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文檔簡介
專題20實驗探究題(電磁學)考情分析 2考點一用電流表和電壓表測量電阻 3【真題研析·規(guī)律探尋】 3【核心提煉·考向探究】 7【題型特訓·命題預測】 9考點二探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點 17【真題研析·規(guī)律探尋】 17【核心提煉·考向探究】 19【題型特訓·命題預測】 20考點三探究影響電阻大小的因素 23【真題研析·規(guī)律探尋】 23【核心提煉·考向探究】 25【題型特訓·命題預測】 25考點四探究電流與電壓、電阻的關(guān)系 27【真題研析·規(guī)律探尋】 27【核心提煉·考向探究】 30【題型特訓·命題預測】 30考點五測量小燈泡的電功率 35【真題研析·規(guī)律探尋】 35【核心提煉·考向探究】 38【題型特訓·命題預測】 40考點六探究影響電流熱效應的因素 48【真題研析·規(guī)律探尋】 48【核心提煉·考向探究】 50【題型特訓·命題預測】 51考點七探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件 55【真題研析·規(guī)律探尋】 55【核心提煉·考向探究】 57【題型特訓·命題預測】 57考點要求課標要求命題預測力學4.1.9用電流表和電壓表測量電阻。4.2.9探究通電螺線管外部磁場的方向。4.2.10探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件。4.2.11探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點。4.2.12探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。
(1)用電流表和電壓表測量電阻。主要命題點有:補充電路連接完整、電表的讀數(shù)、電阻的計算、故障分析、特殊方法測電阻等。(2)探究通電螺線管外部磁場的方向。主要命題點有:影響磁場方向的因素、磁場的概念、磁感線的概念、有關(guān)作圖等。(3)探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件。主要命題點有:產(chǎn)生感應電流的條件、感應電流的方向與大小的影響因素、能量轉(zhuǎn)化、有關(guān)應用等。(4)探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點。主要命題點有:電表的正確使用與讀數(shù)、電路故障分析、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)歸納實驗結(jié)論等。(5)探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。主要命題點有:電表讀數(shù)、故障分析、探究方法、數(shù)據(jù)處理、實驗結(jié)論歸納等。
考點一用電流表和電壓表測量電阻1.(2023·江蘇鹽城·中考真題)小紅用如圖所示的電路測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻。所選器材有:干電池兩節(jié)、電流表、電壓表、額定電壓為2.5V的小燈泡、開關(guān)、“50Ω1.5A”的滑動變阻器各一只、導線若干。(1)用筆畫線代替導線將圖甲中的電路連接完整;(2)連接好電路,將滑動變阻器的滑片移至最端。閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,直至電壓表的示數(shù)是V時,讀出電流表的示數(shù)如圖乙所示,為A,小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為Ω(保留一位小數(shù));(3)小紅想測量小燈泡燈絲在常溫時的電阻大小,于是設(shè)計方案:移動滑動變阻器的滑片,直至燈絲不發(fā)光,讀出電流表和電壓表的示數(shù),計算出電阻的大小,你認為小紅的方案是否正確?。判斷的依據(jù)是:?!敬鸢浮浚?)見下圖;(2)左,2.5,0.28,8.9;(3)不正確,見解析【詳解】(1)本實驗中,電壓表應與燈泡并聯(lián),小燈泡額定電壓為2.5V,則電壓表選擇0~3V的量程,故連接如圖所示:(2)為了保護電路,應將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處,所以把滑片移至最左端。為了測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,所以應移動滑片,直至電壓表示數(shù)達到小燈泡的額定電壓2.5V,如圖乙,讀出此時電流表的示數(shù)0.28A,則小燈泡正常發(fā)光的電阻R=(3)實驗過程中,由于電流的熱效應,燈絲的溫度會升高,測出的不是常溫下燈絲的電阻,所以小紅的方案不正確。2.(2023·遼寧阜新·中考真題)請你和小新一起完成“伏安法測電阻”的實驗。選用的器材有:電源、電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)和若干導線。(1)在圖甲中,以畫線代替導線將滑動變阻器連入電路中。滑動變阻器的作用是;(2)連接電路時,小新剛一“試觸”就發(fā)現(xiàn)電流表指針迅速擺到最大位置,其原因可能是:①;②;(3)實驗過程中,當電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電流表的示數(shù)為0.3A,此時待測電阻的阻值為Ω;(4)善于探究的你發(fā)現(xiàn)用圖丙所示方法也能測出Rx的阻值(滑動變阻器的最大阻值為RP),測量步驟如下:①將滑動變阻器滑片P滑到A端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U1;②;③被測電阻Rx=(用物理量符號表示)。
【答案】(1)見解析;(2)電流表選擇了小量程,電源電壓太高;(3)5;(4)見解析,【詳解】(1,滑動變阻器上下各選一個接線柱串聯(lián)在電路中,如下圖所示:
“伏安法測電阻”的實驗中,為了減小實驗誤差,應多次測量取平均值,故滑動變阻器的作用是保護電路和改變電阻兩端的電壓和通過電阻的電流。(2)“試觸”時,指針擺到電流表的最大刻度,說明電路中的電流較大,可能是電流表量程太小,可能是電源電壓太大。(3)實驗過程中,當電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用0~3V的量程,分度值0.1V,其示數(shù)為1.5V,電流表的示數(shù)為0.3A,則此時待測電阻的阻值為(4)②將滑動變阻器的滑片移到B端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U2。③在步驟①中,電路為只有Rx的簡單電路,電壓表測電源電壓為U1;在步驟②中,Rx與滑動變阻器最大阻值RP串聯(lián),電壓表測Rx兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動變阻器兩端電壓為U滑=U1-U2根據(jù)分壓原理得到3.(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·中考真題)小含同學在“伏安法測電阻”的實驗中,器材如下:待測電阻Rx,阻值已知的定值電阻R0,電流表、電壓表各一只,開關(guān)、導線若干,電源一個(電壓恒定,大小未知)。(1)該實驗的實驗原理是(選填“I=UR”或“R=U(2)如果實驗中只有一只電壓表或只有一只電流表,其他器材不變,則下列四種電路設(shè)計,能測出Rx的是。
【答案】R=U【詳解】(1)實驗是利用伏安法測電阻,測量出待測電阻的兩端電壓以及通過的電流即可得出待測電阻的阻值,所以該實驗的實驗原理是R=U(2)A.如圖所示,開關(guān)閉合,兩電阻串聯(lián),電壓表測的是R0的兩端電壓,根據(jù)歐姆定律可得電路的電流,但由于電源電壓未知,無法通過歐姆定律求出待測電阻的阻值,故A不符合題意;B.如圖所示,當兩開關(guān)都閉合時,電路是待測電阻Rx的簡單電路,此時電壓表測的是電源電壓U0;當開關(guān)S1閉合,S2斷開時,兩電阻串聯(lián),電壓表測的是Rx的兩端電壓U1,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓特點可得,此時電路的電流為根據(jù)串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可得,待測電阻的阻值為即該電路圖可以測出待測電阻的阻值,故B符合題意;C.如圖所示,開關(guān)閉合,兩電阻并聯(lián),電流表測的是通過R0的電流,通過歐姆定律可求出電源電壓,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可得出待測電阻的兩端電壓,但由于無法測出通過待測電阻的電流,所以不能測出待測電阻的阻值,故C不符合題意;D.如圖所示,當開關(guān)S1閉合、S2斷開時,電路是待測電阻Rx的簡單電路,電流表測的是此時通過Rx的電流I1,根據(jù)歐姆定律可得,電源電壓為U'=I1Rx;兩開關(guān)都閉合時,兩電阻并聯(lián),電流表測的是干路電流由歐姆定律可得故待測電阻的阻值為即該電路圖可以測出待測電阻的阻值,故D符合題意。故選BD。一、伏安法測電阻考點核心知識提煉測量固體的密度圖示過程測定值電阻的阻值測小燈泡的阻值實驗原理R=U/I實驗器材電流表:測量通過電阻或小燈泡的電流;電壓表:測量電阻或小燈泡兩端的電壓;滑動變阻器:(1)保護電路;(2)改變電阻或小燈泡兩端的電壓。