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文檔簡介
九年級期中考試(13-17章)重點實驗專練1.小明在課堂上進行了以下電學實驗探究。(1)小明先用如圖甲所示的電路“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗,分別將、、三段導體接入電路:導體代號材料長度橫截面積鎳鉻合金錳銅合金鎳鉻合金本實驗通過觀察來比較導體電阻的大小,這種研究方法在物理中稱為法。為了研究導體的電阻大小與導體橫截面積是否有關(guān),應將電阻絲填序號先后接入圖中電路、兩點間進行實驗。根據(jù)所給器材,小明選填“能”或“不能”探究電阻大小跟導體長度的關(guān)系。(2)小明接著利用如圖乙所示電路“探究并聯(lián)電路中電流規(guī)律”。實驗時需要測量、、三處的電流。圖丙是某次測量時連接的實驗電路,此時電流表測量的是(填“”“”或“”)處的電流。小明同學測出一組、、三處的電流,、、,由此得出結(jié)論:干路電流等于各支路電流之和。小組內(nèi)交流討論后,一致認為小明同學的結(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“不同”的燈泡進行實驗。2.小明同學用電流表和電壓表測量小燈泡發(fā)光時的電阻,選用的小燈泡正常發(fā)光電壓2.5V,電源電壓恒為4.5V。(1)請你用筆畫線代替導線,將圖甲的實物圖補充完整。要求滑動變阻器的滑片向左滑動時它的電阻增大,導線不交叉,電壓表選擇合適的量程;(2)閉合開關(guān),電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)等于電源電壓,經(jīng)檢查電表完好,則電路故障可能是燈泡。排除故障,繼續(xù)實驗;(3)故障排除后,移動滑動變阻器的滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為V,要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應將圖甲中滑動變阻器的滑片向(選填“左”或“右”)端適當移動;(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),作出小燈泡工作時的關(guān)系圖像如圖丙所示,由圖像可知,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為Ω;(5)圖甲實驗裝置能否探究“電流與電壓的關(guān)系”?(選填“能”或“否”),請寫出你的理由:3.在“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗中,準備的實驗器材有阻值為10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的五個定值電阻,電源(電壓為3V且保持不變),滑動變阻器“20Ω,1A”、電流表、電壓表、開關(guān)各一個,導線若干。(1)小鳴連接電路時,開關(guān)應處于狀態(tài);連接的電路如圖甲所示,經(jīng)仔細檢查后發(fā)現(xiàn)電路中有一根導線連接錯誤,請在圖中錯誤的那根導線上畫“×”,并畫出正確的連線。(2)改正錯誤后,開關(guān)閉合前,將滑動變阻器滑片P移動到最端。小鳴先接的是10Ω的定值電阻,移動滑動變阻器滑片,讀出電流表示數(shù)為0.2A后,斷開開關(guān),他拆下10Ω的電阻,改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實驗,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙,其示數(shù)是V,要完成這次實驗,接下來他應調(diào)節(jié)滑動變阻器,使定值電阻兩端電壓為V。(3)當小鳴改用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片,都無法使電壓表示數(shù)達到實驗要求的值,為能夠完成最后一個電阻50Ω的實驗,在不增加原有實驗器材、也不改變定值電阻兩端預設(shè)電壓和電源電壓的前提下,他的做法是。(4)小鳴根據(jù)正確的實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙的圖像。同組的小鹿對實驗進行了反思,若再添兩個定值電阻實驗,再增加兩組數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)點分布更合理,有利于繪出的圖像能更好的反映電流與電阻的關(guān)系。你建議選用下面哪兩個定值電阻?(“15Ω和25Ω”/“35Ω和45Ω”)。4.小剛和小明利用如圖甲所示的電路測定小燈泡(額定電壓為2.5V)正常發(fā)光時的電阻,實驗室有如下器材:電源(電壓為6V)、電流表(0-0.6A、0-3A)、電壓表(0-3V、0-15V)、開關(guān)各一個、導線若干、滑動變阻器三個:R1(20Ω
