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中考物理二轮复习专题突破课件 课件:探究类实验(含答案)
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这是一份中考物理二轮复习专题突破课件 课件:探究类实验(含答案),共60页。PPT课件主要包含了重点突破,第1题图,变式练习,保持不变,当地气压,第2题图,匀速直线,二力平衡,B两个面对调,第3题图等内容,欢迎下载使用。
实验1.探究水在沸腾前后温度变化的特点【例1】(2023·辽宁)小利在做探究水在沸腾前后温度变化的特点实验。
(1)他组装了如图甲所示的实验装置,其中纸板的作用是___________。
(2)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,温度为________℃;继续加热,烧杯内的水中形成大量的气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中。 (3)上述实验现象说明了水________(填“已经”或“还没”)沸腾。从能量转化的角度看,气泡在水面破裂时,将内能转化为________能。
(4)这样加热几分钟后,得到的水的温度随时间变化的图象如图丙所示,分析图象可知:①水在沸腾前,不断吸热,温度升高;在沸腾时,不断吸热,温度____________。 ②周围环境大气压________(填“高于”或“低于”)标准大气压。
解析 (1)中间有孔的纸板作用是减少热量的损失,加快水的沸腾,同时还可以固定温度计。(2)图乙中温度计的分度值为1 ℃,所以此时的温度为61 ℃。(3)气泡在水面破裂时,将内能转化为机械能。(4)①如图丙所示,水沸腾时,图线变为一条与横轴平行的直线,说明水的温度不再随着时间的改变而改变。②沸点与气压的关系:气压越高,沸点越高。在 1标准大气压下,水的沸点为100 ℃,此时水的沸点低于100 ℃,说明此时气压低于 1标准大气压。答案 (1)减少热量散失,加快水的沸腾 (2)61 (3)已经 机械 (4)①保持不变 ②低于
1.(2023·临沂)a、b两个实验小组用相同的酒精灯探究水在沸腾前后温度变化的特点,所用的实验装置如图甲所示,根据实验数据绘制的图象如图乙所示。
(1)实验过程中,烧杯口出现的“白气”是_______(填物态变化名称)的结果。 (2)由图象可知,水沸腾前温度不断升高,沸腾后温度__________。 (3)进一步分析可知,________组所用水的质量较小。 (4)a、b两组所测水的沸点均不是 100 ℃,这是由____________(填“实验误差”或“当地气压”)引起的。 (5)对实验进行评估可知,b组将水加热至沸腾的时间过长,你给他们的合理化建议是______________________________。(写一条即可)
给烧杯加盖(合理即可)
实验2.探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【例2】(2023·陕西)“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验如图所示。
(1)本次实验前,应在________方向上对弹簧测力计进行调零。 (2)如图甲所示,沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受到的拉力大小________(填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的滑动摩擦力大小。
(3)如图甲所示,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做速度大小不同的匀速直线运动。发现弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小______(填“有关”或“无关”)。 (4)如图乙所示,在木块上加放钩码,沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动。改变钩码的数量,多次实验后得出结论:其他条件一定时,压力越大,滑动摩擦力越________。
解析 (1)(2)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态。根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故实验前,应在水平方向对弹簧测力计调零。(3)木块速度大小不同时,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关。(4)增加钩码,使得木块对支持面的压力增大,压力越大,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大。答案 (1)水平 (2)等于 (3)无关 (4)大
2.(2023·铁岭)为了比较地垫A、B两个面的防滑性,小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究:
(1)如图甲、乙所示,分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平_____________拉动小块地垫,根据__________原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。
(2)小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,比较不出A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验发现,当接触面粗糙程度相同时,________越大,滑动摩擦力越________。 (3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上,小智只将________________,测出滑动摩擦力的大小为2.2 N。通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫________(填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
实验3.探究液体压强与哪些因素有关 【例3】(2023·重庆)小莉在“物理创新实验”社团活动中,看见如图甲所示的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显的高度差且保持稳定,说明压强计________(填“漏气”或“不漏气”)。
(2)如图甲所示,小莉先在装水的容器中进行实验;然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录的实验数据如下表。
①分析表中______(填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大。 ②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体______越大,压强越大。 ③根据表中数据,小莉估算出硫酸铜溶液的密度为________g/cm3。