數(shù)據(jù)處理(1)測定值電阻的阻值:計算出待測電阻的平均值:R=(R1+R2+R3)/3;(2)測小燈泡的阻值:分別求出小燈泡的阻值R1、R2、R3。(3)U-I圖像定值電阻的U-I圖像小燈泡的U-I圖像二、特殊方法測電阻方法電路圖主要器材操作要點表達式雙伏法阻值已知的定值電阻R0、待測電阻RX、兩只電壓表、電源、開關(guān)、滑動變阻器等。①連接電路,將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處;②閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數(shù)分別為U0、Ux。Rx=EQ\F(UxR0,U0)伏阻法阻值已知的定值電阻R0、待測電阻RX、一只電壓表、兩只開關(guān)、電源等。將開關(guān)S、S0閉合,讀出電壓表的示數(shù)U;然后斷開開關(guān)S0,讀出電壓表的示數(shù)為Ux。Rx=EQ\F(UxR0,U-Ux)伏滑法已知最大阻值的滑動變阻器、待測電阻Rx,一只電壓表、電池、一個開關(guān)、足量的導線等。①閉合開關(guān),將變阻器的滑片P移到a端,電壓表測出電源電壓U;②再將滑片P移到b端,電壓表測出Rx兩端的電壓Ux。安滑法已知最大阻值的滑動變阻器、待測電阻Rx,一只電流表、電池、一個開關(guān)、足量的導線等。變阻器滑片置于阻值最小的位置,閉合開關(guān),記下電流表示數(shù)為Ix;滑片置于阻值最大的位置,記下電流表示數(shù)為I。雙安法阻值已知的定值電阻R0、待測電阻RX、兩只電流表、電源、開關(guān)等。閉合開關(guān),記下電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2。等效替代法電源、單刀雙擲開關(guān)、電流表、電阻箱、待測電阻等。①將S撥至a,讀出電流表的示數(shù)I。②將S撥至b,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I,讀出電阻箱的示數(shù)R。1.小南想測量臺燈里的小燈泡正常發(fā)光時的電阻,設(shè)計了如圖甲所示的實驗圖。其中電源電壓為3V,小燈泡額定電壓為2.5V。(1)請用筆畫線代替導線將圖甲實物圖連接完整;(2)連接完成后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針明顯偏轉(zhuǎn),電壓表指針幾乎不動,則電路故障原因可能是燈泡(選填“短路”或“開路”);(3)排除故障后,移動滑片至某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示為V,要想得到小燈泡正常發(fā)光時的電阻,則應將滑片向(選填“左”或“右”)移,直至小燈泡正常發(fā)光;(4)根據(jù)丙圖的圖像信息可知,小燈泡正常發(fā)光時的電阻是?!敬鸢浮浚?)見下圖;(2)短路;(3)2.2,右;(4)12.5【詳解】(1)燈泡與變阻器串聯(lián),電壓表測量燈泡電壓,電流表測量電路電流,燈泡的額定電壓為2.5V,則電壓表量程選用0~3V即可,變阻器的連線一上一下,如圖所示:(2)連接完成后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針明顯偏轉(zhuǎn),電壓表指針幾乎不動,說明電路中有電流,燈泡兩端電壓為0,則電路故障原因可能是燈泡短路。(3)由圖乙得,電壓表的分度值為0.1V,示數(shù)為2.2V。此時要想得到小燈泡正常發(fā)光時的電阻,則應將滑片向右移,減小變阻器接入電路中電阻,增大電路中電流,使電壓表示數(shù)為2.5V,小燈泡正常發(fā)光。(4)根據(jù)丙圖的圖像與歐姆定律可知,小燈泡正常發(fā)光時的電阻是2.某物理實驗小組正在使用“伏安法”測量未知電阻Rx阻值,實驗電路如圖甲所示(電源電壓3V)。(1)請你用筆畫線代替導線,將圖甲中電路連接完整,導線不得交叉______;閉合開關(guān)S前,應將滑動變阻器滑片P移到最______端(選填“左”或“右”)。(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近3V,則電路故障原因可能是______。(3)排除故障后,當滑片移到某一位置時,電壓表示數(shù)為1.6V,電流表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為______A,則未知電阻Rx______Ω。接下來測量多組實驗數(shù)據(jù)算出Rx平均值,這是為了減小測量帶來的______。(4)實驗中電流表突然損壞,小組同學經(jīng)過討論設(shè)計了一種實驗方案也可測出Rx阻值。電路如圖丙所示,電源電壓未知且恒定不變,a、b為滑動變阻器左右兩個端點,滑動變阻器最大阻值為Rmax,請你把以下測量步驟補充完整。①閉合開關(guān)S,滑片p移到a端時,讀出電壓表示數(shù)為U1;②閉合開關(guān)S,______,讀出電壓表示數(shù)為U2;③待測電阻Rx______(用已知和測量出的物理量符號表示)?!敬鸢浮浚?)見下圖,右;(2)Rx斷路;(3)0.16,10,誤差;(4)滑片P移到b端時,EQ\F(U2,U1-U2)Rmax【詳解】(1)因為電源電壓為3V,所以電壓表選擇0~3V的量程,使用“伏安法”測量未知電阻Rx的阻值時,應將電壓表并聯(lián)與被測電阻并聯(lián),如圖所示為了保護電路,閉合開關(guān)前,應將滑動變阻器的滑片置于阻值最大的一端,故應將將滑動變阻器滑片P移到阻值最大的右端。(2)電流表無示數(shù),說明電路中出現(xiàn)斷路,電壓表有示數(shù),且示數(shù)接近于電源電壓,說明與電壓表并聯(lián)的地方出現(xiàn)斷路,則電路故障原因可能是Rx斷路。(3)由乙圖可知,電流表選0~0.6A的量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.16A。未知電阻的阻值為R=EQ\F(U,I)=EQ\F(1.6V,0.16A)=10Ω多次測量就平均值可以有效的減小誤差,所以接下來測量多組實驗數(shù)據(jù),算出Rx平均值,這是為了減小測量帶來的誤差。(4)未知電阻是一個定值電阻,利用滑動變阻器可以改變電路中的電流,記錄多組電壓、電流值,所以還可以探究電阻一定時,電流與電壓的關(guān)系,故A符合題意,B不符合題意。故選A。(5)①閉合開關(guān)S,滑片P移到a端時,滑動變阻器接入電路中的阻值為0,即只有Rx接入電路,此時電壓表測電源電壓,讀出電壓表示數(shù)為U1,即電源電壓U′=U1。②閉合開關(guān)S,滑片P移到b端時,滑動變阻器與Rx串聯(lián),且滑動變阻器接入電路中的阻值最大為Rmax,此時電壓表測Rx兩端的電壓,讀出電壓表示數(shù)為Ux=U2。則此時滑動變阻器兩端的電壓為U滑=U′-Ux=U1-U2電路中的電流為I=EQ\F(U滑,Rmax)=EQ\F(U1-U2,Rmax)③則未知電阻的阻值為3.(2023·廣東深圳·中考真題)已知:電源電壓為3V,小燈泡額定電壓為2.5V,滑動變阻器(30Ω1.2A)
(1)請幫助亮亮根據(jù)電路圖,連接實物圖;(要求:滑片在最右端時,電阻最大。)()(2)在閉合開關(guān)前,滑動變阻器滑片需要調(diào)到端(選填“M”或“N”);(3)亮亮同學檢查電路連接正確,并且電路元件沒有故障后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表偏轉(zhuǎn)角度很小,請問故障原因是:,接下來亮亮同學的操作方法是:;(4)實驗數(shù)據(jù)如下圖:電壓U/V11.522.52.8電流I/A0.140.210.270.30.31請問:正常發(fā)光時,小燈泡的電阻是:Ω;(5)由實驗數(shù)據(jù)說明:小燈泡的電阻隨電壓的增大而;(選填“增大”,“變小”或“不變”)(6)小白同學在電路連接正確后,閉合開關(guān),小燈泡亮了一下之后就熄滅,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),請在圖丙中,畫出電壓表指針指的位置。(用帶箭頭的線段表示)()【答案】(1)見下圖;(2)N;(3)燈泡的實際功率很小,移動滑動變阻器滑片;(4)8.3;(5)增大;(6)見下圖。
【詳解】(1)滑動變阻器滑片在右端時阻值最大,所以滑動變阻器應接左下接線柱,如圖:
(2)在閉合開關(guān)前,滑動變阻器滑片需要調(diào)到N端,使得滑動變阻器為最大阻值,保護電路。(3)閉合開關(guān)前,滑動變阻器接入電路的阻值為最大阻值,閉合開關(guān),由于電路總電阻很大,電路電流較小,燈泡的實際功率很小,可能不足以引起燈泡發(fā)光。閉合開關(guān)后,如果燈泡不亮,應移動滑動變阻器滑片,減小電路的總電阻,使電燈泡發(fā)光。(4)由題意可知小燈泡的額定電壓是2.5V,所以小燈泡正常發(fā)光時,電壓為2.5V,而電流由表中數(shù)據(jù)得0.3A,所以小燈泡電阻為(5)由表中數(shù)據(jù)得電壓為1V,電流為0.14A,小燈泡電阻為由表中數(shù)據(jù)得電壓為1.5V,電流為0.21A,小燈泡電阻為由表中數(shù)據(jù)得電壓為2V,電流為0.27A,小燈泡電阻為由表中數(shù)據(jù)得電壓為2.8V,電流為0.31A,小燈泡電阻為所以小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大。(6)閉合開關(guān),小燈泡亮了一下之后就熄滅,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),說明小燈泡斷路了,電壓表測電源的電壓示數(shù)接近電源電壓3V,如圖所示:
4.在“測未知電阻Rx的阻值”實驗中,請完成下列相關(guān)問題:(1)用筆畫線代替導線將圖中的實物連接完整;(2)把第二次測量時,圖所示的電壓表和電流表的示數(shù)填入表中相應的位置。實驗次數(shù)電壓/V電流/A11.20.242①②32.40.48(3)處理表中記錄的各次實驗數(shù)據(jù),得出未知電阻Rx的阻值為;(4)在許多實驗中都需要進行多次測量,有的是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律,有的是為了求平均值以減小誤差。你認為下列實驗中多次測量的目的與本實驗相同的是;A.測量物體的長度B.探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系C.探究杠桿的平衡條件D.探究通過導體的電流與電壓、電阻的關(guān)系(5)另有同學設(shè)計了下列二種測量方案,方案中定值電阻的阻值為R0。①方案一:如圖所示的電路,當閉合開關(guān)S,如果電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U1和U2,則電阻Rx的阻值的表達式為Rx=(用U1、U2和R0表示);②方案二:如圖所示的電路,當閉合開關(guān)S,如果電流表A1和A2的讀數(shù)分別為I1和I2,則電阻Rx的表達式為Rx=(用I1、I2和R0表示)?!敬鸢浮浚?)見下圖;(2)1.8,0.36;(3)5;(4)A;(5)【詳解】(1)電源為兩節(jié)干電池,電壓為3V,故電壓表應選擇0~3V的量程,實物連接如圖(2)第二次測量時,圖所示的電壓表接入量程為0~3V,分度值為0.1V,讀數(shù)為1.8V,電流表接入量程為0~0.6A,分度值為0.02A。(3)根據(jù)歐姆定律可得得出未知電阻Rx的阻值為(4)本實驗多次測量的目的是為了求平均值以減小誤差。A.測量物體的長度時,一次測量誤差較大,應多次測量求平均值減小誤差,故A符合題意;B.探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系,多次測量是為了尋找重力大小與質(zhì)量關(guān)系的規(guī)律,故B不符合題意;C.探究杠桿的平衡條件,多次測量是為了歸納杠桿平衡條件的關(guān)系式,故C不符合題意;D.探究通過導體的電流與電壓、電阻的關(guān)系,多次實驗的目的是為了歸納出通過導體的電流與電壓、電阻關(guān)系的規(guī)律,故D不符合題意。故選A。(5)①方案一:如圖所示的電路,當閉合開關(guān)S,兩電阻串聯(lián),如果電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U1和U2,根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律及歐姆定律可得則電阻Rx的阻值的表達式為②方案二:如圖所示的電路,當閉合開關(guān)S,兩電阻并聯(lián),A1測量干路電流,A2測量R0的電流,如果電流表A1和A2的讀數(shù)分別為I1和I2,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律及歐姆定律可得則電阻Rx的表達式為5.小明用如圖甲所示的電路來測量標有“2.5V”字樣的小燈泡的電阻,電源電壓為6V。小燈泡正常工作時的電阻大約為10Ω。現(xiàn)有規(guī)格分別為R1“10Ω1A”和R2“20Ω0.5A”各一個。(1)該實驗原理為;(2)為完成實驗,應該選取的滑動變阻器是(選填“R1”或“R2”);(3)電路連接完成后,閉合開關(guān),移動滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表有較大示數(shù)且示數(shù)不發(fā)生變化,其故障可能是(填字母);A.小燈泡被短接
B.小燈泡斷路
C.滑動變阻器斷路
D.滑動變阻器被短接(4)排除故障后,移動滑片改變小燈泡兩端的電壓,記錄多組對應的電流,并作出I-U關(guān)系圖像,如圖丙所示。圖乙是電壓表示數(shù)為2.5V時電流表的示數(shù),小燈泡正常發(fā)光時的電阻是Ω;(5)如圖丙所示,是根據(jù)記錄多組對應的電壓、電流在坐標紙上作出的I-U關(guān)系圖像。小明發(fā)現(xiàn)小燈泡的I-U關(guān)系圖像是一條曲線,原因是?!敬鸢浮縍=U/IR2D12.5小燈泡的電阻隨溫度升高而增大【詳解】(1)測量小燈泡的電阻實驗原理為R=U/I。(2)小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻大約為10Ω,由歐姆定律可知燈的額定電流根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈正常發(fā)光時,變阻器分得的電壓為U'=6V-2.5V=3.5V由歐姆定律可得此時變阻器連入的阻值故“10Ω,1A”不符合題意,故選用“20Ω,0.5A”的滑動變阻器R2。(3)電路連接正確后,閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表,電流表有較大,說明電路是通路,電路中的電阻較小,電壓表、電流表示數(shù)且示數(shù)不發(fā)生變化,說明故障可能是滑動變阻器短路,故選D。(4)由圖乙知電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A,小燈泡的電阻為(5)小燈泡的1-U關(guān)系圖像是一條曲線,是因為小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。6.現(xiàn)要測量電阻Rx的阻值,提供的實驗器材有:待測電阻Rx(約5Ω)、兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)及導線若干。圖1圖2圖3圖1圖2圖3(1)正確連線后(如圖1所示),閉合開關(guān),移動滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔?。若電路中只有一處故障,可判斷該故障是___________;(2)排除故障繼續(xù)實驗,某次測量,電流表的示數(shù)為0.50A,電壓表的示數(shù)如圖2,該示數(shù)為_______V,則Rx=______Ω;(3)某同學利用電源(電壓未知)、電阻箱(0~999.9Ω)和電流表(指針能正常偏轉(zhuǎn),但刻度盤示數(shù)模糊不清)等器材,測電阻Rx的阻值,設(shè)計的電路如圖3。完成下列實驗步驟:①正確連接電路,斷開S1、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大;②___________,標記電流表指針所指的位置;③___________,記下電阻箱阻值R0;④電阻Rx=___________。(用測得量的符號表示)【答案】(1)待測電阻Rx斷路;(2)2.6,5.2;(3)斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1;斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使電流表指針對準②的標記;R0?!驹斀狻浚?)若電流表示數(shù)幾乎為零,說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了,即Rx斷路。(2)圖中電壓表選用小量程,分度值0.1V,因此待測電阻兩端電壓U=2.6V,又待測電阻中通過的電流I=0.5A,根據(jù)歐姆定律公式變形得
R(3)電源電壓不變,斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1,標記電流表指針所指的位置(設(shè)為I);斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使電流表指針對準I標記,即兩次的電流相等,根據(jù)歐姆定律變形公式R=U/I,等效替代可知:待測電阻Rx的阻值等于電阻箱的接入電阻R0??键c二探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點1.(2023·四川甘孜·中考真題)如圖所示,小覃同學所在的興趣小組正在探究并聯(lián)電路中電流的規(guī)律。
(1)圖甲是他們設(shè)計的電路圖,實驗時需要測量A、B、C三處的電流。圖乙是他們某次測量時連接的實驗電路,此時電流表測量的是(選“A”“B”或“C”)處的電流;(2)小覃同學要測量通過L2的電流,只需將圖乙中導線(選填“a”或“b”)的一端移動到電流表的負接線柱上;重新連接好電路后,閉合開關(guān),電流表的示數(shù)如圖丙所示,則電流表的示數(shù)為A;(3)該小組另一位同學測出一組A、B、C三處的電流,數(shù)據(jù)如下表所示,由此他得出結(jié)論:0.20.20.4①干路電流等于各支路電流之和。②各支路電流相等。(4)小組內(nèi)交流討論后,一致認為該同學的結(jié)論不具普遍性,要得到并聯(lián)電路中電流的規(guī)律,還應該選用規(guī)格(選填“相同”或“不相同”)的燈泡進行實驗?!敬鸢浮緾a0.3不相同【詳解】(1)由圖乙可知,電流表接在干路靠接電源負極處,此時電流表測量的是C處的電流。(2)要測量通過L2的電流,電流表與L2串聯(lián)即可,只需將圖乙中導線a的與燈泡L2相接的右端移動到電流表的負接線柱上即可。如圖丙,電流表接0~0.6A量程,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.3A。(4)由于實驗次數(shù)太少,步驟3得到的實驗結(jié)論不具有普遍性,應選用不同規(guī)格的燈泡,多次測量,尋找普遍規(guī)律。2.(2023·四川成都·中考真題)某小組同學利用如圖所示電路探究串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。(1)下列操作不正確的是A.連接電路時,開關(guān)S處于斷開狀態(tài)B.連接電壓表時,試觸后再選擇合適量程C.將電壓表A接點連線轉(zhuǎn)接至C接點,測量L2兩端電壓
