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1、物理实验组卷(九年级)一.选择题(共1小题,满分5分,每小题5分)1.(5分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()A.物体温度升高,它的内能一定减少B.物体温度升高,一定吸收了热量C.物体温度降低,它的分子运动一定减缓D.物体吸收了热量,温度一定升高二.实验探究题(共29小题)2.小明家新买了一台多功能LED台灯 其结构如图甲所示。Si是控制LED灯的开关,USB接口可以给手机充电。小明发现即使Si断开,USB接口也能正常使用。安全开关S2位于台灯底部的前端,当台灯倾斜,S2离开桌面时,它会自动断开,切断台灯的电源。(1)根据以上信息,请用笔画线代替导线,将图乙中的电路元件接入电路。(2
2、)晓明对开关S2很感兴趣,并开始研究其功能。它将台灯点亮,并保持支架和灯头的夹角不变,试着向后调整支架的位置,当达到图丙所示的位置时,台灯虽未倾倒但底座前端刚好翘起,此 时S2断开,台灯熄火。如果把台灯看做是杠杆,此时恰好平衡,则动力臂(填 大于、等于 或 小于)阻力臂。接下来,小明向固定在底座上的笔筒中放入一支铅笔,这时台灯底座重新落回桌面,S2闭合,台灯亮起。当他再从笔筒中取出这只笔时,台灯底座前端翘起,再次熄灭。(3)小明设想:如果利用安全开关S 2,制作一个在手机充电时可以自动断电的控制装置,这样就可以避免因夜间手机充电时间过长而带来的安全隐患。经过思考小明只借助了湿巾和少量的水,结合
3、学过的蒸发知识便设计出了一个简易的装置。以下是小明给的设计方案,请将其补充完整。抽取一张湿巾放进空笔筒中,并把手机数据线插入台灯底座的USB接口,手机开始充电。慢慢向后调节支架,同时观察手机充电的情况,直 至 手 机 刚 好。保持支架和灯头的位置不变,使开关S2闭合。一段时间后,台灯底座前端自动翘起,开 关S2切断电路。在不改变支架和灯头位置的前提下,若要缩短充电时间,可采用的方法是 o3.小 明利用如图1所示的电路 探究串、并联电路中电流的关系。图2(1)探究串联电路中电流的关系。用笔画线代替导线将开关S3连入电路中。(要求:只闭合开关S3后,Ri、R2以及电流表串联;导线不许交叉)小明将S
4、3闭合后,发现电流表均无示数。于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接 在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数。电 路 中 的 故 障 是。小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等。(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系。各 开 关 的 连 接 情 况 是 (填写各开关断开或闭合)。分析实验中各电流表的读数(如 图2所 示),可知并联电路中电流的关系是:。电 阻Ri:R2=o(3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:。【拓展】在电源电压
5、不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比Pjg大:P展 小=。4.如 图1所示,研究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。0.6 3Ai0.6As图2(1)以笔画线代替导线,如图1,按电路甲把实物图乙连接起来。(导线不许交叉)。(2)连完电路后,闭合开关,三个电流表的示数如图2所示,则Ai的示数I1是A.A2的示数12是 A,A3的示数I是 Ao(3)由上述三个电流的数值,可近似得出电流关系式为:。5.为了验证并联电路电流关系,小明设计了如图甲电路进行实验。(1)实验中,应选两个规格 的小灯泡(选填 相同 或 不相同(2)小明要测量干路电流,他 将 电 流 表 串 联 在
6、甲 图 中 的 (选填A、B或C),接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象,原因是 o6.小明用如图甲所示的电路图来探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。(1)请根据电路图,用笔画线代替导线把图乙的电路连接完整。(2)连接电路后,小明把电流表接入图甲的A处,闭合开关S后,发现小灯泡Li不亮,L2亮,电流表无示数,产 生 这 种 现 象 的 原 因 可 能 是。排除电路故障再做实验,电流表在A出的示数如图丙所示,请你帮小明把该示数填入下表空格处。然后小明把电流表分别接入电路中的B、C两处测电流,并把电流表的示数记录在下表中。A处的电流A B处的电流IB/A C