(3)①小莉受双探头压强计原理的启发,制作出如图乙所示的器材(细金属管与浮筒相通)。她将浮筒漂浮在水中后,再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越________;浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其________表面橡皮膜形变更明显,从而分析出________产生的原因。 ②让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将________。
解析 (1)检查装置是否漏气时,用手轻压橡皮膜,U形管液面高度差有明显变化,则压强计不漏气。(2)①由1、2(或3、4)两次实验数据可知,同种液体,深度越大,液体的压强越大。②由1、3(或2、4)两次数据可知,深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。③根据表中数据,当探头D在水中的深度为6 cm,探头C在硫酸铜溶液中的深度为4 cm时,U形管中高度差相同,说明此时水和硫酸铜溶液的压强相等,利用公式p=ρgh计算出硫酸铜溶液的密度。
(3)①浮筒向下移动,排开液体的体积越来越大,受到的浮力越来越大;浮力产生的原因是浸在液体中的物体上、下表面受到的压力差。②浮筒浸没后继续下降,随着深度的增加,上、下探头向内凹,浮筒排开水的体积变小,所受浮力变小。答案 (1)不漏气 (2)①1、2或3、4 ②密度 ③1.5 (3)①大 下 浮力 ②变小
3.(2023·眉山)同学们利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,从结构上来看,U形管压强计________(填“是”或“不是”)连通器;在选择U形管压强计时,探头上的橡皮膜应该用________(填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)把U形管压强计的探头放在液体中,通过观察U形管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是____________。 (3)通过图乙、丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强__________。通过图乙、丁所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成__________(填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)某同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是_________________________________。
没有控制探头深度相同
实验4.探究浮力大小与哪些因素有关【例4】(2023·江西)【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关。【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后,还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是,该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线,按如下步骤进行实验。①如图a所示,用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为______N。 ②如图b所示,将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。③如图c所示,将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。④如图d所示,将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
【解释】(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为________N。 (2)由以上实验可知,浮力大小与物体的形状________。 【交流】(1)本实验在其他因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为_____________________________________________________________________________________________。
(2)在第④步实验中,将橡皮泥从图d位置向下移到图e位置时,深度增加,橡皮泥所受浮力大小__________(填“变大”“变小”或“不变”),说明浮力大小与__________无关。 (3)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,_______(填“能”或“不能”)完成本实验的探究。
解析 【证据】①先明确弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数。【解释】(1)根据称重法计算物体在水中的浮力大小。(2)同一块橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可知,受到的浮力相等,则浮力大小与物体的形状无关。【交流】(1)本实验在其他因素都相同的前提下,只改变物体的形状来进行探究。在物理学中,这种研究方法称为控制变量法。
(2)图d、e中,物体深度增加,但水的密度、排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知物体受到的浮力不变,由此说明浮力的大小与深度无关。(3)用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中,记录橡皮筋的长度,比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小,从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小,所以能完成本实验的探究。 答案 【证据】①4.0 【解释】(1)2.0 (2)无关 【交流】(1)控制变量法 (2)不变 深度 (3)能
4.(2023·常德)小霞按照如图甲所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是________N。
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出物体受到的浮力大小与____________________有关。 (3)由D、E两幅图可得出结论:物体受到的浮力大小与___________________有关。
(4)小明还想用如图乙所示的装置验证阿基米德原理:①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计a的示数变小,此时弹簧测力计b的示数会________(填“变大”“变小”或“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮=G排。 ②在图乙中,已知重物是底面积为100 cm2、高为8 cm 、重为10 N的实心长方体。从重物刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6 cm,则重物最终浸入的深度为____cm(弹簧测力计每1 N的刻度线间距为0.5 cm)。