0.5A)、R2(50Ω
1A)、R3(500Ω
1A)。(1)小剛在實驗過程中,發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示,為了準確測量,則他接下來的操作是。(2)閉合開關(guān),改變滑動變阻器的阻值,經(jīng)多次測量,小剛畫出了小燈泡的I-U關(guān)系圖像,如圖丙所示,由圖可知小剛使用的小燈泡正常發(fā)光時的電阻為Ω,一旁的小明迅速算出小燈泡的額定功率為W;在多次測量中,小剛還發(fā)現(xiàn):當電壓表的示數(shù)增大時,電壓表與電流表的示數(shù)之比(選填“變大”“變小”或“不變”),原因是。(3)小燈泡的電阻測量完畢,小明將小燈泡分別更換成5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻,探究電流與電阻的關(guān)系,得到如圖丁所示的I-R關(guān)系圖像,則小明應選用的滑動變阻器為(選填“R1”“R2”或“R3”)。(4)小剛依次換上10Ω、15Ω、20Ω、25Ω四個定值電阻繼續(xù)實驗,采用“伏安法”各測量一次,把每個定值電阻兩端的電壓和通過的電流在U-I坐標系中描點,得到了圖中甲、乙、丙、丁四點,點是阻值為25Ω的點。5.為了探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”,實驗小組在兩個相同的容器中分別裝入初溫相同的兩種液體A、B,并且用相同的裝置加熱,如圖1甲所示。(1)實驗中,應該向兩個燒杯中加入相同的兩種不同液體;可以通過比較來反映兩種液體吸收熱量的多少;(2)如圖乙所示,若液體A是水,則液體B的比熱容為。[](3)小明還想利用圖2甲裝置來比較不同液體燃料的熱值,他應該在質(zhì)量相同的燃料燃燒(相同時間/完畢)后,通過比較來得出結(jié)論;小明選用了燃料1和燃料2進行實驗。當燃料燃盡后,小明根據(jù)各個時刻燒杯中的水溫,繪制了如圖2乙所示的圖像a、b(燃料1的圖像為a,燃料2的圖像為b),則可初步判斷燃料的熱值大。6.小明為探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”,設(shè)計了如下的實驗方案:將A、B兩種液體分別裝入燒杯中,固定在鐵架臺上,用兩個相同的酒精燈同時加熱,實驗裝置如圖甲、乙所示,實驗時每隔一段時間同時測量并記錄A、B的溫度。(1)組裝器材時應按照(選填“自下而上”或“自上而下”)的順序依次安裝;(2)要完成該實驗,除圖甲、乙所示的器材外,還需要的測量工具有和;(3)實驗時,選取相同、初溫相同的A、B兩種不同液體,加熱時液體溫度升高,這是通過的方式來增大液體內(nèi)能的;(4)此實驗通過(選填“液體升高溫度的多少”或“加熱時間的長短”)來反映液體吸收熱量的多少;(5)實驗中用兩個相同的酒精燈同時加熱,可以認為在相同時間內(nèi)A、B兩種液體相同,然后通過比較完成實驗探究;(6)加熱一段時間后,液體B的溫度如圖乙所示,為℃;(7)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)小明繪制出兩種液體的溫度—時間圖像如圖丙所示,由圖像可知液體(選填“A”或“B”)的吸熱能力更強。液體B在第5min時的內(nèi)能(選填“大于”“等于”或“小于”)第3min時的內(nèi)能;(8)由圖像可知,3min內(nèi)A吸收的熱量(選填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的熱量,而A升高的溫度比B升高的溫度,若要它們升高相同的溫度,則需要加熱的時間更長;(9)在設(shè)計實驗方案時,需要控制以下實驗變量,你認為其中多余的是_______(填字母)。A.采用完全相同的加熱方式 B.酒精燈里所加酒精量相同C.取相同質(zhì)量的兩種液體 D.盛放兩種液體的容器相同(10)冬天,小明想自制一個暖手袋,從A或B中選一種液體裝入暖手袋中作為供熱介質(zhì),選擇(選填“A”或“B”)時保暖時間會更長;(11)小明優(yōu)化了實驗方案,用如圖丁所示裝置進行實驗,將分別裝有A、B兩種液體的試管放在同一個燒杯中水浴加熱,此裝置具有的優(yōu)點是(寫出一點即可);(12)新考法
