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专题04 《电压 电阻》压轴培优题型训练【八大题型】-九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练(人教版)试卷
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\l "_Tc16452" 【题型1 电压和电压表的使用】 PAGEREF _Tc16452 \h 1
\l "_Tc5338" 【题型2 串联电路的电压规律】6
\l "_Tc31833" 【题型3 探究串联电路中的电压规律】13
\l "_Tc846" 【题型4 探究并联电路中的电压规律】17
\l "_Tc846" 【题型5 影响电阻大小的因素】22
\l "_Tc16452" 【题型6 探究影响导体电阻大小的因素】29
\l "_Tc846" 【题型7 变阻器】36
\l "_Tc846" 【题型8 滑动变阻器的使用】39
\l "_Tc16452" 【题型1 电压和电压表的使用】
1.(2022秋•平泉市期末)如图所示电路中,在甲、乙两处分别接入电表,当开关闭合后,两灯均能发光。以下判断正确的是( )
A.甲、乙都是电流表
B.甲是电压表,乙是电流表
C.甲、乙都是电压表
D.甲是电流表,乙是电压表
【答案】D
【分析】因为电流表相当于导线,电压表相当于开路,如图所示当开关S闭合时,要使两灯均能发光,则两个灯泡为并联电路,可假设乙为电压表或电流进行分析,看能否满足两灯并联的要求。
【解答】解:电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于开路,
由图知,假设乙为电流表,则右边灯泡会被短路,不能满足两灯均能发光的要求,所以乙只能为电压表;而如果甲为电压表,则会造成右边灯泡开路,不能满足两灯均能发光的要求,所以甲应是电流表;
因此甲为电流表,乙为电压表,此时两灯并联。
故选:D。
2.(2022秋•城厢区期末)在柠檬上相隔一定距离分别插入铜片和铁片,就制成了“柠檬电池”。将铜片、铁片与调零好的电压表相连,如图所示。下列说法错误的是( )
A.铜片是柠檬电池的正极
B.“柠檬电池”的电压为0.6V
C.“柠檬电池”工作时将化学能转化为电能
D.“柠檬电池”形成通路后,电流将从铁片流入电压表
【答案】D
【分析】根据电压表的正确使用方法确定电源的正负极和电流的流向;水果电池工作时将化学能转化为电能;根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数。
【解答】解:A、根据图示可知,电压表正向偏转,铜片与电压表的正接线柱相连,因此铜片为电池的正极,铁片是电池的负极,故A正确;
B、电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为0.6V,故“柠檬电池”的电压为0.6V,故B正确;
C、“柠檬电池”工作时将化学能转化为电能,故C正确;
D、“柠檬电池”形成通路后,在电池的外部,电流将从铜片流入电压表,故D错误。
故选:D。
3.(2022秋•平遥县期末)如图所示电路,在甲、乙两处分别接入电表,当开关闭合后,两灯泡都发光。则甲表是 电流 表,乙表是 电压 表。
【答案】见试题解答内容
【分析】电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线;
根据电压表和电流表的正确使用方法以及在电路中的作用进行分析。
【解答】解:由图可知两灯泡要想正常工作,连接方式必须并联;
乙表不能是电流表,否则会使右边灯泡短路,所以应是电压表;
而甲表如果为电压表,则会造成右边灯泡开路,所以应是电流表;
因此甲处为电流表,乙处为电压表。
故答案为:电流;电压。
4.(2021秋•闵行区期末)在图的圆圈中填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联即可确定电表符号。
【解答】解:
上边〇在干路上与电源串联,为电流表;下边的〇与灯L1并联,是电压表,如图所示:
5.(2021•城中区二模)请在图中圆圈中填上电压表或电流表的符号,使之成为正确的电路图。根据题目要求完成作图。
【答案】见试题解答内容
【分析】电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线,去掉后对电路有影响;电压表与被测用电器并联,在电路中相当于开路,去掉后对电路没有影响,据此对分析电表的位置。
【解答】解:由电路图可知:若下面圈内是电流表,则下边灯泡将被短路,因此下面为电压表;
若上面圈内为电压表,则会形成电源断路,因此上面为电流表。如下图所示:
6.(2020•滨海县一模)阅读短文,完成下列问题
热电偶
把两种不同的导体连接成闭合的回路,如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中,则在该回路内就会产生热电压,这种现象称作热电效应。这个装置就叫热电偶。
热电偶所产生的热电压由两部分组成:接触电压和温差电压。
热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关,当两种不同的导体A和B接触时,由于两者电子密度不同(假设材料A电子密度>材料B电子密度),电子在两个方向上扩散的速率就不同,从A到B的电子数要比从B到A的多,结果A因失去电子而带正电,B因得到电子而带负电,在A、B的接触面上便形成一个从A到B的静电场,这样在A、B之间也形成一个接触电压。
温差电压产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压,由于高温度端的电子能量比低温度端的电子能量大,因而从高温度端跑到低温度端的电子数比从低温度端跑到高温度端的要来得多,结果高温端失去电子而度带正电荷,低温端因得到电子而带负电荷,从而形成一个静电场,此时,在导体的两端便产生一个相应的电位差即温差电压。如图所示的热电偶电路,温差电压跟接点C和D间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。
(1)热电偶工作时产生的温差电压,为电路提供的电能,实际是由 内能 (化学能/内能)转化而来的;
(2)根据短文内容可知,热电偶所产生的热电压大小值为 A ;
A.U=U接触+U温差
B.U=U接触
C.U=U接触﹣U温差
D.U=U温差
(3)根据热电偶的性质,下列设备,可以使用热电偶制作而成的是 B ;
A.电热毯
B.电子体温计
C.热得快
D.电磁铁
(4)经研究发现,温差电压的大小只与结点温度的高低有关,而与线路其他部分的材料无关。要在热电偶回路中接入第三种导体,但保持温差电压不变,这种导体的条件是 C ;
A.第三种导体材料与热电偶的材料相同
B.第三种导体和原电偶材料的长度相同
C.第三种导体两端与热电偶连接处的温度相同
D.第三种导体材料与原热电偶的横截面积相同
(5)在夏季,用图示装置检验一杯90℃的热水,在冰始终没有完全熔化的情况下,产生的电流与时间图象符合实际的是 C 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)温差电压产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压,故从能量转化角度,热电偶消耗了内能转化成了电能;
(2)热电偶所产生的热电压由两部分组成:接触电压和温差电压;
(3)热电偶电路,温度差越大,回路电流越大;热电偶既然是通过温度差来获得热电流,我们可以设想从这一角度,通过改变温度差来获得不同的电流,而此时电流的大小直接受温度差大小的影响,从而可制成间接测量温度的装置。
(4)温差电压的大小只与结点温度的高低有关,而与线路其他部分的材料无关,所以只要控制温差不变,就可以保持温差电压不变;
(5)如图所示的热电偶电路,温差电压跟接点C和D间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大,所以只需要分析CD两点的温度差变化情况,即可知道电流大小变化情况。
【解答】解:(1)由题目可知,温差电压产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压,故从能量转化角度,热电偶消耗了内能转化成了电能;
(2)热电偶所产生的热电压由两部分组成:接触电压和温差电压,热电偶所产生的热电压大小值U=U接触+U温差,故选A;
(3)由题意可知:热电偶电路,温度差越大,回路电流越大;根据热电流的特点及产生条件可知,电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小,因此,我们可以从中得到启示:可将电流表改装成温度计,控制两接点中的一个点的温度不变,将另一个点的温度作为被测温度,即可通过电表反映出其温度值的大小,即可制成电子温度计,故选B;
(4)温差电压的大小只与结点温度的高低有关,而与线路其他部分的材料无关。要在热电偶回路中接入第三种导体,保持温差电压不变,只要控制温差不变,所以第三种导体两端应与热电偶连接处的温度相同,故选C;
(5)温差电压跟接点C和D间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大,开始检验时,C点由于放入热水温度上升,D点由于放入冰块温度下降,所以温差逐渐增大,电流逐渐增大;后来C点热水放热温度下降,D点冰吸热温度上升,温度差变小,电流变小;接下来,C点热水温度下降至接近室温,D点冰在熔化过程中吸热但是温度保持不变,所以温度差几乎不变,电流大小几乎不变,故选C;
故答案为:(1)内能;(2)A;(3)B;(4)C;(5)C。
\l "_Tc5338" 【题型2 串联电路的电压规律】
7.(2022秋•永丰县校级期末)如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是6V,电压表V2的示数为8V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源的电压是( )
A.8VB.9VC.10VD.11V
【答案】C
【分析】由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压;L3两端的电压是L1两端电压的两倍,故根据串联电路的电压特点求出各灯泡两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压,L3两端的电压是L1两端电压的两倍,假设L1、L2、L3两端的电压分别是U1、U2、U3,则