实验5.探究杠杆的平衡条件【例5】(2023·菏泽)用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验前杠杆状态如图甲所示,应当向________调节平衡螺母使杠杆呈水平状态。
(2)如图乙所示,在杠杆支点的左侧A点悬挂若干钩码,在支点的右侧悬挂1个钩码,发现无论怎样调节右边钩码的位置,都不能使杠杆呈水平。为使杠杆水平,可以通过______________________________来实现。(写一种可行的操作即可) (3)调整后继续实验,从支点处缓慢向右移动钩码,直到杠杆再次呈水平,同时记录左、右两侧悬挂的钩码________和________的大小。
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丙所示,某杆秤的0刻度(图中O点)距离提纽1 cm,秤钩到提纽的水平距离为5 cm,秤砣的质量为0.5 kg。则提纽右侧距离提纽5 cm处的刻度值应为________kg。
(4)如图所示,提纽A处相当于杠杆的支点,设秤杆、秤钩的总重为G0,其作用点在C处,由题知,OA=1 cm,BA=5 cm,设秤钩上悬挂重物后秤砣移至D点时秤杆平衡,则DA=5 cm。
答案 (1)右 (2)将A处的钩码向右移动2格 (3)位置 重力 (4)0.4
5.(2023·通辽)某实验小组“探究杠杆的平衡条件”的实验装置如图所示。(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5 N)
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示。此时正确的操作是向______(填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)接下来,在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡;若将A处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将B处所挂钩码向______(填“左”或“右”)移动______个格。 (3)某同学用弹簧测力计代替钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示的位置。在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐________(填“变大”或“变小”),原因是______________________________________________________________________。
阻力和阻力臂不变,动力臂变小,
实验6.探究光的反射定律【例6】(2023·齐齐哈尔)小明利用如图所示的装置探究光的反射定律。
(1)如图甲所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应________于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生________(填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出。
(2)改变光束入射的角度,多做几次实验,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹;取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,是为了____________________;根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为50° 时,反射角为________。 (3)让光沿图甲中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是________的。 (4)如图乙所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在____________内。
解析 (1)实验时应将纸板垂直置于平面镜上,这样反射光才能在纸板上呈现。纸板表面粗糙,光在纸板上发生漫反射,可以从不同角度看到光路。(2)多次实验是为了寻找普遍规律。当EO与镜面的夹角为50° 时,入射角的大小为40°,所以反射角等于40°。(3)光路是可逆的。(4)当纸板NOF向前折或向后折时,两块纸板不在同一平面上,这时在NOF上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。答案 (1)垂直 漫 (2)寻找普遍规律 40° (3)可逆 (4)同一平面
6.(2023·扬州) “探究光的反射规律”装置如图所示,白纸板放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸板入射。(1)图中的入射角是________。 (2)当_____________________________________________时,反射光线与入射光线重合,此时入射光线向右偏转一定角度,反射光线向________偏转。
入射角为0°(入射光线垂直射向平面镜)
(3)多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是_______________________________________________________________________________________________________________________________。
将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角
实验7.探究平面镜成像的特点【例7】(2023·常德)“探究平面镜成像的特点”的实验装置如图所示,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛A,重复多次实验。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了_______________________。(2)实验中两支蜡烛要完全一样,目的是_______________________。(3)当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将__________(填“变大” “变小”或“不变”)。 (4)将蜡烛A竖直放在水平桌面上,点燃蜡烛观察发现:玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。在①、②、③三幅图中,_____图是产生以上实验现象的原因。
解析 (1)玻璃板既能让光透过也可以反射光,容易确定像的位置。(2)选取两支外形相同的蜡烛进行实验,目的是比较像与物的大小关系。(3)平面镜成像时,像与物体大小相等,与物距无关。(4)实验时玻璃板必须竖直放置,如果不竖直,无论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。图①玻璃板竖直放置,不会出现像偏低的情况,图②、③玻璃板没有竖直放置,分别作出蜡烛A上某点a的关于玻璃板的对称点(如图所示),由此可知,图③玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。