(2)測量燈泡L1兩端電壓時,兩燈突然熄滅,電壓表示數(shù)變?yōu)?,若故障可能是由某只燈泡“短路”或“開路”引起的,則發(fā)生故障的燈泡及故障類型是;(3)該小組同學用電阻箱代替故障燈泡,繼續(xù)進行實驗,記錄數(shù)據(jù)如下表所示。實驗次數(shù)第1次0.82.02.8第2次1.01.82.8第3次1.41.42.7分析表中實驗數(shù)據(jù),在誤差允許范圍內(nèi),可得出的結(jié)論是。A.串聯(lián)電路中各處電流相等
B.燈泡阻值隨燈泡兩端電壓增大而增大C.串聯(lián)電路中電阻值越大的部分兩端電壓越大
D.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和【答案】CL2開路(L2斷路)D【詳解】(1)A.為了安全,連接電路時,開關(guān)S應處于斷開狀態(tài),故A正確,不符題意;B.根據(jù)電壓表的使用規(guī)則知,連接電壓表試觸后再選擇合適量程,故B正確,不符合題意;C.將電壓表A接點連線轉(zhuǎn)接至C接點,電壓表的正負極接反了,無法測量L2兩端電壓,故C錯誤,符合題意;故選C。(2)由于兩燈都熄滅,可知電路中沒有電流,又電壓表的示數(shù)為零,可知燈泡L2斷路或者L2開路。(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,電壓關(guān)系有U在誤差范圍內(nèi),串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。故選D??键c核心知識提煉串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流的特點圖示過程實驗要點(1)連接電路時、拆除電路前開關(guān)應斷開;(2)根據(jù)電路圖按照一定的順序連接實物圖,連接電路時導線不能交叉;(3)被測電流不能超過電表選擇的量程,可采用“試觸法”選擇合適的量程;(4)選用不同規(guī)格的燈泡,便于得出普遍規(guī)律(并聯(lián)時通過小燈泡的電流不相等)。實驗結(jié)論(1)串聯(lián)電路中的電流處處相等,即IA=IB=IC(2)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路的電流之和,即IA=IB+IC串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電壓的特點圖示過程實驗要點(1)連接電路時、拆除電路前開關(guān)應斷開;(2)根據(jù)電路圖按照一定的順序連接實物圖,連接電路時導線不能交叉;(3)被測電壓不能超過電表選擇的量程,可采用“試觸法”選擇合適的量程;(4)選用不同規(guī)格的燈泡,便于得出普遍規(guī)律(串聯(lián)時小燈泡兩端的電壓不相等)。實驗結(jié)論(1)串聯(lián)電路中電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和:U=U1+U2(2)并聯(lián)電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓相等:U=U1=U21.如圖是“探究串聯(lián)電路的電流規(guī)律”的實驗電路圖。電流表的位置ABC電流I/A0.30.31.5(1)實驗中,選擇兩個小燈泡的規(guī)格最好是______(選填“相同”或“不同”);(2)連接電路時開關(guān)要______,連好后檢查電路是否連接正確,閉合開關(guān)前要進行______;(3)上表是某同學實驗中的一組數(shù)據(jù):指出上述表格所記錄的數(shù)據(jù)中,明顯錯誤的數(shù)值是_____,造成錯誤的原因可能是______;(4)改正錯誤后得到串聯(lián)電路的電流規(guī)律是______;(5)你認為這個實驗的設(shè)計中的問題是______?!敬鸢浮浚?)不同;(2)斷開,試觸;(3)1.5,把0~0.6A的量程誤按0~3A的量程讀數(shù);(4)串聯(lián)電路中電流處處相等;(5)實驗次數(shù)太少,得出的結(jié)論不具有普遍性?!驹斀狻浚?)為得出普遍性的規(guī)律,實驗中,選擇兩個小燈泡的規(guī)格最好不同。(2)為保護電路,連接電路時開關(guān)要斷開,閉合開關(guān)前要進行試觸。(3)根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流都相等,明顯錯誤的數(shù)值是1.5;根據(jù)電流表大小量程之比為5∶1,造成錯誤的原因可能是:把0~0.6A的量程誤按0~3A的量程讀數(shù)了。(4)改正錯誤后,得到串聯(lián)電路的電流規(guī)律是:串聯(lián)電路中的電流處處相等。(5)只根據(jù)一組數(shù)據(jù)得出的結(jié)論有偶然性,為得出普遍性的規(guī)律要多次測量。實驗設(shè)計中的問題是實驗次數(shù)太少,得出的結(jié)論不具有普遍性。2.在探究并聯(lián)電路電流規(guī)律的實驗中,小明設(shè)計了如圖甲所示的電路。(1)在小組討論中,小聰發(fā)現(xiàn)小明設(shè)計的電路圖只能得到一組數(shù)值,為了能達到多次測量,他們對電路進行改造,只在原有電路的干路上串聯(lián)一個。多次測量的目的是;(2)按改進后的電路圖連接好實驗電路。閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)有一個電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,則產(chǎn)生這種現(xiàn)象原因是;A點電流IA/AB點電流IB/AC點電流IC/A0.120.120.240.140.140.280.160.160.32(3)上表記錄了他們改進電路后在實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)。通過分析數(shù)據(jù)可以得到并聯(lián)電路中干路的電流與各支路電流的關(guān)系是(用含IA、IB、IC的式子來表示);(4)通過分析可以發(fā)現(xiàn)本實驗設(shè)計還存在一處不足之處是:,改進的方法是:?!敬鸢浮炕瑒幼冏杵鞯贸銎毡樾缘囊?guī)律電流表正負接線柱接反了IC=IA+IB選用的燈泡規(guī)格相同換用不同規(guī)格的燈泡多次測量【詳解】(1)由于滑動變阻器可以改變其連入電路的阻值,從而改變電路電流,因此只在原有電路的干路上串聯(lián)了一個滑動變阻器可達到多次測量的目的。由于一次測量的結(jié)果具有偶然性,多次測量的目的是得出普遍性的規(guī)律。(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)有一個電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,指針向左偏轉(zhuǎn),則產(chǎn)生這種現(xiàn)象原因是電流表正負接線柱接反了。(3)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可得,第一次實驗中第二次實驗中第三次實驗中可得,C處電流等于A、B處電流之和,IC=IA+IB(4)由表中數(shù)據(jù)知,通過支路的電流相等,這是因為選用的燈泡規(guī)格相同,為得出普遍性的結(jié)論,要選用換用不同規(guī)格的燈泡多次測量。3.在“探究串聯(lián)電路電壓的特點”的活動中。UAB/VUBC/VUAC/V1.92.64.5(1)如圖所示,連接電路時,開關(guān)必須______;實驗中應選擇規(guī)格_____(選填“相同”或“不同”)的小燈泡比較合理;(2)小芳保持電壓表的B連接點不動,只斷開A連接點,并改接到C連接點上,測量L2兩端電壓,她能否測出L2兩端電壓?______;(3)小紅分別測出AB、BC、AC間的電壓并記錄在表格中,分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。小青認為小紅的做法是錯誤的,原因和改進方法是____?!敬鸢浮浚?)斷開,不同;(2)否;(3)見解析?!驹斀狻浚?)如圖所示,連接電路時,為保護電路,防止短路,開關(guān)必斷開。為得出普遍性的規(guī)律,實驗中應選擇規(guī)格不同的小燈泡比較合理。(2)已測出L1兩端的電壓,與A相連的為電壓表正接線柱,與B相連的為電壓表的負接線柱,小芳保持電壓表的B連接點不動,只斷開連接點,并改接到C連接點上,測量L2兩端電壓,她不能測出L2兩端電壓;理由是電壓表正負接線接反了。(3)小紅分別測出AB、BC、AC間的電壓并記錄在表格中,分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。小青認為小紅的做法是錯誤的,原因是:實驗次數(shù)太少,得出的結(jié)論有偶然性。改進方法是應更換不同規(guī)格的小燈泡進行多次實驗。4.(2023·長春·中考真題)在“探究并聯(lián)電路中電壓的特點”實驗中,實驗電路如圖甲所示:
(1)連接電路時開關(guān)應處于狀態(tài);(2)要用電壓表測量小燈泡L1兩端的電壓,請用筆畫線代替導線將實物電路連接完整;(3)閉合開關(guān),觀察到小燈泡L1發(fā)光、L2不發(fā)光,故障可能是;(4)排除故障后,用電壓表分別測量小燈泡L1、L2及電源兩端的電壓,電壓表示數(shù)均如圖乙所示,為V。更換不同規(guī)格的小燈泡多次測量,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)均如圖乙所示。由此得出結(jié)論:并聯(lián)電路中各支路用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓。【答案】斷開
燈泡L2斷路3相等【詳解】(1)連接電路時,為保護電路,開關(guān)應處于斷開狀態(tài)。(2)要用電壓表測量小燈泡L1兩端的電壓,電壓表和燈泡L1并聯(lián),如圖所示:
(3)并聯(lián)電路中各個支路互不影響,觀察到小燈泡L1發(fā)光、L2不發(fā)光,可能燈泡L2斷路。(4)由圖乙可知,電壓表的量程是0~3V,分度值是0.1V,電壓表的示數(shù)為3V。更換不同規(guī)格的小燈泡多次測量,電壓表的示數(shù)是3V,說明并聯(lián)電路中各支路用電器兩端的電壓相等,都等于電源電壓??键c三探究影響電阻大小的因素1.(2023·西藏·中考真題)某學習小組在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗時,設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,實驗中分別將A、B、C、D四根導體接入電路,四根導體的材料規(guī)格如下表所示。
導體代號長度/m橫截面積/mm2材料電流表示數(shù)/AA1.00.4錳銅1.4B0.50.4錳銅2.7C1.00.6錳銅2.0D1.00.4鎳鉻合金0.6(1)請你在圖中用一根導線將電流表正確連入電路;(2)為比較A、B、C、D四根導體電阻的大小,可通過觀察來判斷;(3)要探究導體電阻大小與長度的關(guān)系,應選用兩根導體進行實驗;(4)將A、C兩根導體分別接入電路中進行實驗,可得出:當導體的長度和材料相同時,橫截面積越大,電阻越;(5)老師想改裝一個滑動變阻器使其最大阻值變小,請你根據(jù)該實驗結(jié)論,幫老師想出一種方法:(寫出一種合理方法即可)?!敬鸢浮恳娤聢D;電流表示數(shù)大小A、B小見解析【詳解】(1)電流表應串聯(lián)在電路中使用,且電流應從正接線柱流入,負接線柱流出,故用導線將電流表的負接線柱和電源負極連接,作圖如下:
(2)電阻的大小是無法直接觀察出來的,可以通過電流表示數(shù)的大小來判斷,電流表示數(shù)越大,導體的電阻小,電流表示數(shù)越小,導體的電阻大。(3)要探究導體電阻大小與長度的關(guān)系,應控制導體的材料、橫截面積相同,改變電阻的長度,由表格數(shù)據(jù)可知,故應選用A、B兩根導體進行實驗。(4)由A、C兩根導線長度、材料相同,橫截面積不同,所以將A、C兩根導體分別接入電路是探究的是導體電阻大小與橫截面積的關(guān)系。由表中數(shù)據(jù)可知,導體C比A的橫截面積大,接C導體時比接A導體時電流大,說明導體C比A電阻小,所以可得出的結(jié)論是:當導體的長度和材料相同時,橫截面積越大,電阻越小。(5)由(4)可知,當導體的長度和材料相同時,橫截面積越大,電阻越小。所以要改裝一個滑動變阻器使其最大阻值變小,可以增大繞制滑動變阻器電阻絲的橫截面積。2.(2022·廣西賀州·中考真題)在“探究影響導體電阻大小的因素”中,小明猜想導體電阻大小可能與下列因素有關(guān)A、導體的材料
B、導體的長度
C.導體的橫截面積(1)實驗前開關(guān)應處于狀態(tài)。(2)選用①②兩根導體分別接入電路進行實驗,可驗證猜想(選填猜想因素選項“A”“B”或“C”)。(3)選用①④兩根導體分別接入圖中M、N兩點間,閉合開關(guān)電流表的示數(shù)不同,可知在導體的長度和橫截面積相同時,導體電阻大小跟導體的有關(guān)。(4)用②導體接在M、N兩點間后,用電壓表測出其兩端電壓如圖乙所示,讀數(shù)為V,此時電路中電流表的示數(shù)為0.2A,則②導體的電阻為Ω?!敬鸢浮繑嚅_B材料2.211【詳解】(1)為避免誤操作引起短路現(xiàn)象,保護電路各個原件,連接電路時要求開關(guān)斷開。(2)①②兩根導體的材料和模截面積相同,長度不同,根據(jù)控制變量法的要求,選擇編號①②分別接入電路進行實驗,可驗證猜想導體的電阻與導體長度的關(guān)系,即驗證猜想B。(3)①④兩根導體的長度和橫截面積相同,材料不同,分別接入圖中M、N兩點間,閉合開關(guān)電流表的示數(shù)不同,說明電路中的電阻不同,由此可知:在導體的長度和橫截面積相同時,導體電阻大小跟導體的材料有關(guān)。(4)如圖乙,電壓表示數(shù)是2.2V,電流表的示數(shù)為0.2A,則②導體的電阻為考點核心知識提煉探究影響電阻大小的因素圖示過程實驗方法(1)轉(zhuǎn)換法用小燈泡的亮度反映導體電阻的大小。(2)控制變量法①選用長度、橫截面積相同,材料不同的兩根導體,如圖ab;②選用材料、橫截面積相同,長度不同的兩根導體,如圖bc;③選用材料、長度相同,橫截面積不同的兩根導體,如圖bd。實驗結(jié)論在材料、橫截面積相同時,導體越長,電阻越大。在材料、長度相同時,導體的橫截面積越大,電阻越小。在長度、橫截面積相同時,導體的材料不同,電阻不同。在一定條件下,金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大。1.A.液體的濃度越大,液體電阻越小B.液體的溫度越高,液體電阻越大小明在實驗室中找到的實驗器材有:兩端接有金屬接線柱的塑料管、電源、開關(guān)、小燈泡、導線,食鹽。小明將上述器材組裝成如圖所示的電路,并利用鹽水進行實驗探究猜想A。(1)請將實驗步驟補充完整。①組裝好器材,往塑料管中注入(填“高溫”“低溫”或“室溫”)的低濃度鹽水,閉合開關(guān),記錄此時燈泡亮度;②斷開開關(guān),往塑料管中加入一定量的食鹽,攪拌溶解,閉合開關(guān),記錄此時燈泡亮度;(2)請寫出判斷猜想A是否正確的論證過程:(3)小明發(fā)現(xiàn)燈泡亮度變化不明顯,小亮提出了一個建議,可以在電路中串聯(lián)一個。【答案】室溫見詳解電流表【詳解】(1)探究猜想A液體電阻與濃度的關(guān)系,根據(jù)控制變量法,應保持溫度相同,考慮到實驗過程中高于室溫的液體的溫度會降低,故應往塑料管中注入室溫的低濃度鹽水,閉合開關(guān),記錄此時燈泡亮度。(2)在溫度相同時,如果加鹽后,燈泡變亮了,表明液體的濃度越大,液體電阻越??;如果變暗,表明液體的濃度越大,液體電阻越大;如果亮度不變,表明電阻大小與濃度無關(guān)。(3)在電壓一定時,電阻越大,對電流阻礙作用越大,電流中電流越小,為了精確比較電流大小,可以在電路中串聯(lián)一個電流表。4.在“探究影響導體電阻大小因素”的實驗中,保持電源電壓不變,如圖所示,在M、N兩點之間分別接入不同的電阻絲,其規(guī)格如下表所示:編號材料長度/m橫截面積/mm2A鎳鉻合金0.50.5B鎳鉻合金1.0C鎳鉻合金0.51.0D錳銅合金0.50.5(1)該實驗通過來反映導體電阻的大小;(2)為了比較導體電阻大小與導體橫截面積的關(guān)系,應該選用編號為的兩個導體進行實驗;如果實驗過程中選用編號為AB的兩個導體來比較導體電阻大小與長度的關(guān)系,那么編號B缺少的數(shù)據(jù)應該是;(3)下列實驗中,用到的物理方法與該實驗相同的是;A.比較兩種不同物質(zhì)的吸熱能力實驗B.探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系實驗C.探究運動和力的關(guān)系實驗(4)實驗中,一同學先將一根電阻絲的兩端接入電路,再將整根電阻絲對折后接入原電路,他認為可以探究導體的電阻與橫截面積的關(guān)系,他的做法(選填“合理”或“不合理”),理由是?!敬鸢浮侩娏鞅硎緮?shù)AC0.5A不合理沒有控制導體的長度一定【詳解】(1)由圖可知,電路中用電器有燈泡及待接入的電阻絲,電流表測電路的電流,所以實驗通過電流表示數(shù)來反映導體電阻的大小。(2)導體電阻大小與導體材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān),本實驗的溫度相同,為了探究電阻大小與橫截面積的關(guān)系,應保證其他量一定,所以應選用AC兩個電阻絲。實驗過程中選用編號為AB的兩個導體來比較導體電阻大小與長度的關(guān)系,應保證材料、橫截面積相同,所以編號B的橫截面積應為0.5mm2。(3)本實驗用的方法是控制變量法。A.比較不同物質(zhì)吸熱能力的實驗采用的是控制變量法,故A符合題意;B.探究串聯(lián)電路中電壓關(guān)系的實驗是使用電壓表直接測量,故B不符合題意;C.探究運動和力的關(guān)系實驗采用的是轉(zhuǎn)換法和理想實驗法,故C不符合題意。故選A。(4)一同學先將一根電阻絲的兩端接入電路,再將整根電阻絲對折后接入原電路,則接入電路中的電阻絲的長度變短,橫截面積變大,所以是不能探究導體的電阻與橫截面積的關(guān)系??键c四探究電流與電壓、電阻的關(guān)系1.(2023·湖北武漢·中考真題)小紅同學用下列器材探究電流與電阻的關(guān)系:干電池4節(jié),定值電阻R(10Ω、15Ω、20Ω和25Ω),電流表A(量程0~0.6A或0~3A),電壓表V(量程0~3V或0~15V),滑動變阻器,開關(guān),導線若干。在實驗中:
(1)①如圖乙所示,電壓表量程為0~15V,電流表量程為0~0.6A,定值電阻R=10Ω,請根據(jù)圖甲在圖乙中補畫2根導線,將實物電路連接完整;②確認電路連接無誤后,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖丙所示,則電源電壓是V;(2)斷開開關(guān),將電壓表量程改為0~3V,并聯(lián)接在圖甲中的A、B兩點,檢查電路無誤后,閉合開關(guān),向左移動滑片P,當電流表示數(shù)為0.24A時,記下電壓表的示數(shù),設(shè)此時滑動變阻器連入電路的阻值為RP1;接著將10Ω的定值電阻更換為15Ω的定值電阻,重做實驗,當觀察到電壓表的示數(shù)是V時,記下電流表的示數(shù),設(shè)此時滑動變阻器連入電路的阻值為RP2,則RP2-RP1=Ω;(3)小紅同學繼續(xù)進行實驗,將15Ω的定值電阻更換為20Ω的定值電阻,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)滑片P在最右端時,電壓表示數(shù)為2.7V。為了能用20Ω和25Ω的定值電阻繼續(xù)完成實驗,應將實物電路中的滑動變阻器更換為(填“25Ω2A”“30Ω2A”或“50Ω1.5A”)的滑動變阻器。【答案】見下圖
62.47.5“50Ω1.5A”【詳解】(1)根據(jù)圖甲可知,電壓表測量滑動變阻器和定值電阻R兩端電壓,故將電壓表并聯(lián)接在滑動變阻器和定值電阻R兩端,如圖所示:
電壓表示數(shù)如圖丙所示,電壓表分度值0.5V,故其示數(shù)為6V。(2)由題意知,滑動變阻器和定值電阻R串聯(lián),當電流表示數(shù)為0.24A時,由U=IR可得,定值電阻兩端電壓為根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點可得,此時滑動變阻器兩端電壓為滑動變阻器此時電阻為當定值電阻更換為15Ω時,由于電壓表量程為0~3V,則移動滑動變阻器,根據(jù)控制變量法,此時應控制電壓表示數(shù)為2.4V。根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點可知,此時滑動變阻器兩端電壓為此時電路電流為此時滑動變阻器連入電路的阻值為RP2為所以可得(3)將15Ω的定值電阻更換為20Ω的定值電阻,滑片P在最右端時,電壓表示數(shù)為2.7V,則滑動變阻器接入電路的最大電阻阻值不夠,為了能繼續(xù)后面的實驗,控制定制電阻兩端電壓為2.4V,所以需跟換阻值更大的滑動變阻器,當接入定值電阻阻值為25Ω時,經(jīng)過定值電阻的電流為此時需要接入滑動變阻器的電阻為所以應選擇“50Ω1.5A”的滑動變阻器。2.(2023·湖南岳陽·中考真題)小聰用圖甲所示電路圖探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系。
(1)連接電路時,開關(guān)應;(2)若定值電阻R開路,閉合開關(guān)后(選填“電流表”或“電壓表”)無示數(shù);(3)實驗完成后記錄數(shù)據(jù)的紙被同學無意撕斷,只剩圖乙表格。根據(jù)表格數(shù)據(jù)我們能判斷小聰探究的是電流跟(選填“電壓”或“電阻”)的關(guān)系;(4)用“2.5V0.3A”的小燈泡替換R來完成研究小燈泡電阻的實驗。閉合開關(guān)移動滑片,電壓表示數(shù)如圖丙,此時電壓為V,電流表示數(shù)可能是下列數(shù)據(jù)中的(選填序號)。A.0.18A
B.0.22A
C.0.26A【答案】斷開電流表電壓2C【詳解】(1)實驗中為保護電路,連接電路中,開關(guān)需要斷開。(2)圖中電路為串聯(lián)電路,若定值電阻R開路,電路為斷開狀態(tài),所以電流表無示數(shù)。(3)由乙圖可知,實驗中,電壓是變化,而電壓與電流的比值為定值,所以可斷定該實驗是來探究電流與電壓關(guān)系的。(4)丙圖中,電壓表選用的是小量程,分度值為0.1V,則讀數(shù)為2V。當用燈泡正常發(fā)光時的電阻計算當電壓為2V時的電流為因為燈泡電阻受溫度的影響會隨溫度的升高而增加,所以電壓為2V時,燈泡的電阻小于正常發(fā)光時的電阻,導致電流會比計算出來的結(jié)果偏大,故C符合題意,AB不符合題意。故選C??键c核心知識提煉探究電流與電壓、電阻的關(guān)系圖示過程實驗方法控制變量法:(1)控制電阻的阻值不變,改變定值電阻兩端的電壓;(2)控制電阻兩端的電壓不變,改變電阻。數(shù)據(jù)處理(1)在坐標系中畫出I-U圖像。(2)在坐標系中畫出I-R圖像。結(jié)論1.在物理實驗課上,同學們探究“電流與電壓的關(guān)系”,如圖所示。(1)請用筆畫線將圖甲中所缺的一根導線補充完整;(2)在實驗進行中,得到電流表示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為_____A;(3)正確進行實驗,得到實驗數(shù)據(jù)如下表,實驗中定值電阻兩端電壓的改變是通過___實現(xiàn)的;(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可得:電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成______。實驗次數(shù)12345電壓U/V1.21.51.82.02.4電流I/A0.240.300.360.400.48【答案】(1)見下圖;(2)0.36;(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器;(4)正比?!驹斀狻浚?)探究“電流與電壓的關(guān)系”,電流表與定值電阻串聯(lián),電壓表與定值電阻并聯(lián),電源是兩節(jié)干電池,電壓為3V,所以電壓表用0~3V的量程,如圖所示:(2)由圖乙可知,電流表所用量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.36A。(3)探究電流與電壓的關(guān)系,應控制電阻不變,改變定值電阻兩端的電壓,實驗中定值電阻兩端電壓的改變是通過調(diào)節(jié)滑動變阻器實現(xiàn)的。(4)分析數(shù)據(jù)可知,每次實驗電壓與電流的比值都為定值,說明電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。2.在“探究通過導體的電流與電阻的關(guān)系”實驗中:(1)小明連接的電路如圖甲所示,請用筆畫線代替導線把電路連接完整;(2)小華連接的電路,電流表在電池和開關(guān)之間,其他和小明的電路一致。對于電流表的這兩種接入位置_______;A.小明的可以,小華的不可以B.小華的可以,小明的不可以C.兩種都可以D.兩種都不可以(3)實驗時保持電阻兩端的電壓不變,如圖乙所示,電壓表的示數(shù)為_____V;(4)根據(jù)表格中記錄的三組數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)電阻越大則電流越小,要判斷電流與電阻是否成反比,在不畫坐標圖像的前提下,應該如何對數(shù)據(jù)進行處理:____________。實驗序號R/ΩI/A①50.40②100.20③200.10【答案】(1)見下圖;(2)C;(3)2;(4)計算出每次實驗電流與電阻的乘積。【詳解】(1)如圖甲,滑動變阻器電阻絲的右端已接入電路,再把金屬桿的左端或右端與開關(guān)的右側(cè)接線柱連接即可,如圖所示:(2)在串聯(lián)電路中,各處電流都相等,所以只要電流表和電阻串聯(lián),接在圖中位置或者開關(guān)和電池之間都可以,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。(3)如圖乙,電壓表選用的量程是0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2V;(4)計算出每次實驗中電流和電阻的乘積,如果三次乘積相同,說明電流與電阻成反比。3.(2022·青島·中考真題)小明做“探究電流和電阻的關(guān)系”的實驗,所用電源電壓為3V,三個定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω和20Ω,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω
2A”。(1)圖甲是小明連接的部分電路,請用筆畫線代替導線,將電路連接完整;(2)先用5Ω的定值電阻進行實驗,將滑動變阻器的滑片P移至阻值最處,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P到合適位置,記錄電壓表和電流表的示數(shù),其中電流表示數(shù)如圖乙所示,電流大小為A;(3)將5Ω的定值電阻依次更換為10Ω、20Ω繼續(xù)探究,均應將滑片P向移動,使電壓表示數(shù)仍為V,并記錄數(shù)據(jù);(4)分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論,圖丙中能正確反映電流和電阻關(guān)系的圖像是?!敬鸢浮恳娤聢D大0.4左2B【詳解】(1)探究電流和電阻的關(guān)系,定值電阻與滑動變阻器、電流表串聯(lián),電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端,電源電壓3V,電壓表選用0~3V的量程,如圖所示:(2)為保護電路,開關(guān)閉合前,要將滑動變阻器的滑片P移至阻值最大處。如圖乙,電流表量程為0~0.6A,分度值為0.02A,電流大小為0.4A。(3)當定值電阻為5Ω時,電流表示數(shù)為0.4A,根據(jù)歐姆定律可知,電壓表示數(shù)為U=IR=0.4A×5Ω=2V研究電流與電阻的關(guān)系,要控制定值電阻兩端的電壓不變。