由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和,
则U1+U2=6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3=8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U3=2U1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由②﹣①得:U3﹣U1=2V﹣﹣﹣﹣﹣④,
将③代入④得:
U1=2V。
将U1=2V代入①得,U2=4V;
将U1=2V代入③得,U3=4V;
故总电压是:2V+4V+4V=10V;
故选:C。
8.(2022秋•邯山区校级期末)小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则R1、R2两端的电压为分别为( )
A.1.2V 6VB.1.4V 5.2VC.4.8V 1.2VD.1.4V 3.8V
【答案】C
【分析】由图可知,两电阻串联,两个电压表分别测的是总电压和R2两端的电压,由串联电路特点知,这两个电压值是不会相等的,但指针位置一样,说明选择的量程不同,然后根据串联电路电压的特点读出电压表的示数,然后计算出R1和R2两端的电压。
【解答】解:
由图可知,两个电阻串联,V1测电源电压,V2测R2两端电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以V1示数应大于V2的示数,
但两电压表指针位置完全一样,说明V1选用的是0~15V量程,V2选用的是0~3V量程,所以V1的示数为6V(即电源电压为6V),V2示数为1.2V,即R2两端电压为1.2V,
所以R1两端的电压为:U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
故选:C。
9.(2021秋•鼓楼区期中)在如图所示电路中,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中正确的是( )
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V,1.2A,0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C.L1和L2串联,电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
D.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
【答案】D
【分析】电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,电流表的内阻很小、在电路中相当于导线,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,则它们的连接方式要么是串联,要么是并联。
(1)两灯泡并联时,电流有两条路径,根据电表的特点判断出电表的类型和测量的电路元件,根据并联电路的电压特点和欧姆定律判断两支路的电流关系,结合表中数据判断两电流表的示数,剩余的数据为电压表的示数。
(2)两灯泡串联时,电流只有一条路径,根据电表的特点判断出电表的类型和测量的电路元件,根据串联电路的电压特点结合图中数据判断出电压表的示数,剩余的数据为电流表的示数。
【解答】解:规格相同的灯泡L1、L2均能发光时,它们的连接方式要么是串联、要么是并联。
(1)两灯泡并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分支,一支经灯泡L1回到电源的负极,一支经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,
则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,
所以由I=可知,通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍,
由图中数据可知:
①乙的示数为1.2A,丙的示数为0.6A,则甲的示数为0.3V,
②乙的示数为0.6A,丙的示数为0.3A,则甲的示数为1.2V,通过L1、L2的电流均为0.3A,
故AB不正确。
(2)两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,
则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压,
因为串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,
所以由I=可知,电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数2倍,
由图中数据可知:
①丙的示数为1.2V,乙的示数为0.6V,则甲的示数为0.3A,
②丙的示数为0.6V,乙的示数为0.3V,则甲的示数为1.2A,L1、L2两端的电压均为0.3V,
故C错误,D正确。
故选:D。
10.(2022秋•芜湖期中)如图所示电路中,已知电灯L1、L2、L3、L4中L4与L2完全相同,而且电压表V1的示数为7V,电压表V2的示数为3V.则AB间的电压UAB为 10 V。
【答案】见试题解答内容
【分析】由电路图可知,四灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压;
先根据串联电路的电压特点求出L1和L2的电压,再进一步求出L3两端的电压。
再据L4与L2完全相同计算出电源电压即可。
【解答】解:由图可知,L1、L2、L3串联,V1测L1和L2两端电压,V2测L2和L3两端电压。
则:U1+U2=7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3=3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
故联立上式,结合题意可得:U1+U2+U2+U3﹣U2+U4=U总
从题可知:L4与L2完全相同,所以U2和U4相同。故 U1+U2+U2+U3=U总
即7V+3V=U总
故UAB=10V。
故答案为:10;
11.(2022秋•沙坪坝区校级月考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,整个过程电路均无故障,所有电表均为实验室学生电表。当闭合开关S1,断开S2、S3时,电压表V1的示数为6V,电压表V2、V3的指针偏转的程度相同。当闭合开关S1、S2、S3时,灯L1 亮 (选填“亮”或“不亮”),同时观察到电流表A1、A2、A3的示数均不相同,断开所有开关。若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后,再同时闭合三个开关,发现与之前相比,电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变,则电源电压为 18 V。
【答案】亮;18。
【分析】(1)当闭合开关S1,断开S2、S3时,三灯泡串联,根据电压表所并联的用电器即可判断电压表V2测量的对象;
(2)当闭合开关S1,断开S2、S3时,三灯泡串联,由于电压表V2测量L2两端的电压,V3测量L2、L3两端的总电压,由于V2、V3的指针偏转的程度相同,根据串联电路的电压特点可知电压表V2、V3的量程和示数的大小关系,由此可知灯泡L2、L3的电阻关系;
当闭合开关S1、S2、S3时,三灯泡并联,电流表A1测干路电路,电流表A2测L1和L2所在支路的电流之和,电流表A3测L2和L3所在支路的电流之和;此时电流表A1、A2、A3的示数均不相同;由于若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后,电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变;根据并联电路的电流特点可知灯泡的位置互换没有对各支路的电流没有影响,说明位置互换的两个灯泡的规格都相同;
然后根据串联电路的分压特点即可求出三灯泡串联时各灯泡两端的电压,最后即可求出电源电压。
【解答】解:(1)当闭合开关S1,断开S2、S3时,三灯泡串联,如图1,
由图可知:V1测量L1、L2两端的总电压,电压表V2测量L2两端的电压,V3测量L2、L3两端的总电压;
(2)图1中,三灯泡串联,根据串联电路的电压特点可知:V3的示数大于V2的示数,
由于V2、V3的指针偏转的程度相同,则:V2的量程为0~3V,V3的量程为0~15V,并且UV 3=5UV 2;
由于UV 2=U2,UV 3=U2+U3,所以,U3=UV 3﹣UV 2=5UV 2﹣UV 2=4UV 2=4U2;
根据串联电路的分压特点可知:===,
即:R3=4R2;
当闭合开关S1、S2、S3时,三灯泡并联,如图2:
此时电流表A1测干路电路,电流表A2测L1和L2所在支路的电流之和,电流表A3测L2和L3所在支路的电流之和;
则A1的示数为I=I1+I2+I3,A2的示数为IA2=I1+I2,A3的示数为IA3=I2+I3,
由于电流表A1、A2、A3的示数均不相同;则:IA2≠IA3,即:I1+I2≠I2+I3,所以,I1≠I3;
根据欧姆定律可知:R1≠R3;
由于若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后,电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变;根据并联电路的电流特点可知灯泡的位置互换没有对各支路的电流没有影响,说明位置互换的两个灯泡的规格都相同;
由于R1≠R3,R3=4R2;则位置互换的两个灯泡不能是L1和L3,也不能是L2和L3;
所以,位置互换的两个灯泡是L1、L2,并且规格都相同;
则:R1:R2:R3=R2:R2:4R2=1:1:4,
图1中:据串联电路的分压特点可知:U1:U2:U3=R1:R2:R3=1:1:4,
已知:UV 1=U1+U2=6V,则:U1=U2=UV 1=×6V=3V,U3=4U1=4×3V=12V,
此时,V3的示数为UV 3=U2+U3=3V+12V=15V>3V,即V3使用的量程为0~15V,符合题意,
所以,电源电压U=U1+U2+U3=3V+3V+12V=18V。
故答案为:亮;18。
12.(2020秋•昭平县期中)如图所示,开关S闭合,若电源电压为10V,电压表V1示数为7V,电压表V2示数为5V,则R1、R2、R3两端的电压分别为多少?流过R3的电流为0.3A,则电流表的示数为多少?