7、处的电流IJA0,15 0.25小明分析表格中的数据认为:并 联 电 路 中 干 路 电 流 等 于 、11,说 明 R与RY并联,闭合开关Si、S2时两者并联。只闭合开关Si时,只 有 R接入电路中,由此连接实物如图所示:R,只闭合开关S i 时,只有R 接入电路中,且 R 最大阻值为%,所以电源电压U=Uo=l i Ro,闭合开关5、S 2 时 两 者 并 联,通 过 RY的电流,IY=I2-In所 以 Ry 二 则 31 同故答案为:(1)断开;b e 之间断路;0.3 2;50;(2)如图所示;工1 2-I 1【点评】本题考查了测电阻实验中的注意事项、电路故障的判断、电表读出、电阻计算
8、和特殊方法测电阻,关键是根据实验步骤知道能利用电流表与已知阻值电阻组合间接测电压。1 0.小张同学在做 测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标 有 2.5 V 相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器RJ 1 0 Q 1 A 、R2 2 0 Q2 A”,开关、导线若干。(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮,且导线不交叉)。(2)闭合开关前,应将滑片于A(选填A或B)端。正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡给终不亮,电流表指针几乎末偏转,电压表有示数,则故障原因可能是A.小灯泡短路B.滑动变阻器短路C.小
9、灯泡断路D.滑动变阻器断路(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为0.2 A;第4次实验时灯泡电阻 值 为8 Q.由表一中的数据可知,小张选用的滑动变器应是_ 8 _ (选填RJ,或物)。(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是 不合理(选填 合理 或 不合理)的。实验次 1 2 3数电阻 R/Q 5 10 20电流 I/A 0.30 0.20 0.12(5)小张继续用图乙所示装置来探究 电流与电阻的关系。他分别把阻值准确的5。、10。、20。的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记
10、录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是:没有保持电阻两端的电压不变。【分析】(1)滑动变阻器我采用一上一下的接法;(2)连接电路时,滑动变阻器阻值应调至最大;闭合开关,电流表没有示数,说明电路存在断路;电压表示指针不动,可能是与电压表并联的电路短路或电压表并联电路之外电路存在断路造成的;(3)根据电流表的量程和分度值读数;根据欧姆定律求出灯泡的电阻;根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的电阻;(4)灯泡的电阻与温度有关,在不同电压下其电阻是不同的,所以取灯泡电阻的平均值无意义。(5)由欧姆定律知,电压一定时,电流跟电阻成反比
11、,实验发现,电流跟电阻不成反比,没有控制好前提条件不变。【解答】解:(1)滑动变阻器我采用一上一下的接法,滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮,表明电路中的电流变大,滑动变阻器电阻减小,接法如图所示:(2)连接电路时,闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大,即A端;电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,短路 不 对(这样电压表示数为0,电流表有示数),只能是小灯泡处断路,故 选C;(3)电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.2A;根据欧姆定律可知灯泡的电阻为:R=U=S8C;I 0.2 5 A电源有两节干电池组成,电源电压为3 V,第一组灯泡两
12、端的电压为0.5 V,则滑动变阻器两端的电压为U=3V-0.5 V=2.5 V,电流为0.16A,则滑动变阻器接入电路的电阻为:R=U i_=ZU 15.625 Q,故应选择 R2;I 0.1 6 A(4)由表格中的数据可知,灯丝电阻随温度变化而变化,在不同电压下,温度不同,电阻也不同,所以求平均值是不合理。(5)实验时,分别把5 Q、10。、15。电阻接入原灯泡位置,立即闭合开关,原灯泡位置接入的电阻越大,分担的电压越大,没有保持电阻两端的电压不变,所以得到电流跟电阻不成反比。故答案为:(1)如图;(2)A;C;(3)0.2;8;R2;(4)不合理;(5)没有保持电阻两端的电压不变。【点评】
13、本题是测量灯泡的电阻实验,考查了电压表的连接、电流表的读数及电阻的计算,特别注意灯丝电阻与温度有关,在计算过程中不可以求平均值。1 L小明同学在“探究电流与电压的关系 时选取了如下材料,3.6V锂电池一枚,10Q定值电阻一个、电压表一只、电流表一只、最大阻值为20Q的滑动变阻器一个,开关一个,导线若干。(1)请根据如图甲所示的电路,用铅笔代替导线在图乙中,将电路元件连接完整,注意导线不要交叉。(2)下面表格中是小明同学实验并整理的数据,请你在图丙坐标系中画出I-U的关系图象,通过分析图象,你得出的实验结论是:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比.实验次数第1次第2次第3次第4次第