小明將質(zhì)量和初溫都相同的A、B兩種液體,分別裝入如圖戊所示的鴛鴦鍋左右兩側(cè)鍋體中(中間隔擋加裝了隔熱層),用電磁爐加熱。該裝置可以較好地控制A、B兩種液體在相同加熱時間內(nèi)相同。加熱時,若A液體升溫較快,則表明(選填“A”或“B”)液體吸熱本領(lǐng)較強,比熱容較大。7.小強用六個定值電阻(阻值分別為4Ω、5Ω、8Ω、10Ω、20Ω和25Ω)和其他滿足要求的器材探究電流與電阻的關(guān)系,他進行實驗的實物圖如圖甲所示,其中R為定值電阻。(1)閉合開關(guān)前,應將滑動變阻器的滑片P移動至(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為0,移動滑動變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)始終接近電源電壓。假定電路中只有一處故障,則故障可能是。(3)排除電路故障后,小強按照如下操作完成了實驗,請你把實驗步驟補充完整。①使電路中定值電阻的阻值為4Ω,閉合開關(guān),移動滑片P至合適的位置,記錄和電壓表的示數(shù)U;②斷開開關(guān),更換電路中定值電阻的阻值為5Ω,閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P向(選填“A”或“B”)端移動,使,記錄此時電流表的示數(shù);③依次更換電路中定值電阻的阻值分別為8Ω、10Ω、20Ω和25Ω,重復步驟②中的操作;④根據(jù)實驗數(shù)據(jù),小強作出了如圖乙所示的圖像。根據(jù)圖像可以得出的實驗結(jié)論是。8.小明從舊電器上拆下一個標識不清的定值電阻R1,為了測出它的阻值,他選擇了電壓恒為3V的電源、一個滑動變阻器R2、電表、開關(guān)、導線等器材,實驗電路如圖乙所示。(1)圖乙中的a處接表。(2)正確連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表指示3V,電路故障可能是。(3)排除故障繼續(xù)實驗,4次實驗時的電壓表示數(shù)如圖丙,此時R1兩端電壓為V。(4)通過四次實驗繪制出的I-U圖像如圖丁所示,其中第次實驗數(shù)據(jù)有誤,最終測得R1的阻值為Ω。(5)他們又對實驗進行了拓展,利用電源(電壓未知且恒定不變)、阻值為R0的定值電阻、電壓表、開關(guān)等器材,設(shè)計了如圖所示的電路,也測出了Rx的阻值,請你完成下列實驗步驟:①閉合開關(guān)S1,斷開S2,讀出電壓表的示數(shù)U1;②閉合開關(guān),讀出電壓表的示數(shù)U2;③待測電阻阻值的表達式Rx=。9.【問題】市場上一些不法商販用純凈水冒充礦泉水對外銷售。那么如何分辨冒充的“礦泉水”呢?【證據(jù)】小優(yōu)通過查閱資料,對家中桶裝水的水質(zhì)進行了探究。選取兩根等長、等粗的玻璃管P、Q,在P、Q管內(nèi)分別裝滿優(yōu)質(zhì)的礦泉水和待測的“礦泉水”,并將P、Q管連入下圖所示的電路中。【解釋】(1)礦泉水中含有多種礦物質(zhì),跟純凈水相比較,其他條件相同時,礦泉水的導電能力更(選填“強”或“弱”),電阻(選填“大”或“小”)。(2)在實驗中,可在電路中連接電流表來辨別純凈水和礦泉水。將電流表(選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)接入電路,將單刀雙擲開關(guān)S從1撥到2時,觀察到電流表示數(shù)(選填“變大”或“變小”)時,則玻璃管Q內(nèi)是純凈水。(3)【交流】若想繼續(xù)探究導體電阻的大小與導體長度的關(guān)系,應選擇相同、不同的兩根玻璃管,再裝滿同種水,接入上圖所示的電路中重復上述操作。10.如圖所示,圖甲是“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗電路圖,實驗器材有:電源(輸出電壓為6V)、定值電阻5個(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)和導線若干。