【答案】见试题解答内容
【分析】由电路图可知,三灯泡串联,V1测R1、R2两端的电压,V2测R2、R3两端的电压;
先根据串联电路的电压特点求出三个电阻的电压,据串联电路电流的规律,再进一步求出电流表的示数。
【解答】解:由于R1、R2、R3串联,U1+U2+U3=10V;电压表V1测量R1、R2的总电 压,故U1+U2=7V,故R3两端的电压是10V﹣7V=3V;电压表V2测量R2、R3的总电压,故U2+U3=5V,故R1两端的电压是:10V﹣5V=5V;所以R2两端的电压是:7V﹣5V=2V;
故可得:U1=5V U2=2V U3=3V;
由于三个电阻串联,所以电流是处处相等的,所以流过R3的电流为0.3A,则电流表的示数为0.3A;
答:R1、R2、R3两端的电压分别为5V;2V;3V;电流表的示数为0.3A。
13.(2020秋•甘南县校级期中)如图所示三个灯泡串联在电源电压为15V的电路中,S闭合时,电压表V1的示数为12V,电压表V2的示数为8V,则L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为多少V?
【答案】见试题解答内容
【分析】由电路图可知,三灯泡串联,电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和,电压表V2灯泡L2和L3两端的电压之和,根据串联电路的电压特点和电压表的示数求出三灯泡两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,三灯泡串联,电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和,电压表V2灯泡L2和L3两端的电压之和,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
故U1+U2+U3=15V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U1+U2=12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U2+U3=8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
由①②可得,U3=3V,
由②③可得,U2=5V,
则U1=12V﹣U2=12V﹣5V=7V。
答:L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为7V;5V;3V。
\l "_Tc31833" 【题型3 探究串联电路中的电压规律】
14.(2022秋•合浦县期中)小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 调零 。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 L1短路(或L2断路) (写出一种即可)。
(3)排除故障后,小明进行实验,并把数据记录在下表中。
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的总电压 等于 各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分用电器两端电压相等。
(4)小明和小华对实验进行讨论,小华认为结论②是错误的,造成结论错误的原因可能是 选用了相同规格的灯泡进行实验 ,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 实验次数太少,结论不具有普遍性 。
(5)两同学改进设计实验方案得出了正确的实验结论。实验结束后,他们应先 断开开关 ,拆除 电源 两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)根据电路图可知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压,电压表示数为零,说明电压表可能测量导线两端电压,也可能是电路断路导致电压表的两接线柱不能与电源两端相连,据此进行分析;
(3)分析表中实验数据,根据实验数据得出实验结论;
(4)为得出普遍结论,应使用不同规格的实验器材进行多次实验,测出多组实验数据;
(5)实验结束后,为保护电路,应先断开开关,拆除电源两端导线。
【解答】解:
(1)由图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)如果电压表测量导线两端电压,则电压表示数为零,则故障为灯泡L1短路;
如果由于断路导致电压表两接线柱不能与电源两端相连,根据电路图可知,当L2断路时,电压表两接线柱不能与电源两极相连,此时电压表示数为零,即电路故障为L2断路;
综合上述分析可知,电路故障可能为L1短路或L2断路;
(3)①由表中实验数据可知,串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。
(4)由实验数据可知,各部分电路两端电压相等,该结论是错误的,造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验;
由实验数据可知,只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。
(5)实验结束后,为保护电路,应先断开开关,拆除电源两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材。
故答案为:(1)调零;(2)L1短路(或L2断路);(3)等于;(4)选用了相同规格的灯泡进行实验;实验次数太少,结论不具有普遍性;(5)断开开关;电源。
15.(2022秋•崂山区期中)小明用如图所示的电路“探究串联电路的电压规律”。进行了如下操作:
①按如图所示的电路图连接电路;
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
③电压表所接的B点不动,只断开A点导线,并改接到C点上,用电压表测出L2两端的电压;
④测出AC间的电压。
(1)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压,为什么? 不能,因为电压表的正负接线柱接反了 。
(2)方法改进后,所测出的AB、BC、AC间的电压记录在上表中,分析数据可以得出本次实验的结论是串联电路中, 串联电路中,各用电器两端的电压之和等于总电压 。
(3)小明在进行操作②时,发现两个灯都看不出发光,而且电压表示数不为0,故障是 L1断路 。排除故障闭合开关后发现L1比L2暗,若灯泡L1、L2通过的电流、两端的电压、各自的电阻分别用I1、I2,U1、U2,R1、R2表示,原因不可能是 A 。
A.I1>I2
B.U1<U2
C.R1<R2
D.L1L2规格不相同
(4)这个实验在设计上还存在的不足之处是 实验只进行了一次,结论不具有普遍性 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)电压表必须与被测量对象并联,且电流从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出;
(2)串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压;
(3)在串联电路中,灯泡不发光,电流表示数为0时,若电压表的示数不为零,则故障为:与电压表并联的用电器发生了断路,或与电压表串联的用电器发生了短路,两个灯都不发光,说明电路发生了断路。L1比L2暗,说明L1的实际电功率小于L2,结合电功率的计算公式进行分析;
(4)为了使结论具有普遍性,应选择不同规格的灯泡进行多次实验。
【解答】解:(1)电压表所接的B点不动,只断开A点导线,并改接到C点上,来测量L2两端的电压,则会使电压表的正负接线柱接反。所以小明的方法不能测出L2两端的电压;
(2)由表中的数据得,UAB+UBC=2.4V+1.4V=3.8V,约等于UAC的3.7V,在误差范围内,则结论为:串联电路中,各用电器两端的电压之和等于总电压;
(3)在图中的串联电路中,两个灯都不发光,说明电路发生了断路,电压表示数不为零,则故障为L1断路;
A、串联电路中,电流处处相等,则I1=I2,故A错误;
B、L1比L2暗,说明L1的实际电功率小于L2,即P1<P2,由P=UI得,U1<U2,故B正确;
C、由于I1=I2,U1<U2,由欧姆定律知,R1<R2,故C正确;
D、由于两个灯泡的电阻不同,则它们的规格不同,故D正确;
故选:A;
(4)为了使结论具有普遍性,应选择不同规格的灯泡进行多次实验,由表格知,实验只进行了一次,所以不足之处为:实验只进行了一次,结论不具有普遍性。
故答案为:(1)不能,因为电压表的正负接线柱接反了;(2)串联电路中,各用电器两端的电压之和等于总电压;(3)L1断路;A;(4)实验只进行了一次,结论不具有普遍性。
16.(2023秋•沙坪坝区校级月考)小军在“探究串联电路的电压关系”实验时,他把其中两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上,电源电压未知,如图甲所示。
(1)小军用电压表测量L1两端电压时,直接选用0~3V的量程,规范的操作方法应该是先 选电压表的大量程进行试触,来确定合适的量程 。
(2)图乙中电压表示数为 1.3 V。
(3)小军更换不同规格的灯泡L1、L2进行了多次实验,测得的实验数据如表所示,他分析数据发现各部分电路两端的电压之和总是比总电压多0.5V,造成该现象的原因是 选用的电压表的分度值不同,造成的误差 。
(4)小军把上表的实验数据重新整理后,可以得出结论:串联电路中,电压关系是 UAC=UAB+UBC (用公式表示)。
【答案】(1)选电压表的大量程进行试触,来确定合适的量程;(2)1.3V;(3)选用的电压表的分度值不同,造成的误差;(4)UAC=UAB+UBC。
