壓表進(jìn)行調(diào)零。
(2)小明根據(jù)圖甲連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零,若只有L1或L2中的一處發(fā)生故障,則故障可能是:L2斷路(或L1短路)。
(3)①將前面兩個(gè)數(shù)據(jù)相加得到:1.4V+1.4V=2.8V,因此得到結(jié)論:串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和:
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小明和小華互相交流,小華指出結(jié)論②是錯(cuò)誤的,造成結(jié)論錯(cuò)誤的原因是:選用相同規(guī)格的燈泡做實(shí)驗(yàn),另外,小明的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上還存在另一個(gè)不足之處是:只測(cè)出了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性和片面性。
(5)根據(jù)甲圖可知,電壓表的A端與電源正極相連,肯定是“+”接線柱。如果將A與C點(diǎn)相接,那么“+”接線柱就與電源負(fù)極相連,因此這個(gè)方法是不能測(cè)量L2的電壓的,理由是:電壓表的正負(fù)接線柱接反了。
7.在探究并聯(lián)電路中電壓特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,完成電路的連接(電源為3V的電池組),要求電壓表測(cè)L2兩端的電壓。(2)電壓表的示數(shù)(如圖乙所示)為_(kāi)_______V。(3)進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,實(shí)驗(yàn)小組的小瑛同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要問(wèn)題:并聯(lián)的兩個(gè)燈泡兩端的電壓明顯小于3.0V,其他部分的電壓哪里去了呢?小瑛測(cè)量電源兩端電壓發(fā)現(xiàn)電壓為2.65V,請(qǐng)分析:電壓減小是否是線路上的電阻引起的?________(填“是”或“不是”),因?yàn)開(kāi)_______?!敬鸢浮浚?)解:如圖所示(2)2.6(3)不是;電池本身有內(nèi)阻,分擔(dān)一部分電壓【解析】(1)①?gòu)碾娫凑龢O出發(fā),依次經(jīng)過(guò)燈泡L1,開(kāi)關(guān)S流回負(fù)極;
②從燈泡L1的左端分流,連接燈泡L2的右端,再將L2的左端與開(kāi)關(guān)相連;
③將電壓表并聯(lián)在燈泡L2的兩端即可。如下圖所示:
(2)根據(jù)乙圖可知,電壓表選擇量程0~3V,分度值為0.1A,那么電壓表的示數(shù):2V+0.1V×6=2.6V;
(3)電壓減小不是線路上的電阻引起的,因?yàn)殡姵乇旧碛袃?nèi)阻,分擔(dān)一部分電壓。8.小芳在“探究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,連接好了的實(shí)物電路圖如圖甲所示,請(qǐng)你協(xié)助完成:(1)在方框內(nèi)畫出與圖甲對(duì)應(yīng)的電路圖,并在電路圖中標(biāo)上L1、L2。(2)在某次測(cè)量時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)燈L1兩端的電壓為_(kāi)_______V。(3)閉合開(kāi)關(guān)后,小芳發(fā)現(xiàn)L1、L2均不發(fā)光,電壓表有示數(shù)且大小接近3V,則電路中出現(xiàn)的故障可能是L1發(fā)生了________(選填“短路”或“斷路”)。(4)排除故障后,小芳在測(cè)量了燈L1兩端的電壓后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),然后將導(dǎo)線AE的A端松開(kāi),接到D接線柱上,測(cè)量燈L2兩端的電壓,這一做法會(huì)造成________?!敬鸢浮浚?)(2)1.9(3)斷路(4)電壓表的正負(fù)接線柱接反【解析】(1)根據(jù)甲圖可知,電流從電源正極出發(fā),依次經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)、燈泡L2、燈泡L1,回到電源的負(fù)極,然后將電壓表并聯(lián)在燈泡L1兩端,如下圖所示:
(2)根據(jù)乙圖可知,電壓表選擇量程0~3V,分度值為0.1V,那么燈泡L1的兩端電壓為:1V+0.1V×9=1.9V;
(3)閉合開(kāi)關(guān)后,小芳發(fā)現(xiàn)L1、L2均不發(fā)光,電壓表有示數(shù)且大小接近3V,則電路中出現(xiàn)的故障可能是L1發(fā)生了斷路;