(1)請在圖甲中把余下部分的電路用筆畫線代替導線連接完整(要求滑動變阻器的滑片向左滑動時電流表示數(shù)變大);(2)小明首先用5Ω電阻實驗,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn),無論怎么移動滑片,電流表指針無偏轉(zhuǎn),電壓表指針迅速滿偏,則電路中的故障可能是()(填字母);A.開關(guān)斷路 B.滑片接觸不良C.電阻斷路 D.電流表短路(3)排除故障后,小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在乙圖中描點,則陰影部分的面積表示(選填“電壓”“電流”“電阻”),其數(shù)值為(不用帶單位);(4)接著他將5Ω電阻換成10Ω,接下來的操作是;(5)將5個定值電阻依次接入電路,順利完成“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗,滑動變阻器的阻值不得小于Ω;作出電流與電阻的關(guān)系圖像,分析圖像可得出結(jié)論:電壓一定時,;11.小張想用“伏安法”測小燈泡的電阻。(1)閉合開關(guān)前,應使滑片置于滑動變阻器端(選填“A”或“B”);(2)測量過程中,某一次的測量的電流如圖乙所示,則電流是A。這時,燈絲突然燒斷,則電壓表的示數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”)。換相同規(guī)格的燈泡,重測的數(shù)據(jù)如右表所示,并繪出I-U圖像如圖丙中的A所示。電壓U/V0.51.01.52.02.5電流I/A0.100.160.200.230.25電阻R/Ω5.06.37.58.710.0平均電阻7.5(3)依據(jù)表格中的數(shù)據(jù),小張求出小燈泡電阻的平均值,這種做法正確嗎?,理由;(4)第二組同學用相同的器材和電路圖也做這個實驗時,由于接線錯誤,根據(jù)測量的數(shù)據(jù)繪出的I-U圖像如圖丙的B所示,原因是電壓表并聯(lián)在了兩端;(5)第三組同學測量某定值電阻的阻值,某同學采用了如圖丁所示的電路圖,其中阻值已知,先閉合、,讀出此時電壓表的讀數(shù)為;再閉合,斷開,讀出此時電壓表讀數(shù)為,則被測電阻的電阻值表達式為(用、、表示)。答案解析:九年級期中考試(13-17章)重點實驗專練1.小明在課堂上進行了以下電學實驗探究。(1)小明先用如圖甲所示的電路“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗,分別將、、三段導體接入電路:導體代號材料長度橫截面積鎳鉻合金錳銅合金鎳鉻合金本實驗通過觀察來比較導體電阻的大小,這種研究方法在物理中稱為法。為了研究導體的電阻大小與導體橫截面積是否有關(guān),應將電阻絲填序號先后接入圖中電路、兩點間進行實驗。根據(jù)所給器材,小明選填“能”或“不能”探究電阻大小跟導體長度的關(guān)系。(2)小明接著利用如圖乙所示電路“探究并聯(lián)電路中電流規(guī)律”。實驗時需要測量、、三處的電流。圖丙是某次測量時連接的實驗電路,此時電流表測量的是(填“”“”或“”)處的電流。小明同學測出一組、、三處的電流,、、,由此得出結(jié)論:干路電流等于各支路電流之和。小組內(nèi)交流討論后,一致認為小明同學的結(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“不同”的燈泡進行實驗?!敬鸢浮?1)電流表的示數(shù)轉(zhuǎn)換1、3能(2)C不同【詳解】(1)[1][2]在實驗中,電阻的大小通過電流表的讀數(shù)來反映。電阻越大,電流越??;電阻越小,電流越大。這種通過易觀測的量(電流)來反映不易直接觀測的量(電阻)的方法稱為轉(zhuǎn)換法。[3]要探究電阻與橫截面積的關(guān)系,需要選擇材料相同、長度相同,但橫截面積不同的導體。根據(jù)表格,導體1和3都是鎳鉻合金,長度都是1.0m,橫截面積分別為0.5mm2和1.0mm2滿足這一條件。應將電阻絲1、3先后接入圖中電路、兩點間進行實驗。[4]根據(jù)所給器材,小明可以選同一條導體,改變夾子的位置,從而改變接入電路的長度,即能探究電阻大小跟導體長度的關(guān)系。