14、5次电压/V11.522.53电流/A0.10.150.20.250.3(3)王老师查看了小明的实验数据后说:小明,你的实验数据看上去很不错,不过,你有没有编造数据呀?小明不好意思的说:对不起,王老师,确实有一组数据是编造的。请你指出小明的哪组数据是编造的?并说出你的理由。【分析】(1)电压表并联到电阻的两端,电流表串联接入电路中;(2)根据表格中的数据描点连线,根据图象分析实验结论;(3)根据滑动变阻器的最大阻值,求出电路中的电流,据此分析;【解答】解:(1)电源电压为0-3.6 V,由于电路中有滑动变阻器,能分担一定的电压,故电压表的量程为0-3 V;电路中的最大电流为:1=匹驾=0.36
15、人,故电流表量程为0-0.6A;电压表并联到电阻的两端,电流表串联接入电路中,如图所示:(2)横坐标对应电压值,纵坐标对应电流值,按描点法描出各点;然后用直线将各点连接起来;如下图所示:由图象可见,在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;(3)电路中的最小电流为:1=-3.6V Q12A,故第一组数据是错误的。R 10Q+20Q故答案为:(1)如图;(2)如图;在 电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;(3)第一组;电路的最小电流为0.12A,达不到0.1A。【点评】本题考查了根据实物图的连接、滑动变阻器的使用、数据的处理和分析,是一道基础题。1 2.为了探究不同情形下
16、小灯泡的灯丝电阻,某课外小组设计了如图甲电路图。小灯泡上标有2.5V,0.25A”,没有找到滑动变阻器而用三个定值电阻代替,开关是旋转式单刀三掷开关。(1)按图甲的设计在图乙中加画一根导线;(2)当图乙连线完毕后,将开关旋转至某个接触点时,电表盘面出现了图丙指示,则 此 时 读 数 为2.2 V;(3)同学们发现,随着小灯泡两端电压下降,灯丝电阻减小,这 是 因 为 灯丝电阻随温度降低而减小。【分析】(1)电压表应并联到灯泡的两端;(2)根据电压表的量程和分度值读数;(3)灯丝电阻会受到温度的影响。【解答】解:(1)电压表应并联到灯泡的两端,如图所示:(2)电压表的量程为0-3 V,分度值为0
17、.1V,则电压表示数为2.2V;(3)随着小灯泡两端电压下降,电流减小,灯泡的实际功率减小,灯丝的温度减低,灯丝电阻随温度降低而减小。故答案为:(1)如图;(2)2.2;(3)灯丝电阻随温度降低而减小。【点评】本题考查了根据电路图连接实物图,电压表的读数,电阻的变化,都是比较简单的知识,掌握基础很重要。1 3.图1是小强 探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路(电源电压4.5v保持不变),图2是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为3 V;当R的电阻由5Q更换为10Q时,闭合开关后,为 使R两 端 的 电 压 不 变(选填 改变 或 不变),滑动变阻器的
18、滑片应向b(选填a或b)端滑动。若实验中R的阻值分别是5C,10Q,15Q,则滑动变阻器的阻值至少是7.5 Q。【分析】(1)由图象找出一组对应的I、R知,由 P=U I可求出电阻R两端的电压。(2)探究电流跟电阻的关系时,控制电压不变。串联电路中,电阻越大,分担的电压越大。(3)根据串联电路的分压特点可知,当 R=1 5 Q 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表的示数不变,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器最大阻值的最小值。【解答】解:(1)由图知当电路电流l=0.3 A 时,对应的电阻值R=1 0 Q,电阻两端的电压 UR
19、=IR=0.3AX10Q=3VO(2)根据控制变量法可知:探究通过导体的电流与电阻关系”的实验,应控制电压不变。所以由5 Q 更换为1 0 Q 时,定值电阻阻值变大,电压变大,要保持电压不变,滑动变阻器接入电路的电阻要增大,滑片要向b端移动。(3)电阻的最大阻值为1 5 0,根据串分压的知识,此时所需滑动变阻器的阻值最大;电路中电流r=.=3 V =0.2 A;R最 大15Q因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器的最大阻值至少为R /娱5 V-3 V =7.5 Q。I I 0.2A故答案为:3;不变;b;7.5 o【点评】本题是一道图象题,考查了欧姆定律、串联电路的特点和控制变量