答案 (1)确定物像的位置 (2)比较像与物的大小关系 (3)不变 (4)③
7.(2023·益阳)用如图所示的装置探究平面镜成像的特点。
(1)请将下列实验步骤排序,合理的实验步骤顺序为:A__________F。(填字母代号) A.在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。B.用直线把蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离。
C.拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。D.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。E.在纸上记下蜡烛和它的像的位置。F.根据上述实验分析得出平面镜成像的规律:平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。
(2)为了使实验结论更具科学性,应补充的实验步骤是___________________________________________________________________。 (3)在上述实验中,如果在玻璃板背面粘贴一张不透光的白纸,将玻璃板背面完全遮挡住,________(填“能”或“不能”)看到蜡烛在玻璃板后面的像。
移动点燃的那支蜡烛的位置,重复步骤DCEB多次实验
实验8.探究凸透镜成像的规律 【例8】(2023·福建)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)如图甲所示,用平行光测出凸透镜的焦距为________cm。 (2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在________________。
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至如图乙所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、________的像。根据这一成像特点,可制成________。 (4)若要使光屏上的像变小,应使蜡烛与凸透镜的距离变________,再调节光屏位置。
解析 (1)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距。(2)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度。(3)根据凸透镜成实像时,物距大于 2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。(4)凸透镜成实像时,物远像近像变小。 答案 (1)12.0 (2)同一高度 (3)缩小 照相机 (4)大
8.(2023·武汉)用F为焦点、焦距为f的凸透镜探究成像规律,在实验中:
(1)发光物体和凸透镜的位置如图所示,图中光屏未画出,光屏上所成清晰的像在图中________(填序号)区域,像的箭头方向是竖直向________的,像的大小比发光物体要________。
(2)将光屏放在凸透镜右侧,发光物体放在A处,发现无论怎样调整光屏的位置,在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏,从凸透镜右侧向凸透镜看去,观察到发光物体的像,此像到凸透镜的距离_______(填“大于”“小于”或“等于”)发光物体到凸透镜的距离。
实验9.探究通电螺线管外部磁场的方向 【例9】(2023·云南)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示______________________________。
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为______极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与________的方向有关。
解析 (1)通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似;铁屑的作用是显示磁场的分布情况。(2)根据磁极间的相互作用规律来判断通电螺线管的磁极;通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。答案 (1)条形 磁场的分布情况 (2)N 电流
9.(2023·锦州)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是______(填“N”或“S”)极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向______(填“左”或“右”)的摩擦力;若将滑动变阻器的滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将________(填“变大” “变小”或“不变”)。
10.(2023·通辽)如图所示,用细线悬挂的条形磁体,磁极未知。当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管的左端相互排斥,则B端是磁体的______极;断开开关S,磁体静止时,B端会指向地理的_______(填“北方”或“南方”)。
实验10.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 【例10】(2023·鄂州)物理小组的同学们利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿_____(填“上下”“左右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转。 (2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论:________电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流。 (3)该实验在探究过程中,是将__________能转化成电能,生活中的________(填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
解析 产生感应电流的条件是:电路是闭合的,部分导体在磁场中做切割磁感线运动。发电机是根据电磁感应原理制成的。答案 (1)左右 (2)闭合 (3)机械 发电机
11.(2023·成都)小明利用如图所示的装置探究“导体在磁场中产生感应电流的条件”,他通过观察灵敏电流表的__________________来判断是否产生了感应电流。经过多次尝试,他发现,当闭合电路的一部分导体在磁场中做__________________运动时,导体中就会产生感应电流。