【分析】(1)在电源电压未知,无法估测被测量用电器的电压时,应选电压表的大量程进行试触来,确定应该选用的量程;
(2)电压表在读数时,应先看清选用的量程和分度值,然后再进行读数;
(3)根据表格中的UAB、UBC、UAC的数据,可以分析出,不同数据再测量时,所选的电压表的量程和分度值情况,再结合题干,从而得出合理的结论;
(4)分析表中实验数据,得出合理结论。
【解答】解:(1)因为一开始时,电源电压未知,无法估测小灯泡的电压,为了安全,在测量电压前,电压表应先选大量程进行试触,来确定应该选用的量程;
(2)电压表使用的量程为0~3V,分度值为0.1V,由图可知,电压表的示数为:1.3V;
(3)根据表格中的数据可知,在测量UAB、UBC的电压时,选用的电压表的分度值为0.1V,测量UAC的电压时,选用的电压表的分度值为0.5V,所以造成该现象的原因是:选用的电压表的分度值不同,造成的误差;
(4)根据表格数据可知,在串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,可以用公式表示为UAC=UAB+UBC。
故答案为:(1)选电压表的大量程进行试触,来确定合适的量程;(2)1.3V;(3)选用的电压表分度值不同,造成的误差;(4)UAC=UAB+UBC。
\l "_Tc846" 【题型4 探究并联电路中的电压规律】
17.(2022•杭州模拟)在探究“并联电路的电压规律”实验中,小方使用了两个相同的灯泡;
(1)在连接电路时,开关应该如图1是小方已经完成的部分的实物图,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使得电压表测量L1两端的电压;
(2)如图2所示的电路中,将电压表并联在a、b两点时,闭合开关,电压表的示数如图2所示,电压表的示数为 2.9 V;
(3)依次将电压表并联到电路中的a和b、c和d、e和f两点,小方发现电压表示数相等,由此他得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等;此结论 不科学 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是: 换用其它不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论 ;
(4)小方改进实验之后,经过多次测量得到了如表实验数据,其中明显错误的数据是 14.5V ;出现这种错误的原因是 电压表用的小量程,误用大量程读数 ;
(5)排除错误的数据并且改正之后,分析表格可知,并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系是: Uab=Ucd=Uef 。(写表达式)
【答案】(1);(2)2.9;(3)不科学;换用其它不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论;(4)14.5V;电压表用的小量程,误用大量程读数;(5)Uab=Ucd=Uef。
【分析】(1)测量L1两端的电压,应该让电压表并联在L1两端。
(2)根据干电池的节数可知电源电压,结合并联电路的电压特点判断电压表选择的量程并读出示数大小;
(3)为了得到普遍性的规律,避免实验中出现偶然性,应选择不同规格的灯泡进行实验;
(4)分析表中数据,找出错误,根据电压表的读数方法,分析错误原因;
(5)并联电路中各支路两端电压相等。
【解答】解:(1)由图可知,测量L1两端电压时,应该让电压表并联在L1两端,如图所示
(2)观察电路图可知,电源由两节干电池串联组成,则电源电压为3V;电路中两灯泡并联接入电路,结合电压表示数可知,电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,故电压表的示数为2.9V。
(3)实验只做了一次就得出了实验结论,其不足之处:实验一次就得出结论具有偶然性,不能得出普遍性规律,所以不科学。
为了得出普遍性规律,改进的措施是换用其它不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论。
(4)小方改进实验之后,经过多次测量得到了下表实验数据,其中明显错误的数据是14.5V。
电源电压为3V,不会出现14.5V,出现这种错误的原因是电压表用的是小量程,读数是按照大量程读数。
(5)排除错误的数据并且改正之后,分析表格可知Uab=Ucd=Uef,所以并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系是Uab=Ucd=Uef。
故答案为:(1)见解答;(2)2.9;(3)不科学;换用其它不同规格的小灯泡进行多次实验,再得出结论;(4)14.5V;电压表用的小量程,误用大量程读数;(5)Uab=Ucd=Uef。
18.某实验研究小组在“用电压表测电压规律的实验”中,他们先测得干电池组两端的电压为3.0V,然后将两只灯泡L1、L2并联接在该电池组两端,如图1所示。闭合三个开关,用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.6V。
(1)根据他们的实验数据,可以得出结论:并联电路中,各支路两端的电压 相等 。
(2)进一步分析实验数据后,实验小组的小刚同学发现了一个重要问题:并联的两个灯泡的电压小于3.0V,还有0.4V的电压哪里去了呢?通过查阅资料和请教老师,实验小组得到的信息是:电池组内部有电阻r,在正常情况下r为定值,如图2所示;该实验小组继续研究他们发现的问题:实验小组认为,如果上述信息真实可靠,当我们把电路中电池以外的电阻等效成一个电阻R外时,图1所示电路可等效为图3所示电路。如果断开图1中的S2,R外将 变大 ,U外将 变大 。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)接下来实验小组为了测定一个总电压未知的新电源内阻r的值,设计了如图4所示的测量电路。其中R1=5Ω,R2=14Ω.当只闭合S1时,电流表示数I1为0.5A;只闭合S2时,电流表示数I2为0.2A.请你依据上述数据,计算出新电源内阻r= 1Ω 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)用电表测量并联电路两端的电压,并找出的规律是:各支路两端的电压相等;
(2)分析电路连接,根据电阻的并联规律分析;根据欧姆定律和串联电路电压的规律分析;
(3)如图4所示的测定r的电路中,当只闭合S1时,R1与r的串联,电流表示数I1为0.5A;只闭合S2时,R2与r的串联,电流表示数I2为0.2A.两次电路中电源的电压不变,再根据串联电路的电压特点,即可求出电源的内电阻r。
【解答】解:(1)用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.6V,故根据他们的实验数据,可以得出结论:并联电路中,各支路两端的电压相等;
(2)图1所示电路可等效为图3所示电路,此时两灯并联后,如果断开图1中的S2,为L1的简单电路,根据并联电阻的规律,电路中电池以外的电阻等效成一个电阻R外将变大,根据欧姆定律,电路中电流变小,根据欧姆定U=IR,电池组内部有电阻r的电压变小,根据串联电路电压的规律,U外将变大;
(3)如图4所示的测定r的电路中,当只闭合S1时,R1与r的串联;
则:U=I1(R1+r);
即:U=0.5A(5Ω+r)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
只闭合S2时,R2与r的串联,电流表示数I2为0.2A,
则:U=I2(R2+r);
即:U=0.2A(14Ω+r)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;。
解①、②组成的方程组可得:r=1Ω
答:电池组内部有电阻r为1Ω
故答案为:(1)相等;
(2)变大;变大;
(3)1Ω。
19.(2022秋•新民市校级月考)小徐和小静探究“并联电路电压的关系”时,小徐先按图甲所示电路图连成图乙所示的实物图(电压表尚未连接)。
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态。
(2)小静一眼就看出了小徐连接(图乙)的错误,并指出如果直接闭合开关将出现 短路 (选填“断路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能会造成滑动变阻器或 电源 损坏。
(3)小静只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了。她的做法可能是将导线 ② 的 A 端改接到 B 接线柱上(写出一种即可)。
(4)接下来,他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中,通过调节滑动变阻器使电压表V1的示数如图丁所示,则电压表V的示数是 2.5 V。
(5)在图丙中,为了进行多次测量,在不更换电源和灯泡的情况下,可进行的操作是 移动滑动变阻器滑片,改变灯泡两端电压 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 左 端(选填“左”或“右”),目的是 保护电路 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)连接电路时开关处于断开状态;
(2)掌握短路现象,发生短路时,电路中的电流会较大,有可能损坏仪器或电源;
(3)通过改动后,能使电流分别通过两灯泡各自形成回路;
(4)确定电压表的量程和分度值,读出电压值,根据并联电路各支路两端的电压相等得出电压表的示数;
(5)滑动变阻器在电路中有保护电路的作用,同时可以改变电路中的电流或灯泡两端的电压;在闭合开关前,应将滑片移至最大阻值处。
【解答】解:(1)连接电路时开关处于断开状态;