20、法的应用,由图象找出电流I与电阻箱的对应阻值R是正确解题的前提。1 4.琳琳小组在做 测量小灯泡电功率 的实验,实验前他们观察到小灯泡上标有2.5 V字样。(1)在电路连接完成后,闭合开关前,同组同学检查电路,发现她有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打 X ,并在图中正确连线。(2)正确连接电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,其原因可能是A(选填符号)。A.灯 泡 断 路 B.灯泡短路C.滑动变阻器断路D.滑动变阻器短路(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片在某一位置时,电流表、电压表的示数如图乙所示,则此时通过小
21、灯泡的电流是0.24 A:小灯泡两端的 电 压 是 1.5 V:若使小灯泡正常发光,则应调节滑动变阻器使电压表的示数为 2.5 V。(4)实验结束,琳琳小组根据实验数据绘制了如图丙所示的图象,则小灯泡正常发光时的电阻大约是8.3 Q(保留一位小数)。【分析】(1)根据滑动变阻器的接法分析;(2)根据电路中灯泡的亮暗和电流表、电压表有无示数情况,可判断电路的连接状态;(3)电流表和电压表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数;灯泡两端的电压为额定电压时,灯泡正常发光;(4)根据表格读出电流值和电压值,根据欧姆定律求出电阻。【解答】解:(1)滑动变阻器在接入电路中时应采
22、用一上一下的接法,如图所示:她(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路无电流;电压表有示数且较大,说明电路有电压且与电压表串联的电路是通路,所以故障原因是灯泡断路,故选A;(3)电流表使用00.6A量程,电流表示数为0.24A,电压表使用03V量程,电压表示数为1.5 V,灯泡两端的电压为2.5 V时,灯泡会正常发光,故应调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5 V;(4)由图可知,灯泡正常发光时的电压为2.5 V,电流为0.3A,由欧姆定律可知,灯泡的电阻为:R=U=28.3Q0I 0.3A故 答 案 为:(1)如图;(2)A;(3)0.24;1.5;2.5;(4)8.3。【点评】此题是测量小灯泡
23、电功率的实验,考查了电路的连接,电路故障的分析、电压表和电流表读数以及电阻的计算,都是电学实验中的常见问题,是基础性题目。15.小 东在做 测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图连接完整。(2)正确连接电路后,闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片应位于最 左(填 左 或 右)端。闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表示数为零,电流表示数不为零,她提出了如下猜想:小灯泡短路;电压表断路;电流表断路,则猜想 (填一种可能)可能正确的。(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表示数如图丙,读 数 是1.4 V,
24、此 时 应 将 滑 片 向 右(填 左 或 右)端移到合适位置,读出电压表,电流表示数,即可算出小灯泡额定功率。(4)小东将滑片移动到不同位置,逐一读出两表示数后画出小灯泡U-I图象如图 丁,发 现 小 灯 泡 电 阻 是 变 化 的,影 响 其 变 化 的 主 要 因 素 是 温度。【分析】(1)根据灯的额定电压确定电压表选用的量程与灯并联;(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处;逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;(3)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;(4)灯丝的电阻随温度的变
25、化而变化。【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5 V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示:乙(2)正确连接电路后,闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即最左端。(3)电压表与灯并联,电流表测电路中的电流:若小灯泡短路,闭合开关后,小灯泡不亮,电压表示数为零,电流表有示数,示数不为0,符合题意;若电压表断路,则电压表无示数,电流表有示数,但灯发光;不符合题意;若电流表断路,整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;选;(3)图丙中电压选用小量程,分度值为0.1V,示 数 为1.4V;灯在额定电压下正常发光,1.4V小于灯的额定电压2.5 V,应增大灯的电压,根据串联电路电压