根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知,將5Ω的定值電阻依次更換為10Ω、20Ω,電壓表示數(shù)會變大;要使電壓表示數(shù)保持不變,應增大滑動變阻器接入電路的電阻值,增大所分得電壓,應將滑片P向左移動,使電壓表示數(shù)仍為2V,并記錄數(shù)據(jù)。(4)分析實驗數(shù)據(jù)可得,在電壓不變時,通過導體的電流與導體的電阻成反比,即與電阻的倒數(shù)成正比,所以圖丙中能正確反映電流和電阻關(guān)系的圖像是B。4.(2022·湖北荊州·中考真題)某學習小組計劃探究電流與電阻的關(guān)系。可供使用的實驗器材有:電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一個,阻值分別為5Ω、15Ω、25Ω的定值電阻各一個、導線若干。(1)連接電路時開關(guān)應該(選填“斷開”或“閉合”)。(2)如圖甲所示的實物電路中存在錯誤,小蘭發(fā)現(xiàn)只需要改接一根導線就可以了,請在那一根錯誤的導線上畫“×”,再畫線把它改到正確的位置上。(導線不允許交叉)(3)圖乙是小組根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R的變化圖像,由圖像可知電阻R兩端的電壓為V,為保證分別使用三個定值電阻均能順利完成實驗,滑動變阻器的最大阻值至少是Ω?!敬鸢浮繑嚅_見下圖2.535【詳解】(1)連接電路時為保護電路,防止電路中的電流過大,開關(guān)應該斷開。(2)原來的電路中,定值電阻與電流表并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,電流表應與定值電阻串聯(lián),電壓表與定值電阻并聯(lián),如圖所示:(3)由圖乙可知,電阻兩端的電壓始終不變,為U=IR=0.1A×25Ω=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U滑=6V-2.5V=3.5V變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的3.5V2.5V所以為了完成整個實驗,應該選取最大阻值至少35Ω的滑動變阻器??键c五測量小燈泡的電功率1.(2023·陜西·中考真題)如圖-1,是“測量小燈泡的電功率”的實驗電路,電源電壓為4.5V且保持不變,小燈泡L的額定電壓為2.5V。
(1)連接如圖1所示電路時,開關(guān)S應處于斷開狀態(tài),滑動變阻器的滑片P應置于最(選填“左”或“右”)端。(2)閉合開關(guān)S,觀察到小燈泡L不亮,電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),移動滑動變阻器的滑片P,兩表的示數(shù)均無變化,則故障原因可能是。(3)排除故障后,閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器的滑片P,多次實驗并將數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄在下表中。分析表中信息,回答下列問題。實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A小燈泡亮度電功率P/W10.50.20不亮0.1021.00.24暗0.2432.00.32較暗0.6442.5正常亮53.00.38很亮1.14①小燈泡L在額定電壓下工作時,電流表的指針位置如圖-2所示,則電流表示數(shù)為A,小燈泡L的額定功率為W。②第1次實驗中,小燈泡L不亮的原因可能是。③分析數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn),通過小燈泡L的電流與其兩端的電壓不成正比,其原因可能是。(4)本次實驗所選用的滑動變阻器的規(guī)格是。A.10Ω2AB.20Ω1A【答案】右小燈泡L斷路0.360.90小燈泡L實際功率太?。ㄆ渌鸢负侠砑纯傻梅郑艚z電阻隨溫度的升高而增大B【詳解】(1)連接電路時,為保護電路,開關(guān)應處于斷開狀態(tài),滑動變阻器滑片應置于阻值最大處,由圖可知應置于最右端。(2)閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表示數(shù)幾乎為零,可能電路有斷路發(fā)生,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表到電源間是通路,所以電路故障可能是燈泡斷路。(3)如圖所示,電流表所選量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以電流表示數(shù)為0.36A。燈泡的額定電壓2.5V,此時的電流為0.36A,則燈泡的額定功率為由表中數(shù)據(jù)知,第一次實驗滑動變阻器連入電路電阻較大,電路的總電阻較大,電路中電流很小,實際功率太小,不能使燈泡發(fā)光。燈絲的阻值會受溫度的影響,溫度越高阻值越大,所以燈泡的電流與兩端的電壓不成正比。(4)由第一組實驗數(shù)據(jù)可知,燈泡兩端電壓為0.5V,所以滑動變阻器兩端電壓為4V,燈泡和滑動變阻器串聯(lián),所以滑動變阻器電流等于燈泡電流為0.20A,故滑動變阻器此時電阻為故選B。2.(2023·遼寧朝陽·中考真題)小紅想測量標有“2.5V”字樣小燈泡的電功率,從實驗室找來了電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)和導線若干,進行了如下實驗:(1)用筆畫線代替導線,將圖甲電路連接完整;(2)檢查無誤后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),小燈泡不亮,電壓表示數(shù)接近電源電壓,造成這一故障的原因可能是小燈泡;(3)排除電路故障后,閉合開關(guān),移動滑片,當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W;接下來她又測量了幾組對應的電壓值和電流值,并繪制了小燈泡的I-U圖象,如圖丙所示;(4)小紅認為,利用圖甲的裝置也可以探究電流與電壓的關(guān)系。小明認為小紅的觀點不合理,理由是;(5)小紅還想測出另一個額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時的電阻,在保證電路安全的前提下,設(shè)計了如圖丁所示的電路(電源電壓恒定大于U額且未知,滑動變阻器R最大阻值未知,定值電阻阻值為R0),請將實驗步驟補充完整:①閉合S、S2,斷開S1,移動滑片P使電壓表示數(shù)為;②閉合S、S1,斷開S2,保持滑片P位置不變,讀出電壓表的示數(shù)為U1;③閉合S、S1,斷開S2,,讀出電壓表的示數(shù)為U2;④小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL=(用U1、U2、U額、R0表示)?!敬鸢浮恳娤聢D斷路0.75燈絲電阻隨溫度的變化而變化U額滑片滑動到最左端【詳解】(1)測量標有“2.5V”字樣小燈泡的電功率時,由P=UI知,需測量小燈泡兩端電壓和流過小燈泡的電流,計算得出小燈泡的電功率,電壓表與小燈泡并聯(lián)接入電路中,如下所示:(2)電流表無示數(shù),燈泡不亮,說明電路是斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明與電壓表并聯(lián)部分以外的電路是通路,與電壓表并聯(lián)的部分斷路,故造成這一現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路。(3)小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.3A=0.75W(4)探究電流與電壓的關(guān)系時,需要控制與電壓表并聯(lián)的電阻的阻值不變,根據(jù)圖丙可知,小燈泡燈絲的電阻是變化的,所以不能完成實驗探究。(5)①閉合S、S2,斷開S1,移動滑片P使電壓表示數(shù)為U額,此時燈泡正常發(fā)光;②閉合S、S1,斷開S2,保持滑片P位置不變,讀出電壓表的示數(shù)為U1,此時電路中的電流I=③閉合S、S1,斷開S2,滑片P移動到最左端,此時電壓表測量的是電源電壓,讀出電壓表的示數(shù)為U2,則電源電壓為U2。①②中滑動變阻器兩端的電壓為U滑=U2-U1則滑動變阻器接入電路中的阻值為①中滑動變阻器兩端的電壓為U′滑=U2-U額此時電路中的電流為則小燈泡正常發(fā)光時的電阻一、測量小燈泡的電功率考點核心知識提煉測量小燈泡的電功率圖示過程實驗原理P=UI器材作用(1)電壓表:測量小燈泡兩端的電壓U;根據(jù)小燈泡的額定電壓選擇量程。(2)電流表:測量通過小燈泡的電流I,根據(jù)I=P/U選擇量程。(3)滑動變阻器:保護電路;改變小燈泡兩端的電壓。操作要點(1)使小燈泡正常發(fā)光的操作:移動滑動變阻器的滑片,眼睛觀察電壓表的示數(shù),使電壓表的等于小燈泡的額定電壓。(2)改變小燈泡的亮度:調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓略低于或略高于小燈泡的額定電壓,觀察小燈泡的亮度,記下電流表、電壓表的示數(shù)。實驗結(jié)論等于正常(2)當實際電壓低于額定電壓時,小燈泡的實際功率小于額定功率,小燈泡發(fā)光較暗。(3)當實際電壓高于額定電壓時,小燈泡的實際功率大于額定功率,小燈泡發(fā)光較亮。二、特殊方法測量小燈泡的電功率方法電路圖主要器材操作要點表達式單伏法。單安法P額=(I總-)I額1.在測量額定電壓為“2.5V”小燈泡的電功率實驗中,電源是三節(jié)新干電池。