实验11.探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点【例11】(2023·青海)在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如下。探究一:串联电路中电流的特点。(1)实验电路图如图甲所示,在连接实物电路时,开关应处于_______状态。
(2)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为_____A。 (3)实验数据记录如下表,分析数据可得:串联电路中电流_______。
探究二:串联电路中电压的特点。(4)根据图丙电路图,请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整。
(5)用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后,________(填“能”或“不能”)只将A点的导线接到C点测灯泡L2两端的电压,理由是_________________________________________________________。(6)做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验,这样做的目的是_______________________________________________________。
解析 (1)为了保护电路,连接电路时开关应断开。(2)第2次实验中,电流表的分度值为0.02 A,示数为0.32 A。(3)根据表格中的数据可知,串联电路中A、B、C三处的电流是相同的,故结论为:串联电路中电流处处相等。(4)根据图丙可知,电压表并联在灯泡L1两端,则电压表测的是灯泡L1两端的电压;电源电压为3 V,所以电压表选用小量程并联在灯泡L1两端。(5)将与A点相连的导线改接到C点,会导致电压表的正负接线柱接反,电压表的指针会反偏。(6)为了使结论更具普遍性,应使用不同规格的灯泡进行实验。
答案 (1)断开 (2)0.32 (3)处处相等 (4)略 (5)不能 电压表正负接线柱接反 (6)使结论更具普遍性
12.(2023·成都)某小组同学利用如图所示的电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是________。(填字母代号) A.连接电路时,开关S处于断开状态B.连接电压表时,试触后再选择合适量程C.将电压表A接点连线转接至C接点,测量灯泡L2 两端电压
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0。若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是___________________________________。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是____。(填字母代号) A.串联电路中各处电流相等B.灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大C.串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大D.串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
实验12.探究电流与电压、电阻的关系 【例12】(2023·武汉)用下列器材探究电流与电阻的关系:干电池4节,定值电阻R(10 Ω、15 Ω、20 Ω和25 Ω),电流表A(量程0~0.6 A或0~3 A),电压表V(量程0~3 V或0~15 V),滑动变阻器,开关,导线若干。
(1)①如图乙所示,电压表量程为 0~15 V,电流表量程为0~0.6 A,定值电阻R=10 Ω,请根据图甲在图乙中补画 2根导线,将实物电路连接完整。 ②确认电路连接无误后,闭合开关,电压表示数如图丙所示,则电源电压是________V。
(2)断开开关,将电压表量程改为 0~3 V,并联接在图甲中的A、B两点,检查电路无误后,闭合开关,向左移动滑片P。当电流表示数为0.24 A时,记下电压表的示数,设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP1;接着将10 Ω的定值电阻更换为 15 Ω的定值电阻,重做实验,当观察到电压表的示数是________V时,记下电流表的示数,设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP2,则RP2-RP1=________Ω。
(3)继续进行实验,将15 Ω的定值电阻更换为20 Ω的定值电阻,闭合开关,发现滑片P在最右端时,电压表示数为2.7 V。为了能用20 Ω和25 Ω的定值电阻继续完成实验,应将实物电路中的滑动变阻器更换为________(填“25 Ω 2 A”“30 Ω 2 A”或“50 Ω 1.5 A”)的滑动变阻器。
解析 (1)①根据图甲所示的电路图,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻和滑动变阻器串联后两端总电压,如图所示。②由图丙可知电压表的分度值为0.5 V,示数为6.0 V。
(2)电路中电源电压不变,结合欧姆定律及串联电路电压规律分别计算出滑动变阻器连入电路的阻值RP1=15 Ω和RP2=22.5 Ω,再计算出RP2-RP1=7.5 Ω。(3)当接入电路中的电阻更大时,根据串联电路的分压特点,其两端电压变大,因此须使滑动变阻器接入更大的阻值以分得更多的电压,直至电压表的示数为2.4 V不变。根据串联电路电压规律和欧姆定律的知识计算并选择滑动变阻器。答案 (1)①见解析图 ② 6.0 (2)2.4 7.5 (3)50 Ω 1.5 A
13.(2023·齐齐哈尔)小红在“探究电流与电压和电阻的关系”实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下。
(1)根据小红设计的电路图(图甲)将实物图(图乙)连接完整。(要求导线不交叉,滑动变阻器滑片向右滑动阻值变大)
(2)小红把5 Ω的定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻________。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数为0.5 V时,电流表的示数如图丙所示,则电流表示数为________A。继续实验,将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时,________________________________________________。
导体的电流与导体两端电压成正比
(4)小红接下来探究电流与电阻的关系。分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω和 25 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图象,如图丁所示。根据数据分析得出结论:_________________________,通过导体的电流与导体的电阻成反比。该过程中滑动变阻器除保护电路外,还起到________________________________的作用。
控制定值电阻两端的电压不变
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