26、的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压;(4)发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要因素是温度。故答案为:(1)如上图;(2)左;(3)1.4;右;(4)温度。【点评】本题测量小灯泡的功率,考查电路的连接、注意事项、故障分析、电表读数、操作过程及影响电阻大小的因素。16.如图所示实验中,水蒸气会把软木塞冲出去。水蒸气膨胀对软木塞水 蒸 气 的 内 能 减小(填 增大、减小 或 不变).这 时 水 蒸 气 的 部 分 内能转化为塞子的 机 械 能。(填能的形式)【分析】本题抓住做功与物体内能改变,对物体做功,物体的内能
27、增加,物体对外做功内能会减少。【解答】解:把水加热至沸腾,水蒸气会把软木塞冲出去,高温水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减小,温度降低;塞子由静止变为运动,机械能增大,即水蒸气的部分内能转化为塞子的机械能。故答案为:做功;减小;内能;机械能。【点评】做功改变物体内能的过程是能量转化的过程,即内能和机械能的相互转化过程。1 7.如图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是B(选填A或B)瓶。根 据 上 瓶 内 的 气 体 颜 色 会 变 红 现象可知气体发生了扩散。扩散现象说明气体分子 在 不 停 地 做
28、无 规 则 运 动。若实验温度分别为0,4,20,30.则在 温 度 下(填序号)气体扩散最快。【分析】扩散现象,是指分子在永不停息地做无规则运动,通过两只瓶内的气体颜色变化,来反映二氧化氮气体分子在做无规则运动;由于空气的密度小于二氧化氮气体,所以一般情况下空气处于二氧化氮气体的上方。分子在永不停息地做无规则运动,运动速度和温度有关,温度越高速度越快。【解答】解:二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到上方的话,由于自身密度大的缘故,二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去,就不能说明分子在不停地做无规则运动,因此要把密度小的空气瓶子放到上方,把二氧化氮放在下方;将两个瓶口对在一
29、起,二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以下面瓶内的气体颜色会变淡,上瓶内的气体颜色会变红;分子无规则运动的速度与温度有关,而且温度越高,运动速度越快,实验温度在3 0 c时气体扩散最快。故答案为:B;上瓶内的气体颜色会变红;在不停地做无规则运动;。【点评】本题主要考查学生对扩散定义的理解和掌握,在做实验的过程中,为了能够更好的说明问题,要尽可能的排除对实验结果有影响的干扰因素。1 8.如图所示的三个演示实验中,分别说明了什么物理问题。图甲空气玻璃板二氧化氮图乙图丙(1)图甲说明通过 做功 方式使物体内能 增 大(选填 增大、不变 或 减小)(2)图 乙 所 示 现 象 叫 扩 散,表 明 分
30、子 在 不 停 地 做 无 规 则 运 动。(3)图丙现象主要是因为铅块分子之间存在 引 (选填 引 或 斥)力。【分析】(1)做功能够改变物体的内能,对物体做功,物体的内能增大,物体对外做功,内能减小;(2)不同的物质相互接触时彼此进入对方现象叫做扩散,说明了分子在不停地运动;(3)物质是由分子组成的,分子间存在这相互作用的引力和斥力。【解答】解:(1)甲图在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉燃烧起来,是做功增加了棉花的内能;(2)乙图先用玻璃板隔开一瓶空气和一瓶二氧化氮气体,当抽去中间玻璃板后,过一会儿下方玻璃杯中的二氧化氮气体颜色变浅,上方玻璃杯中的空气颜色
31、变深,是扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动;(3)丙图将接触面被削平的两个铅块用力压紧,可以使它们结合在一起,即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开,说明了分子间存在引力;故答案为:(1)做功;增大;(2)扩散;不停地做无规则运动;(3)引。【点评】此题考查的内容来源于课本的插图,要求学生在平时学习中一定要弄懂课本插图蕴含的物体知识,这是学生容易忽略的地方19.小 红在 测定小灯泡的电功率”的实验中,选择了额定电压为2.5 V的小灯泡,电源电压保持6V不变,滑动变阻器规格为40。1 A,连接电路如图甲所示。(1)小红所连接电路存在一处错误,请你在错误的导线上面X,用笔画线代替导线,画出正确