(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應置于______(選填“左”或“右”)端;(2)閉合開關(guān),移動滑片,當電壓表的示數(shù)為______V時,小燈泡正常發(fā)光,讀出電流表示數(shù),可測得額定功率;(3)繼續(xù)移動滑片,電壓表示數(shù)如圖所示,為______V,此時電流表示數(shù)為0.24A,小燈泡的實際功率為________W;(4)為了研究小燈泡發(fā)光情況與電功率的關(guān)系,除了表中記錄的電表示數(shù)和電功率,還需要增加記錄的內(nèi)容是_______________;(5)分析實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),小燈泡兩端的電壓越高,它的實際功率________;實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W12.50.2620.2432.80.28(6)小紅還設(shè)計出了只有電流表、沒有電壓表時測量小燈泡額定功率的方法,其電路圖如圖丙所示。已知定值電阻R0為5Ω,小紅調(diào)節(jié)變阻器滑片,先使電流表A2的示數(shù)為A時,再讀出電流表A1的示數(shù)為0.3A,就測量出小燈泡的額定功率為_______W?!敬鸢浮浚?)左;(2)2.5;(3)2.2,0.528;(4)小燈泡的亮度;(5)越大;(6)0.5,0.75.?!驹斀狻浚?)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應置于左端,使連入電路的阻值最大;(2)閉合開關(guān),移動滑片,當電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓2.5V時,小燈泡正常發(fā)光,讀出電流表示數(shù),可測得額定功率;(3)繼續(xù)移動滑片,電壓表示數(shù)如圖所示,為2.2V,此時電流表示數(shù)為0.24A,小燈泡的實際功率為P=UI=2.2V×0.24A=0.528W;(4)因為研究的是小燈泡發(fā)光情況與電功率的關(guān)系,所以還需要增加記錄:小燈泡的亮度。(5)由表格可知,小燈泡兩端電壓越大,通過小燈泡的電流越大,由公式P=UI可知,小燈泡的實際功率越大。(6)小燈泡的額定電壓“2.5V”;現(xiàn)在小燈與R0并聯(lián),則R0兩端的電壓必須為2.5V,小燈才能正常發(fā)光,所以電流表A2的示數(shù)為I燈的額定功率P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W2.在“測量小燈泡的電功率”實驗中,準備的材料如下:電源、導線、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡(額定電壓2.5V)。(1)根據(jù)實驗要求,設(shè)計電路,在方框內(nèi)畫出電路圖;(2)正確連接電路后,閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮,出現(xiàn)這個現(xiàn)象的原因可能是_____;(3)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)如下表所示,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知小燈泡的額定功率是_______W;數(shù)據(jù)序號123456電壓U/V0.51.01.52.02.53.0電流I/A0.120.240.320.380.420.44發(fā)光情況很暗暗較暗較亮明亮很亮(4)用表中數(shù)據(jù)在坐標圖上繪出小燈泡的I~U圖像;(5)由圖像發(fā)現(xiàn):隨著小燈泡兩端的電壓變大,小燈泡的電阻_________;(6)分析可得:在實際電壓_______額定電壓的情況下,小燈泡消耗的實際功率大于或小于它的額定功率。【答案】(1)見下圖;(2)變阻器的滑片沒有移動到阻值最大處;(3)1.05;(4)見下圖;(5)變大;(6)大于或小于.【詳解】(1)電壓表與燈并聯(lián)測燈的電壓,電流表與燈串聯(lián)測燈的電流,滑動變阻器串聯(lián)在電路中,如圖所示:(2)正確連接電路后,閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮,則電路的電流過大,出現(xiàn)這個現(xiàn)象的原因可能是變阻器的滑片沒有移動到阻值最大處。(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,燈在額定電壓下的電流為0.42A,小燈泡的額定功率是:P=UI=2.5V×0.42A=1.05W(4)用表中數(shù)據(jù)在坐標圖上繪出小燈泡的I~U圖像如圖所示:(5)由圖像可知,電壓每增大0.5V,對應的電流增大值為0.12A、0.08A、0.06A、0.02A,即電壓增大值大于對應的電流增大值,由歐姆定律得出的結(jié)論是:隨著小燈泡兩端的電壓變大,小燈泡的電阻變大。(6)由表中數(shù)據(jù),第6次的電壓為3.0V大于額定電壓2.5V,對應的電功率為P6=U6I6=3.0V×0.44=1.32W>1.05W可得:在實際電壓大于額定電壓的情況下,小燈泡消耗的實際功率大于它的額定功率;第1~5次電壓的大小關(guān)系為U1<U2<U3<U4<U5=2.5V對應的電功率大小關(guān)系為0.06W<0.24W<0.48W<0.76W<1.05W故得出:在實際電壓小于額定電壓的情況下,小燈泡消耗的實際功率小于它的額定功率;綜上,在實際電壓大于或小于額定電壓的情況下,小燈泡的實際功率大于或小于它的額定功率。3.(2023·山東聊城·中考真題)如圖所示,在“測量小燈泡的電功率”實驗中,小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻大約為10Ω,電源電壓為6V;
(1)圖甲電路中還有一根導線沒有連接,請用筆畫線代替導線,將電路連接完整(要求:導線不交叉);(2)連接好電路,檢查無誤后,將滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合開關(guān)試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V,其原因可能是該滑動變阻器的最大阻值(選填“太小”或“太大”);(3)解決問題后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W。若要使小燈泡變得更亮一些,滑動變阻器的滑片應向(選填“左”或“右”)移動;實驗次數(shù)小燈泡兩端的電壓U/V通過小燈泡的電流I/A小燈泡的亮度小燈泡的電功率P/W12.20.28比正常發(fā)光暗0.6222.5正常發(fā)光32.80.32比正常發(fā)光亮0.90(4)將上表數(shù)據(jù)填完整后進行分析,發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度是變化的,小燈泡的亮度是由其(選填“實際功率”或“額定功率”)決定的;(5)觀察表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),雖然是同一小燈泡,但通過小燈泡的電流與其兩端的電壓并不成正比,其原因是。【答案】見下圖
太小0.75右實際功率燈泡的電阻隨溫度的升高而增大【詳解】(1)測量小燈泡的電功率,燈泡應串聯(lián)接入電路,小燈泡的額定電壓為2.5V電壓表并聯(lián)在燈泡兩端且用小量程。故連接電路圖如下(2)連接好電路,檢查無誤后,將滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合開關(guān)試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V,根據(jù)串聯(lián)分壓的原理知,滑動變阻器分得電壓較小,其原因可能是該滑動變阻器的最大阻值太小。(3)小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表用的是小量程,分度值為0.02A,通過小燈泡的電流為0.3A,則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W若要使小燈泡變得更亮一些,燈泡兩端電壓應更大一點,滑動變阻器分得的電壓應小一些。根據(jù)串聯(lián)分壓原理知,滑動變阻器接入電路阻值應變小,故滑動變阻器的滑片應向右移動。(4)將上表數(shù)據(jù)填完整后進行分析,發(fā)現(xiàn)小燈泡的電功率越大,小燈泡的越亮,所以小燈泡的亮度是由其實際功率決定的。(5)觀察表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),當小燈泡兩端電壓為2.2V時,小燈泡的電阻為當小燈泡兩端電壓為2.5V時,小燈泡的電阻為當小燈泡兩端電壓為2.8V時,小燈泡的電阻為由上分析可知,當電壓表的示數(shù)增大時,電壓表與電流表的示數(shù)之比在增大。雖然是同一小燈泡,但通過小燈泡的電流與其兩端的電壓并不成正比,其原因是燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。4.(2023·黑龍江大慶·中考真題)現(xiàn)有L1、L2、L3三只額定電壓U額均為2.5V,電阻值不同的小燈泡。某研究小組分別利用甲、乙、丙三種電路圖測量三只小燈泡的額定功率。
(1)圖甲電路中,實驗操作如下:①閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為
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