(2)由图知,电流未通过两灯泡直接形成了回路,可知两灯泡被短路,此时两灯泡都不会亮;
滑动变阻器的阻值不是最大,电路中的电流会较大,有可能损坏滑动变阻器或电源;
(3)可将①的一端从接线柱C改接到D或将导线②的一端从接线柱A改接到B;
(4)由图丁知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V;因为灯泡并联,所以V的示数也为2.5V;
(5)滑动变阻器在电路中的基本作用是保护电路,还可以改变灯泡两端电压或电路中的电流;滑动变阻器的下面接了右边的接线柱,所以在闭合开关前,应将滑片移至最左端,使其阻值最大。
故答案为:(1)断开;(2)短路;电源;(3)②;A;B;(4)2.5;(5)移动滑动变阻器滑片,改变灯泡两端电压;左;保护电路。
\l "_Tc846" 【题型5 影响电阻大小的因素】
20.(2020秋•石家庄期中)在“伏安法测灯泡电阻”实验中,小章发现当小灯泡两端电压减小时,它的亮度随之减弱,测量的小灯泡电阻也相应减小,造成这一变化的合理解释是( )
A.导体电阻与导体两端的电压有关
B.根据欧姆定律,电流一定时,导体的电阻与电压成正比
C.电压减小时,通过小灯泡的电流不变,电阻减小
D.电压减小时,小灯泡亮度变暗,温度变低,电阻变小
【答案】D
【分析】影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度以及横截面积,还有温度;对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
【解答】解:(1)导体的电阻是导体本身的基本性质,它与导体的材料、长度以及横截面积,还有温度有关,与导体两端的电压和导体中电流大小都无关。故ABC都不正确;
(2)温度影响导体电阻阻值的大小,对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。当小灯泡两端电压减小时,它的亮度随之减弱,实际电功率减小,温度降低,所以测量的小灯泡电阻也相应减小。故D解释正确。
故选:D。
21.(2020秋•崇阳县期末)小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
供她选择的导体如表所示:
如图是小芳连接好的实验装置,请完成下列填空:
(1)电流表的示数越大,说明接入电路中的导体的电阻越 小 ;
(2)要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是 C、D ;
(3)选择A和C两段导体可以验证猜想 ① ;
(4)这种物理研究方法,通常叫做 控制变量法 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(2)要解决此题,需要掌握影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度;
同时要掌握控制变量法,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
【解答】解:
(1)根据I=可知,在电压一定时,电流表的示数越大,说明接入电路中的导体的电阻越小;
(2)猜想②认为在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关,所以应该控制材料和横截面积不变,改变长度,C、D所用的材料都是锰铜合金,横截面积都是0.5mm2,而长度不同。所以利用C、D可以探究电阻与长度之间的关系;
(3)A和C材料不同,长度和横截面积相同,所以可以利用A、C来探究导体的电阻与导体的材料的关系,故可以探究猜想①;
(4)此题所采用的研究方法是:控制变量法。
故答案为:(1)小;(2)C、D;(3)①;(4)控制变量法。
22.(2022•靖江市模拟)在探究“金属电阻丝电阻与哪些因素有关”的实验中,实验小组根据表中给出的电阻丝,采用控制变量法进行实验探究。
(1)为探究电阻丝电阻与长度的关系,应选择表中 A、B、D (填写编号)进行实验。
(2)为了测定电阻丝的电阻(图中用Rx表示),实验小组设计了如图所示的电路,其中电源电压恒为U,R0是一阻值已知的定值电阻。小明设计的实验操作主要步骤是:
Ⅰ.闭合开关S1,先将开关S2掷向1,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,读出此时电流表A的示数(记为I1);
Ⅱ.将开关S2掷向2,移动滑动变阻器的滑片至另一位置,读出此时电流表A的示数(记为I2);
小英认为小明设计的步骤Ⅱ中的操作有不妥当之处,请你指出 移动滑动变阻器的滑片至另一位置 。
(3)按正确的操作,他们顺利地测出了电阻丝Rx的阻值,请你写出Rx的表达式: RX=+R0 (要求用测得的物理量I1、I2和已知的物理量U、R0来表示)。
(4)在上述实验中,我们认为电流表A为理想电表。实际的电流表是有一定电阻的,我们称之为电流表的内阻。设未考虑电流表的内阻时电阻丝Rx阻值的测量值为R1,考虑了电流表的内阻后电阻丝Rx阻值的测量值为R2,则R1 等于 R2(大于/等于/小于)。
【答案】(1)A、B、D;(2)移动滑动变阻器的滑片至另一位置;(3)RX=+R0;(4)等于。
【分析】(1)探究电阻丝电阻与长度的关系,应该控制电阻丝的材料、横截面积相同,改变电阻丝的长度进行探究,据此分析;
(2)(3)S2掷向1时,测出电路电流I1,U=I1(R'+RX),有两个未知量,无法求出RX。
S2掷向2时,测出电路电流I2,U=I2(R+R0),其中的R可以用电源电压U、I2、R0来表示,所以R=﹣R0。
故采用滑片的位置不动,电源电压一定,S2掷向1和S1掷向2,找电源电压相同列等式求解。则等式为:I1(RX+R)=I2(R0+R),求出RX;
(4)根据串联电路的特点可知,可以把电流表的内阻与滑动变阻器接入电路的电阻的总电阻等效为一个新电阻,据此分析解答。
【解答】解:(1)探究电阻丝电阻与长度的关系,应该控制电阻丝的材料、横截面积相同,改变电阻丝的长度进行探究,故应选A、B、D三根电阻丝进行实验;
(2)Ⅱ.S2掷向2时,测出电路电流I2,U=I2(R+R0),所以R=﹣R0;
S2掷向1时,测出电路电流I1,U=I1(R'+RX),有两个未知量,无法表示出RX;
要测出RX,当S2掷向2时,应该保持滑动变阻器的滑片不变。
(3)I1(RX+R)=I2(R0+R),
把R=﹣R0代入上式得:
I1(RX+﹣R0)=I2(R0+﹣R0),
解得:
RX=+R0;
(4)电流表和滑动变阻器是串联的,可以把电流表的内阻与滑动变阻器接入电路的电阻的总电阻等效为一个新电阻,考虑电流表内阻后,相当于滑动变阻器接入电路的阻值变小,但是电流表的内阻和滑动变阻器的总电阻不变,所以测量出来的电阻丝的电阻值相等,故R1等于R2。
故答案为:(1)A、B、D;(2)移动滑动变阻器的滑片至另一位置;(3)RX=+R0;(4)等于。
23.(2022秋•江岸区校级月考)在“探究影响电阻大小因素”的实验中,同学们作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
某实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路,选用的金属丝的规格如表所示。
(1)实验时甲电路是通过观察 灯泡的亮度 来比较不同金属丝电阻的大小,是为了验证上述猜想 ③ (选填①、②或③)。
(2)乙电路是探究电阻跟 导体的长度 的关系,闭合开关后,接入A导体时电流表的示数小于接入B导体,这说明在其它条件一定时,导体长度越长,电阻越 大 。
(3)如果只有A、B、C这三根金属丝可以选用,应该 可以 (选填可以或不能)验证猜想②。
【答案】见试题解答内容
【分析】当被研究问题受多个因素影响时,研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定,这种方法叫控制变量法,在研究导体的电阻大小与其中一个因素的关系时,应控制另外两个因素不变。
(1)根据转换法,甲图中,电阻丝与灯泡串联,通过灯的亮度,判断比较不同金属丝电阻的大小;
由甲图确定不变的量和变化的量,根据控制变量法确定研究的问题;
(2)由甲图确定不变的量和变化的量,根据控制变量法确定研究的问题;根据转换法确定电阻大小;
(3)验证猜想②,要应控制导体的长度和材料相同,而横截面积不同,据此分析。
【解答】解:
(1)甲电路中,不同电阻丝与灯串联,电阻越大(小),电路的电流越小(大),灯越暗(亮),故实验时甲电路是通过观察灯泡的亮度来比较不同金属丝电阻的大小;
由甲图可知,两电阻丝长度和横截面积相同,而材料不同,是为了验证上述导体的电阻与导体的材料有关,即③;
(2)乙图中,导体的材料和横截面积相同,而导体的长度不同,故乙电路是探究电阻跟导体的长度的关系;闭合开关后,接入A导体时电流表的示数小于接入B导体,这说明在其它条件一定时,导体长度越长,电阻越大;
(3)研究导体的电阻与导体的横截面积的关系,应控制导体的长度和材料相同,而横截面积不同,可将A导体对折,对折后A的横截面积为B的2倍,此时A、B的长度和材料相同,应该可以验证猜想②。
故答案为:(1)小灯泡的亮度; ③;(2)导体长度; 大;(3)可以。
24.(2021秋•富县期中)铅笔芯的主要成分是石墨,软硬程度不同的铅笔其用途是不同的,例如作画用6B软铅笔,写字用软硬适中的HB铅笔,制图用6H硬铅笔。其铅笔芯都是导体,小明猜想铅笔芯的电阻大小可能与其软硬程度有关,于是他选取了干电池、软硬程度不同的铅笔芯、小灯泡、开关、导线,设计实验对以上问题进行探究。如果你参与小明的探究活动,你认为:
(1)在图中标出的制成铅笔的几种材料中,通常情况下属于绝缘体的是 木材 、 橡皮 。
(2)小明在选取软硬程度不同的铅笔芯的同时,应考虑他们的 长度 和 横截面积 是相同的。
(3)在考虑以上因素的基础上,若图甲中铅笔芯的硬度比图乙中大,闭合开关后,小明观察到甲图灯泡较亮,可确定甲图中铅笔芯的电阻 小 (选填“大”或“小”),说明铅笔芯的电阻与软硬程度 有关 (选填“有关”或“无关”)。