32、的连线。(2)正确连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中存 在 的 故 障 可 能 是 电 压 表(选填 灯泡 或 电压表)断路。(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,此 时 电 流 表 的 示 数 为0.2 A,小灯 泡 的 功 率 为0.4 W。(4)若使小灯泡正常发光,应将滑片向 左(选填 左 或 右)移动至电压表示数为 2.5 V。(5)小红想要继续探究 电流与电阻的关系,只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻,实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变,则更换的定值电阻的阻值不能大于 20 Q。(6)老师又拿来一个额定电流为
33、Im的小灯泡,来测量小灯泡的额定功率。设计了如图丙所示电路,电源电压未知、电阻的阻值为R o.请你将实验步骤补充完整。只闭合开关Sa(选填Si或0 ),将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电压表V1的示数为U1;只闭合开关_ 二2 _(选填S1或 2 ),再次调节滑片,直到电压表V2的示数为U i-lmRp,此时小灯泡正常发光,电压表V1的示数为6;小灯泡额定功率的表达式是P(U 1-U;)X lm o【分析】(1)根据图可知:灯泡和电压表被短路,灯泡不会发光、电压表无示数,据此判断正确的接法;(2)电流表有示数,说明电路不存在断路,可能是灯泡短路或电压表断路造成的;(3)由图示电流表确定其量程
34、与分度值,然后读出其示数,再由P=UI求出灯泡的功率;(4)比较电压表示数与额定电压的大小,由分压原理确定滑片移动的方向,因灯在额定电压下才能正常工作,所以电压表示数为额定电压;(5)根据串联电路特点与分压原理答题;(6)测灯泡功率需要测出灯泡额定电流对应的额定电压,根据电路图、实验原理与实验步骤分析答题。【解答】解:(1)由图甲可知,灯泡和电压表被短路,灯泡不会发光、电压表无示数,电流应该从滑动变阻器流到灯泡的左端,即应去掉的导线,如图所示:甲(2)电流表有示数,说明电路不存在断路,而电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路或电压表断路;(3)由乙图知,电流表的量程为00.6 A,分度值为
35、0.0 2 A,示数为0.2A;灯泡的功率 P=UI=2VX0.2A=0.4W;(4)此时电压表示数小于灯的额定电压,要使灯正常发光,应增大灯的电压,减小变阻器的电压,根据分压原理可知,应减小变阻器连入电路中的电阻,滑片向左端移动,直到电压表的示数为2.5V;(5)探究 电流与电阻的关系,只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻,实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变;电源电压为6 V,定值电阻两端电压为2 V,滑动变阻器分压为4 V,变阻器分压是定值电阻两端电压的两倍,根据分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍;因滑动变阻器最大阻值为4 0 Q,所以定值电阻最大阻值为20Q;(6)
36、只闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电压表V i的示数为 5,此时电路只有Ro工作,电压表V i测量电源电压,即电源电压为U i;只闭合开关S 2,灯泡L、滑动变阻器R以及电阻飞串联,电压表V I测量R和Ro的总电压,电压表V2测量灯泡L和滑动变阻器R的总电压;再次调节滑片,当通过灯泡的电流为好时,灯泡正常发光,由串联电路的特点可知,电阻Ro的电流也为Im,则电阻Ro的电压为ImRo;由串联电路的电压特点可知,此时电压表V2的示数为Ui-lm R。;所以,当电压表V2的示数为UlmRo时灯泡正常发光;由于此时电压表V1的示数为6(即R和Ro的总电压),所以,由串联电路的电压特点可得灯
37、泡的额定电压为:UU2;小灯泡额定功率的表达式:P时(U 1-U 2)X im o故答案为:(1)如上图所示;(2)电压表;(3)0.2;0.4;(4)左;2.5;(5)2 0;(6)S i;S 2;U i -lmR0;(U i -U2)XL【点评】本题测小灯泡的电功率,考查电路的连接、注意事项、故障的分析、操作过程、额定功率的计算及器材的选择等知识,是中考的热点问题,要准确掌握。2 0.为了探究导体在磁场中怎样运动,才能在电路中产生电流,采用了图中所示的实验装置:(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针 会 偏转;断开开关,让
38、导体在蹄形磁体中左右运动,电 流 计 指 针 不 会 偏转。(填 会 或 不会)(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,电 流 计 指 针 不 会 偏转:让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针 会 偏转。(填 会 或 不会)(3)综 合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导 体 必 须 是 闭 合 电 路 的 一 部 分,且 一 定 要 做 切 割 磁 感 线 的运动。(4)在 这 个 试 验 中 机 械 能转化为了电能。【分析】(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,