(2)小明接著利用如圖乙所示電路“探究并聯(lián)電路中電流規(guī)律”。[1]實驗時需要測量、、三處的電流。圖丙是某次測量時連接的實驗電路,此時電流表串聯(lián)在干路上,且圖乙中點位于干路,因此測量的是處的電流。[2]小組內(nèi)交流討論后,一致認為小明同學的結(jié)論不具普遍性,要得到并聯(lián)電路中電流的規(guī)律,為了讓實驗結(jié)論具有普遍性,還應該選用規(guī)格不同的燈泡進行多次實驗,避免實驗結(jié)果的偶然性。2.小明同學用電流表和電壓表測量小燈泡發(fā)光時的電阻,選用的小燈泡正常發(fā)光電壓2.5V,電源電壓恒為4.5V。(1)請你用筆畫線代替導線,將圖甲的實物圖補充完整。要求滑動變阻器的滑片向左滑動時它的電阻增大,導線不交叉,電壓表選擇合適的量程;(2)閉合開關(guān),電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)等于電源電壓,經(jīng)檢查電表完好,則電路故障可能是燈泡。排除故障,繼續(xù)實驗;(3)故障排除后,移動滑動變阻器的滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為V,要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應將圖甲中滑動變阻器的滑片向(選填“左”或“右”)端適當移動;(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),作出小燈泡工作時的關(guān)系圖像如圖丙所示,由圖像可知,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為Ω;(5)圖甲實驗裝置能否探究“電流與電壓的關(guān)系”?(選填“能”或“否”),請寫出你的理由:【答案】(1)(2)斷路(3)1.8右(4)10(5)否見解析【詳解】(1)小燈泡正常發(fā)光電壓為2.5V,所以電壓表應選量程?;瑒幼冏杵鞯幕蜃蠡瑒訒r它的電阻增大,根據(jù)滑動變阻器“一上一下”的接法,應將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,且滑動變阻器接右下接線柱,連接電路如下圖所示:(2)閉合開關(guān),電流表示數(shù)為零,說明電路可能存在斷路;電壓表示數(shù)等于電源電壓,且電表完好,說明電壓表與電源之間是通路,則電路故障可能是燈泡斷路。因為燈泡斷路時,電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓,此時電流表示數(shù)為零。(3)[1]圖乙中電壓表選用量程,分度值為,其讀數(shù)為。[2]小燈泡正常發(fā)光時的電壓為,此時電壓表示數(shù)小于,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理要增大燈泡兩端電壓,應減小滑動變阻器兩端電壓。又因為串聯(lián)電路中電阻越大,分得電壓越大,所以應減小滑動變阻器連入電路的電阻,即應將圖甲中滑動變阻器的滑片向右端適當移動。(4)從圖丙的I?U圖象中可以看到,當電壓為(小燈泡正常工作電壓)時,對應的電流為。根據(jù)電阻的計算公式,可得小燈泡正常發(fā)光時的電阻為(5)[1][2]探究電流與電壓的關(guān)系時,需要保持電阻不變,由于燈泡電阻隨溫度的變化而變化,故不能探究“電流與電壓的關(guān)系”。3.在“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗中,準備的實驗器材有阻值為10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的五個定值電阻,電源(電壓為3V且保持不變),滑動變阻器“20Ω,1A”、電流表、電壓表、開關(guān)各一個,導線若干。(1)小鳴連接電路時,開關(guān)應處于狀態(tài);連接的電路如圖甲所示,經(jīng)仔細檢查后發(fā)現(xiàn)電路中有一根導線連接錯誤,請在圖中錯誤的那根導線上畫“×”,并畫出正確的連線。(2)改正錯誤后,開關(guān)閉合前,將滑動變阻器滑片P移動到最端。