(4)小华想借助电阻箱用“替代法”较准确的测出铅笔芯的电阻。除了上述的器材和电阻箱外,他还选择的器材是电流表,他的做法是:将电流表 串联 (选填“串联”或“并联”)在刚才的电路中,闭合开关读出电流表的示数为I,然后用电阻箱代替铅笔芯,调节电阻箱, 使电流表的示数为I ,读出电阻箱的阻值就等于铅笔芯的电阻。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)正确区分导体和绝缘体,容易导电的物体为导体,有各种金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等;不容易导电的物体为绝缘体,如橡胶、塑料、玻璃等。
(2)电阻大小的影响因素:长度、材料、横截面积。用控制变量法研究材料与电阻大小的关系时,一定要控制其它的因素不变,即横截面积和长度不变。
(3)用灯泡的亮暗反映电流的大小,用电流的大小反映电阻的大小;根据灯泡的亮暗即可判定电阻是否铅笔芯的软硬是否有关。
(4)根据电阻箱的原理利用等效替代法测量电阻的大小即可。
【解答】解:
(1)制成铅笔的材料有木材、石墨、橡皮、金属;其中木材和橡皮属于绝缘体,石墨和金属属于导体。
(2)导体的电阻与长度、材料、横截面积有关,在研究铅笔芯的电阻跟铅笔的软硬关系时,采用控制变量法,应保持长度、横截面积、材料一定,改变铅笔芯的硬度。
(3)由题知,图甲中铅笔芯的硬度比图乙中大,闭合开关后,甲图灯泡较亮,电流大,则甲图中的电阻小,可确定乙图中铅笔芯的电阻大,说明铅笔芯的电阻与软硬程度有关。
(4)将电流表串联在刚才的电路中,闭合开关读出电流表的示数为I,然后用电阻箱代替铅笔芯,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,由于两次实验中电源电压不变、电流也不变,所以读出电阻箱的阻值就等于铅笔芯的电阻。
故答案为:(1)木材;橡皮;(2)长度;横截面积;(3)小;有关;(4)串联;使电流表的示数为I。
\l "_Tc16452" 【题型6 探究影响导体电阻大小的因素】
25.(2022•杭州模拟)如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,电源电压保持不变。请回答以下问题:
(1)在电压不变的情况下,通过观察 电流表 示数的大小来判断导体电阻的大小,此实验方法是: 转换法 ;
(2)控制变量法的应用:①实验过程中,控制导体的 材料 和 横截面积 相同,改变导体的长度,探究导体的电阻与导体长度的关系;
②实验过程中,控制导体的长度和横截面积相同,改变导体的 材料 ,探究导体的电阻与导体材料的关系;
③实验过程中,控制导体的 材料 和 长度 相同,改变导体的横截面积,探究导体的电阻与导体横截面积的关系;
(3)小明同学在连接电路时,当他把最后一根导线接好时,电流表的指针立即发生了偏转,出现这种现象的原因是: 连接电路时,开关没有断开 ;
(4)改正错误后,保持滑动变阻器滑片位置不变,分别将A、B、C、D四根电阻丝接入电路进行实验,得到表格所示的数据。将电阻丝A接入电路时电流表的示数如图乙所示,为 0.24 A;
(5)分别将电阻丝A、B接入电路,这是为了探究电阻大小与导体的 材料 的关系,根据表格数据可知,电阻丝阻值较大的是 导体B (导体A或导体B);
(6)选用电阻丝C、D进行实验,分析表格数据可得出,控制其他因素相同时,导体的 长度越长 ,导体的电阻越大;
(7)为了探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”,可将电阻丝 B、C (填导体编号)分别接入电路中进行实验,得出的结论是: 导体的材料和长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小 ;
(8)如图丙,实验过程中,同组的小军同学发现,将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 小灯泡的明暗程度 也可以判断导体电阻的大小;但小明认为这样操作存在不足,不足之处是: 当接入电路中导体的电阻变化不大时,小灯泡的明暗程度变化不明显,则无法准确判断导体的电阻大小 ;
(9)同组的小红将一根电阻丝对折后接入电路中,发现电流表的示数变大了,由此小红得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小.请你判断这种做法是否正确? 错误 (选填“正确”或“错误”),理由是: 改变了导体的长度 。
【答案】(1)电流表;转换法;
(2)①材料;横截面积;②材料;③材料;长度;
(3)连接电路时,开关没有断开;
(4)0.24;(5)材料;导体B;
(6)长度越长;
(7)B、C;导体的材料和长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小;
(8)小灯泡的明暗程度;当接入电路中导体的电阻变化不大时,小灯泡的明暗程度变化不明显,则无法准确判断导体的电阻大小;
(9)错误;改变了导体的长度。
【分析】(1)本实验的电路属于串联电路,当接入电路中导体的电阻增大时,电路中的电流会减小,所以可以通过电流表示数的大小,来判断接入电路中导体的电阻大小;
(2)(5)(6)(7)根据控制变量法的思想,结合题意进行分析;
(3)在连接电路时,开关应该处于断开状态;
(4)电流表在读数时,应先确定电流表的量程和分度值,再根据指针所指的刻度进行读数;
(8)将电路中的电流表更换为小灯泡,可以根据小灯泡发光的明暗程度,来判断接入电路中导体的电阻大小。当接入电路中导体的电阻变化不大时,会使小灯泡的明暗程度变化不明显;
(9)根据控制变量法的思想,要探究导体电阻与导体横截面积的关系时,应控制单一变量,进行实验。
【解答】解:(1)本实验的电路属于串联电路,当接入电路中导体的电阻增大时,电路中的电流会减小,所以可以通过电流表示数的大小,来判断接入电路中导体的电阻大小,该方法属于转换法;
(2)①探究导体的电阻与导体长度的关系时,应该控制导体的材料和横截面积相同,改变导体的长度进行实验;
②探究导体的电阻与导体材料的关系时,应该控制导体的长度和横截面积相同,改变导体的材料进行实验;
③探究导体的电阻与导体横截面积的关系时,应该控制导体的材料和长度相同,改变导体的横截面积进行实验;
(3)小明在连接电路时,当把最后一根导线接好时,电流表的指针立即发生了偏转,说明在连接电路时,开关没有断开;
(4)由图甲知,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,根据图乙知,电流表的读数为0.24A;
(5)由表格的数据知,电阻丝A、B的长度和横截面积相同,材料不同,则是为了探究导体的电阻与导体材料的关系,导体A的电流大于导体B的电流,所以导体A的电阻小于导体B的电阻;
(6)由表格的数据知,电阻丝C、D的横截面积和材料相同,导体C的长度小于导体D的长度,导体C的电流大于导体D的电流,说明控制其它因素相同时,导体的长度越长,导体的电阻越大;
(7)根据控制变量法的思想,要探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,应该控制导体的材料和长度相同,改变导体的横截面积,所以应该选择B、C电阻丝进行实验。
由表格的数据知,导体B的横截面积大于导体C的横截面积,导体B的电流大于导体C的电流,则可得出的结论为:导体的材料和长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小;
(8)将电路中的电流表更换为小灯泡,可以根据小灯泡发光的明暗程度,来判断接入电路中导体的电阻大小,不足之处是:当接入电路中导体的电阻变化不大时,小灯泡的明暗程度变化不明显,则无法准确判断导体的电阻大小;
(9)小红将一根电阻丝对折后接入电路中时,电阻丝的横截面积变大,长度变小,没有控制单一变量,所以这种做法是错误的。
故答案为:(1)电流表;转换法;
(2)①材料;横截面积;②材料;③材料;长度;
(3)连接电路时,开关没有断开;
(4)0.24;(5)材料;导体B;
(6)长度越长;
(7)B、C;导体的材料和长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小;
(8)小灯泡的明暗程度;当接入电路中导体的电阻变化不大时,小灯泡的明暗程度变化不明显,则无法准确判断导体的电阻大小;
(9)错误;改变了导体的长度。
26.(2022秋•铁东区期中)探究影响导体电阻大小的因素时,做出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的材料有关。
②导体的电阻与导体的横截面积有关。
③导体的电阻与导体的长度有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表
为了验证上述猜想,他设计了如图所示的实验电路,部分实验步骤如下。
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察电流表示数来比较电阻的大小,用到的物理方法是 转换法 。小灯泡除了也能显示电流大小外,在电路中还能起到 保护电路 的作用。
(2)小新选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,发现把A接入电路时电流表的示数比把C接入电路时电流表的示数小,说明A电阻较 大 ,由此得到结论:其他条件相同时, 导体的电阻与导体的横截面积有关 。
(3)小新将粗细均匀的电阻丝A,均匀地拉长为原来的3倍再对折后,其阻值与原来的阻值相比 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)转换法;保护电路;(2)大;导体的电阻与导体的横截面积有关;(3)变大。