(4)根據(jù)甲圖可知,將導(dǎo)線AE的A端松開(kāi),接到D接線柱上,此時(shí)電壓表的“-”接線柱與電源正極相連,因此這一做法會(huì)造成:電壓表的正負(fù)接線柱接反。9.(2020·衢州)為探究影響水果電池電壓大小的因素,小科利用銅片、鋅片作電極的水果電池(圖甲)和電壓傳感器(精密電壓測(cè)量?jī)x)等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄如下表:實(shí)驗(yàn)組別水果種類電極插入深度/cm電極之間距離/cm測(cè)得電壓/V1哈密瓜1.02.00.8862哈密瓜1.04.00.8853哈密瓜1.06.00.8864蘋果1.02.01.0095蘋果1.52.01.0116蘋果2.02.01.010(1)為探究電極之間距離對(duì)水果電池電壓大小的影響,應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)________(填組別)進(jìn)行對(duì)比。(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是________。(3)于電池與水果電池原理類似,其結(jié)構(gòu)如圖乙。若要改變一節(jié)干電池的電壓,根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,你的做法是________。【答案】(1)1、2、3(2)電極材科不變時(shí),水果電池的電壓大小與水果種類有關(guān),與電極插入深度和電極之間距離無(wú)關(guān)(3)改變化學(xué)填充劑的成分【解析】(1)為探究電極之間距離對(duì)水果電池電壓大小的影響,必須控制水果種類和電極深度相同,故選1、2、3;
(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、2、3可知,當(dāng)水果種類和電極深度相同時(shí),電池電壓與電極之間的距離無(wú)關(guān);
對(duì)比實(shí)驗(yàn)4、5、6可知,當(dāng)水果種類和電極距離相同時(shí),水果電池電壓與電極深度無(wú)關(guān);
對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、4可知,當(dāng)電極深度和電極距離相同時(shí),水果電池電壓與水果種類有關(guān)。
最終得到結(jié)論:電極材科不變時(shí),水果電池的電壓大小與水果種類有關(guān),與電極插入深度和電極之間距離無(wú)關(guān)。(3)根據(jù)(2)結(jié)論可知,要改變水果電池的電壓,只能改變水果的種類;據(jù)此類推,要改變干電池的電壓,就要改變干電池內(nèi)化學(xué)填充劑的成分。二、電流與電壓、電阻的關(guān)系10.小華在進(jìn)行“測(cè)量小彩燈的電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)臺(tái)上給他提供的器材有:6伏的蓄電池、電流表(0~0.6安,0~3安)、電壓表(0~3伏、0~15伏)、滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω1.5A”、正常發(fā)光時(shí)電壓為3.8伏的小彩燈(估計(jì)正常發(fā)光時(shí)電阻約為12歐)、開(kāi)關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇________安的量程。(2)他連接的實(shí)物電路如圖甲所示,但還有兩根導(dǎo)線沒(méi)接好,同組的小聰同學(xué)補(bǔ)接后又畫出該電路的電路圖(如圖乙所示),請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將這兩根導(dǎo)線連接好。(3)閉合開(kāi)關(guān)后,小華發(fā)現(xiàn)小彩燈不發(fā)光、電流表示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)為6伏,產(chǎn)生故障的原因可能是下列情況中的____(填字母)。A.小彩燈短路B.電壓表的正、負(fù)接線柱接反了
C.小彩燈的燈座接觸不良D.小彩燈的燈絲斷了(4)排除故障后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8伏時(shí),小彩燈正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小彩燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(kāi)_______歐。(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))?!敬鸢浮浚?)0~0.6(2)(3)C,D(4)12.7【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)小彩燈的電流為;I=UR=3.8V12Ω≈0.32A<0.6A,因此電流表應(yīng)選擇0-0.6A的量程。
(2)根據(jù)乙圖可知,電流表0.6A接線柱接開(kāi)關(guān)左端接線柱;因?yàn)闊襞莸念~定電壓為3.8V,故電壓表用0-15V的量程,故燈泡右端接線柱接電壓表15V接線柱,電路圖如圖所示:
(3)閉合開(kāi)關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)小彩燈不發(fā)光,電流表的示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)為6V,產(chǎn)生故障的原因可能是斷路或接觸不良,故選CD。11.小敏用圖甲所示電路來(lái)測(cè)定某定值電阻的阻值。實(shí)驗(yàn)次數(shù)U(V)I(A)R(Ω)12.00.2010.022.532.90.2810.4(1)閉合開(kāi)關(guān)前,要將滑動(dòng)變阻器滑片滑到________(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)結(jié)合圖甲電路分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是________。(3)排除故障后,進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)如表。表中第二次實(shí)驗(yàn)的電流可從圖乙中讀取,根據(jù)這三次測(cè)得的數(shù)據(jù)求得此電阻的阻值為_(kāi)_______Ω(保留一位小數(shù))。(4)下列實(shí)驗(yàn)電路圖中,也能夠得出定值電阻Rx阻值的電路有________。A.B.C.D.【答案】(1)A(2)電壓表和電流表的位置互換了(3)10.3(4)A,C,D【解析】(1)根據(jù)甲圖可知,變阻器使用的是PB段,當(dāng)滑片再A端時(shí)阻值最大,因此閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)滑到A處;
(2)圖甲中電壓表與定值電阻串聯(lián),電流表與定值電阻并聯(lián)。因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻很大,所以電流很小,那么則電流表無(wú)示數(shù)。由于串聯(lián)電路電壓與電阻成正比,所以電壓表幾乎分得全部電壓,則:產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是電壓表和電流表的位置互換了。
(3)根據(jù)乙圖可知,第二次實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流值為0.24A,則定值電阻R2=2.5V0.24A≈10.4Ω;
三次實(shí)驗(yàn)所得定值電阻的平均值即為此電阻的阻值;R=10Ω+10.4Ω+10.4Ω3≈10.3Ω;
(4)A.電壓表測(cè)總電壓,根據(jù)R總=U總I總計(jì)算出總電阻,然后根據(jù)Rx=R總-R計(jì)算即可,故A正確;
B.兩個(gè)電阻并聯(lián),電壓表能夠測(cè)出Rx的電壓,而電流表無(wú)法測(cè)出通過(guò)它的電流,因此不能計(jì)算出Rx,故B錯(cuò)誤;
C.下面的電流表直接測(cè)量定值電阻的電流I0,上面的電流表測(cè)量它們的總電流I總,那么通過(guò)Rx的電流為Ix=I總-I0。并聯(lián)電路中,各支路兩端電壓相等,即Rx(I總-I0)=I0R,解得:Rx=I0RI總?I0,故C正確;
D.首先將變阻器的阻值調(diào)到最大,記下這時(shí)電流表的示數(shù)I總;將變阻器的阻值調(diào)到0,記下這時(shí)電流表的示數(shù)IR。然后根據(jù)U總12.圖甲是利用伏安法測(cè)量小燈泡L的電阻的實(shí)驗(yàn)電路,已知L正常發(fā)光時(shí)兩端需加的電壓為2.5V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω。(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,把圖甲的實(shí)物電路連接完整(要求導(dǎo)線不交叉,閉合開(kāi)關(guān)后,滑動(dòng)變阻器滑片向左滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮)。(2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于________(選填“A端”“B端”或“AB正中間”)。(3)移動(dòng)滑片P,當(dāng)小燈泡L正常發(fā)光時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)電流表的讀數(shù)為_(kāi)_______A,小燈泡的電阻為_(kāi)_______Ω(保留一位小數(shù))。(4)實(shí)驗(yàn)操作時(shí),因小燈泡L不慎損壞而出現(xiàn)斷路,移動(dòng)滑片P,電壓表指針________(選填“幾乎不動(dòng)”或“明顯偏轉(zhuǎn)”)?!敬鸢浮浚?)(2)B端(3)0.3;8.3(4)幾乎不動(dòng)【解析】(1)變阻器接線應(yīng)該“一上一下”,只需將下面的A接線柱與開(kāi)關(guān)左邊的接線柱連接即可;電壓表與燈泡并聯(lián),因?yàn)?.5V<3V,所以選擇量程0~3V,只需將燈泡右端與電壓表中間的接線柱“3”連接即可,如下圖所示:
(2)根據(jù)圖片可知,變阻器使用的是AP段,當(dāng)P位于B端時(shí)變阻器的阻值最大,因此:閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于B端;
(3)根據(jù)乙圖可知,電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,那么示數(shù)為0.3A,因此燈泡正常發(fā)光的電阻為:R=UI=2.5V13.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路,測(cè)量一個(gè)阻值約為100Ω的電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)室中提供的器材有:兩節(jié)完全相同的舊干電池,兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干。另外還有可供選擇的器材:A.電壓表V1(量程0~3V)B.電壓表V2(量程0~15V)C.定值電阻R1(阻值5Ω)D.