小鳴先接的是10Ω的定值電阻,移動滑動變阻器滑片,讀出電流表示數(shù)為0.2A后,斷開開關(guān),他拆下10Ω的電阻,改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實驗,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙,其示數(shù)是V,要完成這次實驗,接下來他應調(diào)節(jié)滑動變阻器,使定值電阻兩端電壓為V。(3)當小鳴改用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片,都無法使電壓表示數(shù)達到實驗要求的值,為能夠完成最后一個電阻50Ω的實驗,在不增加原有實驗器材、也不改變定值電阻兩端預設(shè)電壓和電源電壓的前提下,他的做法是。(4)小鳴根據(jù)正確的實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙的圖像。同組的小鹿對實驗進行了反思,若再添兩個定值電阻實驗,再增加兩組數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)點分布更合理,有利于繪出的圖像能更好的反映電流與電阻的關(guān)系。你建議選用下面哪兩個定值電阻?(“15Ω和25Ω”/“35Ω和45Ω”)?!敬鸢浮?1)斷開(2)左2.42(3)串聯(lián)一個5Ω的定值電阻(4)15Ω和25Ω【詳解】(1)[1]為了保護電路,連接電路時,應斷開開關(guān)。[2]原電路圖中,電壓表串聯(lián)在電路中,電流表與定值電阻并聯(lián)是錯誤的,在探究電流與電阻的關(guān)系實驗中,電源、開關(guān)、定值電阻、滑動變阻器和電流表串聯(lián),電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,如圖所示:(2)[1]為了保護電路,開關(guān)S閉合前,將滑動變阻器滑片P移動到阻值最大處,即最左端。[2][3]由題意知,接入10Ω的定值電阻,移動滑動變阻器滑片,電流表示數(shù)為0.2A,則定值電阻兩端電壓為UV=IR=0.2A×10Ω=2V由圖乙可知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,此時電壓表的示數(shù)為2.4V;探究電流與電阻的關(guān)系時,應控制定值電阻兩端的電壓不變,應調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為2V。(3)實驗中使用的定值電阻阻值最大為50Ω,定值電阻兩端的電壓始終保持UV=2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動變阻器分得的電壓U滑=U-UV=3V-2V=1V滑動變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的0.5倍,根據(jù)分壓原理,當接入50Ω電阻時,滑動變阻器連入電路中的電阻為R滑=0.5×50Ω=25Ω即所選擇的滑動變阻器的最大阻值不能小于25Ω,滑動變阻器的最大阻值為20Ω,因此應串聯(lián)一個5Ω的定值電阻。(4)由圖丙可知,已有的電阻阻值為10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω為了使數(shù)據(jù)點分布合理,有利于繪出的圖像能更好的反映電流與電阻的關(guān)系,應選擇與已有電阻阻值間隔更均勻的電阻,這樣能更好的反映電流與電阻的關(guān)系,所以建議選用15Ω和25Ω的定值電阻。4.小剛和小明利用如圖甲所示的電路測定小燈泡(額定電壓為2.5V)正常發(fā)光時的電阻,實驗室有如下器材:電源(電壓為6V)、電流表(0-0.6A、0-3A)、電壓表(0-3V、0-15V)、開關(guān)各一個、導線若干、滑動變阻器三個:R1(20Ω
0.5A)、R2(50Ω
1A)、R3(500Ω