【分析】(1)通过观察电流表示数来比较电阻的大小的特点是:将电阻的大小转换为电流表示数的大小,符合转换法的思想。电路中的小灯泡可以预防:M、N之间接入的电阻较小时,导致电路中的电流过大,而损坏器件;
(2)首先导体电阻的大小反映了导体对电流的阻碍作用,所以可以通过电流大小来判断电阻丝电阻的大小。再根据控制变量法得出合理的结论;
(3)电阻丝A被均匀地拉长为原来的3倍再对折后,可认为电阻丝的体积保持不变,根据体积公式,判断出电阻丝的长度和横截面积变化情况,从而分析其阻值的变化情况。
【解答】解:(1)在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察电流表示数来比较电阻的大小,是将电阻的大小转换为电流表示数的大小,所以用到的物理方法是:转换法。当M、N之间接入的电阻较小时,导致电路中的电流过大,而损坏器件,所以小灯泡还起到保护电路的作用。
(2)导体电阻的大小反映了导体对电流的阻碍作用,在电压不变的情况下,电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大,电流越小。将A接入电路时电流表的示数比将C接入电路时电流表的示数小,则说明A导体对电流的阻碍作用越大,即A的电阻比C的大。由表格的数据知,A和C的材料、横截面积不同,长度相同,则说明:其他条件相同时,导体的电阻与导体的横截面积有关;
(3)电阻丝A被均匀地拉长为原来的3倍再对折后,其体积是保持不变,拉长3倍再对折后的长度是原长的1.5倍,根据体积公式可得,拉长3倍再对折后的横截面积是原来的,则电阻丝A的长度变长,横截面积变小。根据影响导体电阻大小的因素可知,导体材料不变的情况下,导体的长度越长,横截面积越小,导体的电阻越大。所以电阻丝A均匀被拉长为原来的3倍再对折后,其阻值变大。
故答案为:(1)转换法;保护电路;(2)大;导体的电阻与导体的长度有关;(3)变大。
27.(2022秋•青岛月考)学习了伏安法测电阻后,小雨小组想进一步探究电阻与材料、长度和横截面积的定量关系,他们将不同导体接在图示电路的A、B之间进行实验,得到数据如下表:
(1)分析数据表格,归纳得出R=k ,其中k锰铜= 4×10﹣7Ω•m (填上数值和单位)。将数据表格形式变成公式形式,运用了 等价变换 法。
(2)小红通过对数据的进一步分析,发现同种材料的k值是一定的,不同材料的k值一般不同。k的值反映的是导体电阻与 材料 的关系。
(3)小雨向老师请教,老师说,k的物理意义与比热容的相似,它反映了导体材料的一种特性,我们把它称之为电阻率,用ρ表示。请你类比比热容的定义,写出电阻率的定义: 电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比 。
(4)判断:电阻率大的导体电阻大。
(5)小雨想制作一些个头小巧的定值电阻,他找到了一些材料的电阻率如下表,你认为选择以下 镍铬合金 材料更合适。
(6)小明查阅资料发现:电阻率其实还与温度等因素有关。金属材料在温度不高时,电阻率ρ与温度t的关系为ρ=ρ0(1+αt),式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率温度系数,与材料有关。定值电阻的电阻值在常温范围下随温度变化极小,因此,制作定值电阻时,应选用电阻率温度系数α较 小 的材料。
【答案】(1);4×10﹣7Ω•m;等价变换;(2)材料;(3)电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比;(5)镍铬合金;(6)小。
【分析】(1)分析表格得出长度、横截面积与电阻的变化关系,写出关系式;将表格中数据变成另一种形式表现出来,叫做等价变换;
(2)根据k值的特点分析;
(3)根据比热容的定义,推出电阻率的定义;
(5)电阻率大的导体电阻大,制造较小的定值电阻需选电阻率大的材料;
(6)定值电阻要阻值稳定,受温度变化影响小;
【解答】解:(1)分析表格可知,导体长度增加一倍,电阻增大一倍,横截面积增大一倍,电阻减小一倍,故导体长度与电阻成正比,导体横截面积与电阻成反比,
电阻的表达式为R=k;已知锰铜合金的电阻为2.0Ω,长度为1m,横截面积为2×10﹣7m2,代入表达式可得k锰铜=4×10﹣7Ω•m;将表格中数据变成另一种形式表现出来,叫做等价变换;
(2)已知发现同种材料的k值是一定的,不同材料的k值一般不同,故k的值反映的是导体电阻与材料的关系;
(3)参考比热容的定义,结合电阻率的表达式可知,电阻率的定义:电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比;
(5)电阻率大的导体电阻大,制造较小的定值电阻需选电阻率大的材料,观察表格镍铬合金的电阻率最大,故选镍铬合金;
(6)定值电阻的电阻值在常温范围下随温度变化极小,故需使其电阻率随温度的变化小,由电阻率ρ与温度t的关系为ρ=ρ0(1+αt)可知,温度系数α越小,电阻率ρ变化越小,故选α较小的材料。
故答案为:(1);4×10﹣7Ω•m;等价变换;(2)材料;(3)电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比;(5)镍铬合金;
(6)小。
28.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
(1)为了验证猜想②,应该选用编号为 A与C 两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 ③ (填序号)。
(2)实验中将电阻丝分别接在如图所示的a、b两点间,有同学认为:通过观察灯泡亮度变化可粗略比较电阻丝阻值的大小,老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 不明显 (选填“明显”或“不明显”),要能比较准确比较电阻丝阻值的大小,可在原电路中串联接入 电流表 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,所以在分析时应用控制变量的思维来考虑,即在研究导体的电阻与导体的材料是否有关时,应控制导体的长度和横截面积不变;在研究导体的电阻与导体的长度的关系,应控制导体的材料和横截面积不变;若想研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关时,应控制导体的材料和长度不变。
(2)在该实验中,由于电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察,即在电压一定时,灯泡越亮,表明电阻越小;但是种方法有缺点是灯泡亮度有时不明显,因此可换用电流表来进行实验。
【解答】解:(1)若想研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关时,应控制导体的材料和长度不变,只改变导体的横截面积,所以应选择A和C两电阻丝即可;
分析A、D两电阻丝不难看出,这两个电阻丝的长度、横截面积相同,只是材料不同,故能研究导体的导体的电阻与导体的材料有关的实验,即可以验证猜想③;
(2)由于电阻的大小是不便于直接观察的,实验中我们通过小灯泡的亮度来观察,即灯泡越亮,表明电阻越小。但电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显,要能比较准确比较电阻丝阻值的大小,可在原电路中串联接入电流表。
故答案为:
(1)A与C;③;
(2)不明显;电流表。
\l "_Tc846" 【题型7 变阻器】
29.(2022•香洲区校级三模)(1)如图1甲物体的长度为 2.00 cm;图1乙中电阻箱的示数为 3608 Ω;
(2)如图1丙所示,两个表面光滑的铅块相互挤压后粘在一起,说明分子 有引力 。
(3)如图2所示,探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。比较甲、乙、丙实验数据可以得出浮力大小与 排开液体的密度 有关;图2甲中弹簧测力计的示数为4.0N,图2丙中弹簧测力计的示数为 2.8 N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则物体的密度为 4×103 kg/m3;图2乙中弹簧测力计的示数为 3 N。
【答案】(1)2.00;3608;(2)有引力;(3)排开液体的密度;2.8;4×103;3。
【分析】(1)①使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
②按照电阻箱的读数方法,用Δ所对的数字乘以下面的倍数,然后把它们相加,就得出电阻箱的示数;
(2)分子间存在着相互作用的引力和斥力;
(3)找出甲、乙、丙两图的相同量和不同量得出结论;根据弹簧测力计的指针位置读数;根据称重法求出物体在盐水中受到的浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出物体的体积,由G=mg求出物体的质量,利用公式求出物体的密度;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出物体在水中受到的浮力,再根据称重法求出物体在水中时弹簧测力计的示数。
【解答】解:(1)由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与7.00cm对齐,右侧与9.00cm对齐,所以物体的长度为L=9.00cm﹣7.00cm=2.00cm;
电阻箱接入电路的电阻为R=3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω;
(2)两个表面光滑的铅块相互挤压后粘在一起,说明分子有引力;
(3)由图可知,物体排开水和盐水的体积相同,物体在水和盐水中受到的浮力不同,所以比较甲、乙、丙实验数据可以得出浮力大小与排开液体的密度有关;
图2丙中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N;