定值電阻R2(阻值160Ω)(1)為了準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)時(shí)在圖甲中的電壓表應(yīng)選用________,定值電阻R應(yīng)選用________。(均填字母)(2)將實(shí)驗(yàn)器材按照電路圖連接好電路,先閉合________,電壓表示數(shù)如圖乙所示,是________V,再閉合________,電壓表的示數(shù)為2.8V。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),可計(jì)算出Rx=________Ω。(4)實(shí)驗(yàn)中使用的干電池每節(jié)電壓是________V。【答案】(1)A;D(2)S2;1.2;S1(3)120(4)1.4【解析】(1)為了準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)時(shí)在圖甲中的電壓表應(yīng)選用A,定值電阻R應(yīng)選用D;
(2)將實(shí)驗(yàn)器材按照電路圖連接好電路,先閉合S2,電壓表示數(shù)如圖乙所示,量程選擇0~3V,分度值為0.1V,那么示數(shù)是1.2V,再閉合S1,電壓表的示數(shù)為2.8V。
(3)R的電壓U=U總-Ux=2.8V-1.2V=1.6V;
通過(guò)Rx的電流:Ix=I=UR=1.6V160Ω=0.01A;
那么電阻xR的阻值:14.某科學(xué)興趣小組利用圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路圖同時(shí)測(cè)量電源電壓U0的大小和電阻Rx的阻值,電源電壓U0約為2~3V,Rx的阻值約為6~7Ω。實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:導(dǎo)線若干、開(kāi)關(guān)、電流表(量程0~0.6A,0~3A)、電壓表(量程0~3V,0~15V)、滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為30Ω)。請(qǐng)你完成下列問(wèn)題:(1)按照?qǐng)D甲用筆畫線代替導(dǎo)線,連接好圖乙中的實(shí)物圖。(2)用物理量U0、Rx、電流表的示數(shù)I寫出表示電壓表示數(shù)U大小的關(guān)系式:________。(3)①正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為_(kāi)_______(選填“最大”或“零”);②移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀出4組電流表和電壓表示數(shù),分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),把這4個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)大致為一條直線(并虛線延長(zhǎng)到縱軸),如圖丙所示。從圖丙中信息可求得:電源電壓U0=________V,電阻Rx=________Ω?!敬鸢浮浚?)解:如答圖所示。(2)U0-IRx(3)最大;3;6【解析】(1)①根據(jù)甲圖可知,從電源正極出發(fā),依次連接開(kāi)關(guān)、電流表、變阻器和Rx,然后回到電源負(fù)極。
②根據(jù)甲圖可知,分流點(diǎn)在開(kāi)關(guān)和電流表之間,匯流點(diǎn)在變阻器和Rx之間,將電壓表連接在這兩點(diǎn)之間即可;
③因?yàn)殡娫措妷簽?~3V,所以電壓表選擇量程0~3V;根據(jù)I=UR可知,電流表的示數(shù)大約在0.3~0.4A之間,因此電流表選擇量程0~0.6A。
如下圖所示:
(2)在串聯(lián)電路中,總電壓等于各處電壓之和,即U0=U+Ux;
根據(jù)歐姆定律變形式U=IR得到:U0=U+IxRx;
那么電壓表的示數(shù)U=U0-IRx;
(3)①正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為最大;
②根據(jù)丙圖可知,當(dāng)電流為0.4A時(shí),電壓表的示數(shù)為0.6V;
根據(jù)U總=U+Ux得到:U0=0.6V+0.4AxRx
①;
當(dāng)電流為0.1A時(shí),電壓表的示數(shù)為2.4V;
根據(jù)U總=U+Ux得到:U0=2.4V+0.1AxRx
②;
①②式聯(lián)立解得:U015.圖甲為“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,電源電壓恒為3V,用電阻箱來(lái)選用不同的電阻,按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題。