39、这一现象叫电磁感应现象;(2)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;(3)电磁感应是机械能转化为电能。【解答】解;(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,没有切割磁感线,电流计指针不偏转;让导体在蹄形磁体中左右运动,导体切割磁感线,有感应电流产生,电流计指针会偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,虽然导体切割磁感线,但由于开关断开,电路没有电流,电流计指针不会偏转;(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,导体没有切割磁感线,没有感应电流产生,电流计指针不会偏转;闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,导
40、体做切割磁感线运动,有感应电流产生,电流计指针会偏转;(3)综 合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是闭合电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动;(4)此实验中消耗了机械能,获得了电能,是将机械能转化为电能的过程。故答案为:(1)会;不会;(2)不会;会;(3)闭合;切割磁感线;(4)机械。【点评】此题考查了产生感应电流的条件:首先电路必须闭合;导体要做切割磁感线运动。切割磁感线可以是导体动也可以是磁体动。2 1.在探究 导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,用一根绝缘的细线将一根导体棒AB悬挂在球形磁体的磁场中,再将导体棒A B,电流表及开关
41、用导线连成一个闭合电路(如图所示);(1)闭合开关,让导体棒AB保持静止,电路中 无(选填 有 或 无)感应电流产生;(2)闭合开关,当导体棒A B沿 水平方向左右(选填 竖直方向上下 或 水平方向左右)运动时,电路中有感应电流产生。【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感应运动时,电路中就会产生感应电流。其条件之一是导体必须做切割磁感线运动,导体不运动是不会产生电流的,运动了,没沿切割磁感线方向运动,还不会产生电流。【解答】解:(1)闭合开关,让导体棒AB保持静止,AB没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流;(2)闭合开关,当导体棒A B沿水平方向左右运动时,会切割
42、磁感线,电路中有感应电流产生。故答案为:(1)无;(2)水平方向左右。【点评】产生感应电流的条件注意三点:一是“闭合电路,电路必须是完整的回路,二是“一部分导体,不是全部的导体都在参与运动,三是“切割磁感线运动”,导体的运动必须是切割磁感线的,正切、斜切都可以,但不能不切割。2 2.在探究电流跟电阻的关系的实验中,已知电源电压为4.5 V且保持不变,滑动 变 阻 器(40Q 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图甲是没有(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大。(2)小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,电压表无示数,则 故 障
43、 可 能 是R短路(写出一种即可)。(3)小明同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视 A。A.电压表示数 B.电流表示数 C.滑动变阻器滑片(4)该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有 改变电路中的电流,使R两端的电压不变,以 多 次 实 验 得 规 律 的作用o(5)实验中小明多次改变R的阻值,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流 与 它 的 电 阻 成 反 比。【拓展】(1)第(5)问中,小亮多次改变R的阻值,并记录各次电流表的示数,为了能够完成实验,更换的电阻R 阻值不能够大于50 Q。(2)另