物体在盐水中受到的浮力:F盐浮=G物﹣F盐示=F甲﹣F盐示=4.0N﹣2.8N=1.2N,
由F浮=ρ液gV排可知,物体的体积:V物=V排==1×10﹣4m3,
物体的质量:,
物体的密度:,
物体在水中受到的浮力:F水浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
图2乙中弹簧测力计的示数为:F水示=G物﹣F水浮=4.0N﹣1N=3N。
故答案为:(1)2.00;3608;(2)有引力;(3)排开液体的密度;2.8;4×103;3。
30.(2021秋•南溪区期中)图(1)所示的电阻箱的示数为 2011 Ω。
图(2)所示的电压表的示数为 2.4 V,电流表的示数为 0.5 A。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)电阻箱的读数方法:用“Δ”所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,即得连入的电阻值。
(2)读取电流表、电压表示数时,先要明确选择的量程和对应的分度值,读数时视线与指针所指的刻度线相垂直。
【解答】解:
(1)由图示电阻箱可知,电阻箱连入电路的电阻为:R=2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+1×1Ω=2011Ω;
(2)电压表使用量程0~3V,分度值为0.1V,示数为U=2V+4×0.1V=2.4V,电流表使用量程0~0.6A,分度值0.02A,示数为I=0.4A+5×0.02A=0.5A。
故答案为:2011;2.4;0.5。
\l "_Tc846" 【题型8 滑动变阻器的使用】
31.(2022秋•自贡期末)图甲是家用亮度可调节的台灯,图乙为其用于调亮度的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,通过转动旋钮来改变亮度,下列分析正确的是( )
A.电位器应该和灯泡并联以后接入电路中
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变阻值大小的
C.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,灯变亮
D.若将a、b接入电路中,逆时针转动旋钮时,灯变暗
【答案】C
【分析】(1)用电器并联时互不影响,用电器串联时互相影响。
(2)电位器实质是一个滑动变阻器,是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的。
(3)电位器相当于滑动变阻器,根据灯泡亮度的变化判断电路中电阻的变化,再判断电位器接入电路的电阻丝部分是变长还是变短,最后判断如何接入电路的。
【解答】解:A、并联电路中各支路互不影响,因此电位器与灯泡串联,才能影响灯泡的亮度,故A错误;
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡的亮度的,故B错误;
C.根据题意可知,将b、c接入电路中,当滑片顺时针转动时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,则灯会变亮,故C正确;
D、将a、b接入电路中,逆时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,灯变亮,故D错误。
故选:C。
32.(2022秋•平潭县期末)如图所示,是未连接完整的电路,若闭合开关后,若使滑动变阻器的滑片P向左移动时灯泡变亮,则下列符合要求的连接方式是( )
A.M接A,N接CB.M接B,N接DC.M接C,N接DD.M接A,N接B
【答案】A
【分析】灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大,即电路中的电阻减小;根据滑动变阻器的滑片P的移动方向判定其接法。
【解答】解:灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大,由欧姆定律可知电路中的电阻减小,故滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入的电阻是减小的,则滑片左侧的电阻丝应接入电路,即一定要接A接线柱,滑动变阻器采用“一上一下”的接法,故M接A,N接D或C,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
33.(2022秋•淄博期中)如图所示是一种可以调节亮度的台灯的原理图。其中R1、R2、R3是粗细和长短都相同的同种材料制成的电阻。它工作时电键无论接触触点1、2、3、4中的任一个,灯都发光,只是亮度有所变化。若要灯最暗,电键应接触触点 4 (选填“1”、“2”、“3”或“4”),此时接入电路中的电阻相当于变 长 了(填“长”或“短”)电阻 变大 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】改变触点的位置,电路中的总电阻会随之改变,根据I=分析电路中电流的变化,电流越小,灯泡的亮度会变暗。
【解答】解:由图知,当开关接在触点4时,R1、R2、R3与灯泡串联,相当于增加了接入电路中电阻的长度,电路中的电阻最大,根据I=知电流最小,根据P=UI知灯泡的实际功率最小,灯泡最暗。
故答案为:4;长;变大。
34.(2021秋•玉泉区校级期中)如图所示为利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实物连接图。
(1)在方框内画出相应的电路图。
(2)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该放在 B 端。(选填“A”或“B”)(3)若要使灯泡变亮,滑片P应向 A 端滑动,这时电流表的示数将 变大 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)如果把滑动变阻器的A、D接线柱位置对调,对原电路及其滑动变阻器的调节规律是否有影响?请说明理由。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)先确定电路的连接方式,再根据实物图画出正确的电路图;
(2)根据连接实物电路的正确方法进行分析,即闭合开关前,使滑动变阻器接入电路的阻值最大;
(3)根据影响灯泡亮度的因素进行分析,即通过灯泡的电流越大,灯泡的实际功率越大。
(4)滑动变阻器的有四个接线柱,都接上面滑动变阻器被短路;都接下面接线柱滑动变阻器相当于定值电阻。所以接入电路时只能选择上面一个下面一个,且关键看下面的接线柱是哪一个。
【解答】解:(1)电路图如下图所示:
(2)为了保护电路,所以闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即B端;
(3)灯泡变亮,由于灯泡中的电流变大,所以滑动变阻器接入电路的阻值减小,即向A端移动,电流表示数变大。
(4)滑动变阻器的有四个接线柱,都接上面滑动变阻器被短路;都接下面接线柱滑动变阻器相当于定值电阻。所以接入电路时只能选择上面一个下面一个,且关键看下面的接线柱是哪一个。所以把A、D接线柱位置对调,下面仍接了A,对原电路及其滑动变阻器的调节规律没有影响。
故答案为:(1)如上图;
(2)B;
(3)A,变大;
(4)没有影响;因为接入电路的接线柱还是一上一下,且下接线柱仍为A。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.0
2.0
4.0
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.7
UAB
UBC
UAC
3.8V
5.2V
8.5V
4.7V
4.3V
8.5V
6.2V
2.8V
8.5V
实验次数
ab之间的电压Uab/V
cd之间的电压Ucd/V
ef之间的电压Uef/V
1
2.9
2.9
2.9
2
2.9
2.9
2.9
3
2.9
2.9
14.5
序号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
编号
A
B
C
D
E
F
G
材料
镍铬合金
康铜丝
锰铜丝
长度/m
1.0
0.5
1.0
1.5
1.0
1.0
1.0
横截面积/mm2
1.0
1.0
0.5
1.0
2.0
1.0
1.0
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
镍铬合金
B
0.5
0.2
镍铬合金
C
1.0
0.2
铜
导体编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
A
0.5
0.4
锰铜合金
B
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
C
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
D
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1
0.5
C
镍铬合金
0.5
1
D
锰铜合金
0.5
0.5
导体编号
材料
长度l/m
横截面积S/m2
电阻R/Ω
a
锰铜合金
1.0
2×10﹣7
2.0
b
镍铬合金
1.0
2×10﹣7
5.0
C
镍铬合金
1.0
4×10﹣7
2.5
d
镍铬合金
2.0
4×10﹣7
5.0
材料
银
铜
金
铝
铁
康铜
镍铬合金
电阻率/Ω•m
1.6×10﹣8
1.75×10﹣8
2.4×10﹣8
1.83×10﹣8
9.78×10﹣8
5.0×10﹣7
1.0×10﹣6
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
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