(1)閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到適當(dāng)位置,調(diào)節(jié)電阻箱使接入電路的電阻為4Ω時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,為_(kāi)_______A;電壓表示數(shù)應(yīng)為_(kāi)_______V。(2)將電阻箱調(diào)到一個(gè)阻值更大的電阻后,閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向________(選填“a”或“b”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)保持不變,同時(shí)記下對(duì)應(yīng)的電流值。(3)多次改變電阻箱的阻值,重復(fù)上述操作,得到了表中所示的數(shù)據(jù),通過(guò)觀察表中的數(shù)據(jù),分析得出:當(dāng)電阻兩端的電壓一定時(shí),接入電路的電阻越大,通過(guò)它的電流越________。物理量12345R(Ω)45102025I(A)乙圖的示數(shù)0.400.200.100.08(4)為了進(jìn)一步確定電流與電阻的定量關(guān)系,老師提出將表中各組電阻值的倒數(shù)算出,請(qǐng)你在丙圖中描點(diǎn)作出I-的圖像________,根據(jù)畫出的圖像可知:電壓一定時(shí),電流I跟電阻R成________比。【答案】(1)0.5;2(2)b(3)?。?);反【解析】(1)根據(jù)乙圖可知,電流表的量程0~0.6A,分度值為0.02A,那么電流表的示數(shù)為0.5A,則電壓表的示數(shù)為:U=IR=0.5A×4Ω=2V;
(2)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,當(dāng)電阻箱的阻值增大后,電壓表的示數(shù)變大。如果要使其示數(shù)變小恢復(fù)原來(lái)的示數(shù),就要增大變阻器的電壓。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,就要增大變阻器的阻值,即滑片想b端移動(dòng)。
(3)根據(jù)表格可知,當(dāng)電阻兩端的電壓一定時(shí),接入電路的電阻越大,通過(guò)它的電流越小。
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)的1R的值,然后在方格紙上對(duì)應(yīng)位置描點(diǎn),最后將相鄰的點(diǎn)連接起來(lái)即可,如下圖所示:
根據(jù)圖像的形狀可知,電壓一定時(shí),電流I跟電阻R成反比。16.(2020八上·浙江期中)在研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與兩端電壓關(guān)系的活動(dòng)中,同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究?!緦?shí)驗(yàn)步驟】①按圖甲所示電路圖連接好電路;②閉合開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,讀出電壓表和電流表的示數(shù),并記錄數(shù)據(jù);③對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并繪制成如圖乙所示的圖像。實(shí)驗(yàn)時(shí)要增大定值電阻兩端的電壓,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向________
(選填“左”或“右”)移動(dòng)?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)圖像,可以得到的結(jié)論是________?!緦?shí)驗(yàn)反思】某小組的同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn),電壓與電流的比值恰好等于R的阻值,這是一種巧合嗎?于是同學(xué)們想利用其他小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步論證,并提出了以下兩種收集數(shù)據(jù)的方案:方案一:收集電阻值均為10Ω的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù);方案二:收集電阻值不同的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù)。你認(rèn)為方案________更合理?!敬鸢浮孔?;當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比;二【解析】【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】定值電阻的阻值保持不變,根據(jù)公式I=UR可知,當(dāng)它兩端的電壓增大時(shí),通過(guò)電路的電流增大。根據(jù)“電流與電阻的反比關(guān)系”可知,變阻器的阻值變小,因此滑片向左移動(dòng);
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)乙圖可知,電流和電壓的變化圖像為一條斜線,那么得到結(jié)論:當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比。17.(2020九上·蕭山開(kāi)學(xué)考)小倩同學(xué)在探究“電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,選用器材有:學(xué)生電源(電壓恒為4.5V)電流表、電壓表、定值電阻R,導(dǎo)線若干和標(biāo)有“50Ω、0.5A”字樣滑動(dòng)變阻器R′