44、一组的小红同学探究电流跟电压的关系,他调节滑动变阻器,测出通过电阻R 的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是 电流表没有校零;UV0.51.01.52.02.53.0IA0.140.240.340.440.540.64【分析】(1)将电源和滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器要接一上一下;电压表与电阻并联;(2)电流表有示数,说明电路为通路;电压表没示数,说明电压表被短路;(3)探究电流与电阻的关系时,需保持电阻两端电压不变;(4)滑动变阻器的作用有:保护电路、改变电路中的电流、改变电阻两端电压、多次测量;(5)分析乙
45、图中的图象,判断电流和电阻的关系即可;拓展:(1)根据图乙,利用U=IR可知电阻两端的电压,根据串联电路的电阻与电压的关系,即可结合滑动变阻器的最大阻值解答;(2)检查两电表均无故障,说明测量过程正确;分析数据后发现,表格中电流值都减掉0.04A时,电流值与电压值成正比。【解答】解:(1)滑片向右移动,电流表示数变大,说明向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故将右下接线柱与电源负极相连;电压表负接线柱与定值电阻的右接线柱相连;如下图所示:(2)电流表有示数,说明电路为通路;电压表没示数,说明电压表被短路,因此故障为R 短路;(3)探究电流与电阻的关系时,需保持电阻两端电压不变,因此闭
46、合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视电压表的示数;(4)探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端电压不变,因此滑动变阻器除了保护电路外,还有改变电路中的电流,使 R两端的电压不变,以多次实验得规律的作用;(5)分析乙图中的电流和电阻的关系可看出:电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;拓展:(1)在探究电流跟电阻的关系的实验中,保持电压表示数始终为如图(乙)所示,即保持电阻两端的电压为2 V 不变,则根据串联电路的电流相同的特点得:I定值=1 滑 动,即:U定值J-U定值;带 入 数 据:2:义 二生.5叱2二 以R定值 R滑动 R定值 R滑动贝 U:R定值=1滑动,由于R滑动W40
47、Q,贝 I R定值=3R滑动W 5 X 4 0 Q=5 0 Q;4 4 4(2)分析表格中数据可知:电流值都去掉0.0 4 A 时,电流值与电压值成正比,所以可能的原因是电流表使用前没有校零;故答案为:(1)如上图;(2)R短路;(3)A;(4)改变电路中的电流,使 R两端的电压不变,以多次实验得规律;(5)电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;拓展:(1)5 0:(2)电流表没有校零。【点评】本题考查了连接电路图、电路故障分析、滑动变阻器作用、滑动变阻器调节等问题,是常考问题,一定要掌握;连接电路图时,注意电表量程的选择;本题难点是探究电流跟电阻关系的实验中,为了保持电阻两端的电压不变
48、,根据串联电路的特点和欧姆定律得出定值电阻R与滑动变阻器连入电路的电阻阻值关系。2 3.观察并回答下面演示实验:(1)如 图 1 所示,实验表明:分 子 间 存 在 引 力(2)如 图2所示,滚摆上升过程,动能 转 化 为 重 力 势 能;(3)如 图3所示,将压强计的探头放入水中后,U形管两边的液面出现了高度差。这个现象说明:液面内都存在 压 强;(4)如 图4所示,托里拆利实验是用来测量一大气压 值:(5)如 图5所示装满水的杯子倒置后水没有流出,说 明 大 气 压 的存在;(6)如 图6,小丽撑一把伞行走,当一阵水平大风吹来,她觉得有一股“吸力作用在伞面上,让她拿不稳伞,是因为伞上方的空
49、气流速 伞下方的空气流速,伞面被向上“吸;(选填 、V 或 =)(7)如图甲和乙可以探究压力的作用效果与压 力 的关系。【分析】(1)两块铅块挤压在一起,两块铅块之间的分子引力作用可以拉起钩码;(2)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;(3)压强计的原理是利用金属盒(探头)感受液体内部的压强,通过观察U形管中的液面高度差来判断压强的大小;(4)托里拆利实验室用来测量大气压强具体数值的;(5)该实验是证实大气压存在的最常见的实验,纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压的作用;(6)利用流体压强与流
50、速的关系来分析:伞上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,伞在压强差的作用下,受到升力作用被吸起来;(7)分析图示实验,根据所控制的变量与实验现象分析答题。【解答】解:(1)图1中,相互挤压两铅块,两铅块可以粘在一起,说明分子之间存在相互作用的引力;(2)图2中,滚摆上升的过程中,高度不断增大,重力势能在增大,速度不断减小,动能不断减小,所以是动能转化为重力势能;(3)图3中,压强计的探头放入水中后,受到了水给予的压强,使U形管中产生一定的高度差,并通过观察高度差的大小来判断压强的大小;(4)图4中,托里拆利实验室用来测量大气压强具体数值的;(5)图5中,把装满水的玻璃杯盖上纸片倒置过来,