實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電壓U/V1.01.42.02.4電流I/A0.100.140.200.24(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的電路連接完整;(要求:滑片P向D端移動(dòng)時(shí),電路中的電流變大,且導(dǎo)線不能交叉。)(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須________(選填“斷開(kāi)”或“閉合”)。在電路連接完整后,閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到________(選填“A”或“B”)端;
(3)閉合開(kāi)關(guān)S后,移動(dòng)滑片P時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù)且不斷變化,則電路故障可能是定值電阻R發(fā)生了________(選填“斷路”或“短路”);
(4)排除故障后閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片P,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.28A時(shí),電壓表指針位置如圖乙所示,則定值電阻R的阻值為_(kāi)_______Ω。多次改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,可初步得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體的兩端的電壓成________比;(5)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值不得小于________Ω。【答案】(1)(2)斷開(kāi);A(3)短路(4)10;正(5)6【解析】(1)當(dāng)變阻器的滑片P向D端移動(dòng)時(shí),電流變大,那么電阻變小,因此變阻器使用的是滑片右邊的部分,即上面的接線柱任選,下面必須連接右邊的B接線柱,如下圖所示:
(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)。在電路連接完整后,閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到A端,此時(shí)變阻器的阻值最大;
(3)閉合開(kāi)關(guān)S后,移動(dòng)滑片P時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù)且不斷變化,則電路故障可能是定值電阻R發(fā)生了短路;
(4)根據(jù)乙圖可知,電壓表選擇量程0~3V,分度值為0.1V,那么電壓表的示數(shù)為2.8V,定值電阻的阻值R=UI=2.8V0.28A=10Ω;
根據(jù)表格可知,對(duì)應(yīng)的電壓和電流的比值都是10,因此得到結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體的兩端的電壓成正比;
(5)當(dāng)電流為0.28A時(shí),總電阻為:R總=18.(2020·寧波)在做“研究相同電壓下不同導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20?
1.0A”,還有多個(gè)阻值不小于5?的定值電阻可供選擇。(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,小科檢查電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)元件連接錯(cuò)誤(其它元件連接正確),該元件和錯(cuò)誤分別是________。(2)改正錯(cuò)誤后,正確操作,測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)第一次第二次第三次定值電阻/?510★電流表示數(shù)/A0.400.200.10表中“★”處所選用定值電阻的阻值是________Ω。【答案】(1)電流表,正負(fù)接線柱接反(2)20
【解析】(1)根據(jù)圖片可知,電流表的“-”接線柱與電源的正極連接,而“3A”的接線柱與電源負(fù)極相連,因此錯(cuò)誤為:
電流表,正負(fù)接線柱接反;
(2)根據(jù)第一組數(shù)據(jù)可知,電壓表的示數(shù)為:U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V;
那么第三次定值電阻的阻值為:R3=U3I(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉)。(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象。①由圖象可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),________。②上述實(shí)驗(yàn)中,小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,接下來(lái)的操作是________,然后將10Ω的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為2V時(shí),讀出電流表的示數(shù)。(3)實(shí)驗(yàn)提供了下面三個(gè)不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器,要完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取哪一個(gè)滑動(dòng)變阻器?
。(選填字母代號(hào))A.“30Ω
2A”B.“50Ω
1A”C.“100Ω
0.1A”【答案】(1)如圖
(2)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端(或阻值最大處)(3)B【解析】(1)①根據(jù)乙圖可知,變阻器應(yīng)該與定值電阻串聯(lián);既然變阻器下面的接線柱已經(jīng)與電源相連,那么只需將上面的一個(gè)接線柱與電阻右端的接線柱相連即可;
②電壓表應(yīng)該與定值電阻并聯(lián)。既然電壓表的“3V”接線柱已經(jīng)與電阻左端的接線柱相連,那么只需將“-”接線柱與電阻的右端相連即可,如下圖所示:
(2)①根據(jù)丙圖可知,電流隨電阻變化的圖像為一條雙曲線,那么得到結(jié)論:電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比;
②上述實(shí)驗(yàn)中,小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,接下來(lái)的操作是:斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端(或阻值最大處),然后將10Ω的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為2V時(shí),讀出電流表的示數(shù)。
(3)根據(jù)丙圖可知,最小電流為0.1A,此時(shí)的總電阻為:R總=U總I總=6V20.(2020八下·鎮(zhèn)海期末)某科學(xué)興趣小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”:(1)他們根據(jù)圖1所示電路圖連接成圖2的實(shí)物電路。①連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)________,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________(選填“A”或“B”)端。②檢查連接無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表均無(wú)示數(shù)。他們將導(dǎo)線EF的E端取下,依次接在滑動(dòng)變阻器的C、A接線柱上時(shí),觀察到兩種情況下電流表均無(wú)示數(shù)、電壓表示數(shù)均為電源電壓。則電路故障可能為_(kāi)_______。A.滑動(dòng)變阻器短路
B.電阻R斷路
C.A、E間導(dǎo)線斷路③排除故障后,開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)始終保持________表示數(shù)不變。同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù),畫出了通過(guò)導(dǎo)體的電流I與電阻R的關(guān)系圖像,如下圖所示。(2)分析圖像發(fā)現(xiàn):在此實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)定值電阻阻值較大時(shí),通過(guò)它的電流較小,進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)隨著阻值的增大,電流的變化量越來(lái)越________,可見(jiàn),若連入電路的定值電阻阻值均太大,不易發(fā)現(xiàn)通過(guò)導(dǎo)體的電流隨電阻的變化規(guī)律。【答案】(1)斷開(kāi);B;C;電壓(2)小【解析】(1)①連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于B端;
②根據(jù)題意可知,當(dāng)電壓表接在電阻R兩端時(shí),電壓表和電流表都沒(méi)示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源負(fù)極、E點(diǎn)與電源正極之間出現(xiàn)了斷路。當(dāng)將電壓表上連接的FE導(dǎo)線的E端改接在A點(diǎn)時(shí),電壓表有示數(shù),那么說(shuō)明電壓表與電源負(fù)極部分完好,A點(diǎn)到電源正極之間完好,那么斷路只能發(fā)生在前后兩次變化的部分,即AE之間,故選C。
③根據(jù)控制變量法可知,探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系時(shí),必須改變電阻控制電壓相等,即實(shí)驗(yàn)時(shí)始終保持電壓表示數(shù)不變。
(2)根據(jù)圖像可知,當(dāng)電阻為5Ω變?yōu)?0Ω時(shí),電流的變化量為:0.4A-0.2A=0.2A;當(dāng)電阻由20Ω變?yōu)?5Ω時(shí),同樣增大5Ω,電流幾乎沒(méi)有發(fā)生變化,可見(jiàn):隨著阻值的增大,電流的變化量越來(lái)越小。21.(2019八上·吳興期末)在研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與兩端電壓關(guān)系的活動(dòng)中,同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。①按圖甲所示電路圖連接好電路;②閉合開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,讀出電壓表和電流表的示數(shù),并記錄數(shù)據(jù);③對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),電流表無(wú)讀數(shù),電壓表有讀數(shù)但不變。判斷電路的故障是________。(2)排除故障,得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制成乙圖像。根據(jù)乙圖像,可以得到的結(jié)論是________。(3)某小組的同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn),電壓與電流的比值恰好等于R的阻值,這是一種巧合嗎?于是同學(xué)們想利用其他小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步論證,他們選用了前面小組R=10Ω的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)和自己小組的結(jié)果一致。于是就得出了電壓與電流的比值恰好等于R的阻值的結(jié)論。請(qǐng)你對(duì)該小組的論證提出自己的看法___
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