1A)。(1)小剛在實驗過程中,發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示,為了準確測量,則他接下來的操作是。(2)閉合開關(guān),改變滑動變阻器的阻值,經(jīng)多次測量,小剛畫出了小燈泡的I-U關(guān)系圖像,如圖丙所示,由圖可知小剛使用的小燈泡正常發(fā)光時的電阻為Ω,一旁的小明迅速算出小燈泡的額定功率為W;在多次測量中,小剛還發(fā)現(xiàn):當電壓表的示數(shù)增大時,電壓表與電流表的示數(shù)之比(選填“變大”“變小”或“不變”),原因是。(3)小燈泡的電阻測量完畢,小明將小燈泡分別更換成5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻,探究電流與電阻的關(guān)系,得到如圖丁所示的I-R關(guān)系圖像,則小明應選用的滑動變阻器為(選填“R1”“R2”或“R3”)。(4)小剛依次換上10Ω、15Ω、20Ω、25Ω四個定值電阻繼續(xù)實驗,采用“伏安法”各測量一次,把每個定值電阻兩端的電壓和通過的電流在U-I坐標系中描點,得到了圖中甲、乙、丙、丁四點,點是阻值為25Ω的點。【答案】(1)斷開開關(guān),將電流表換接小量程(2)100.625變大小燈泡兩端的電壓增大,溫度升高,電阻變大(3)R2(4)丙【詳解】(1)如圖乙,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度較小,示數(shù)為0.2A,小于小量程的最大測量值,為了減小誤差,應斷開開關(guān),將電流表換接小量程。(2)[1]由圖可知,小燈泡兩端電壓為2.5V時,經(jīng)過小燈泡的電流為0.25A,故燈泡的電阻[2]小燈泡的額定功率[3][4]當電壓表的示數(shù)增大時,曲線的切線的傾斜程度逐漸變小,電壓表與電流表的示數(shù)之比即電阻逐漸變大,原因是小燈泡的電阻大小與溫度有關(guān),溫度升高,電阻變大。(3)探究電流跟電阻的關(guān)系時,要控制電阻兩端的電壓保持不變,由圖丁可知,定值電阻兩端的電壓為由串聯(lián)分壓原理可知,當接入25Ω的定值電阻時滑動變阻器接入的阻值最大,即,即解得,實驗應選擇最大阻值稍大于35Ω的滑動變阻器,故選擇的是。(4)根據(jù)電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,可得圖像為在橫坐標上取相同的點,說明四個電阻電流相同,由圖可知,當電流相同時,丙的電壓最大,由可知,丙的電阻最大,即丙為25Ω的阻值的點。5.為了探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”,實驗小組在兩個相同的容器中分別裝入初溫相同的兩種液體A、B,并且用相同的裝置加熱,如圖1甲所示。(1)實驗中,應該向兩個燒杯中加入相同的兩種不同液體;可以通過比較來反映兩種液體吸收熱量的多少;(2)如圖乙所示,若液體A是水,則液體B的比熱容為。[](3)小明還想利用圖2甲裝置來比較不同液體燃料的熱值,他應該在質(zhì)量相同的燃料燃燒(相同時間/完畢)后,通過比較來得出結(jié)論;小明選用了燃料1和燃料2進行實驗。當燃料燃盡后,小明根據(jù)各個時刻燒杯中的水溫,繪制了如圖2乙所示的圖像a、b(燃料1的圖像為a,燃料2的圖像為b),則可初步判斷燃料的熱值大。【答案】(1)質(zhì)量加熱時間(2)(3)完畢溫度計示數(shù)變化2【詳解】(1)[1][2]在探究不同物質(zhì)的吸熱能力的實驗中,為了便于比較,應控制兩種不同液體的質(zhì)量相等;加熱兩種液體的裝置完全相同,酒精燈相同時間放出的熱量相同,可以看成相同時間兩種液體吸收的熱量相同,因此可以通過比較加熱時間來反映兩種液體吸收熱量的多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法。(2)由圖乙可知,在加熱5min時,AB吸收相同的熱量,A升高的溫度為20℃,B升高的溫度為40℃,A的比熱容為,B的比熱容(3)[1][2]比較不同液體燃料的熱值,實驗時應讓相同質(zhì)量的燃料1和燃料2完全燃盡,通過比較溫度計示數(shù)變化來比較燃料的熱值,液體升高的溫度越高,說明燃料提供的熱量越多,燃料的熱值越大。[3]由圖丁可知,燃料完全燃燒后,燃料2加熱的液體升高的溫度高,吸收的熱量多,說明燃料2放出的熱量多,由可知,燃料2的熱值大。6.小明為探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”,設(shè)計了如下的實驗方案:將A、B兩種液體分別裝入燒杯中,固定在鐵架臺上,用兩個相同的酒精燈同時加熱,實驗裝置如圖甲、乙所示,實驗時每隔一段時間同時測量并記錄A、B的溫度。(1)組裝器材時應按照(選填“自下而上”或“自上而下”)的順序依次安裝;(2)要完成該實驗,除圖甲、乙所示的器材外,還需要的測量工具有和;(3)實驗時,選取相同、初溫相同的A、B兩種不同液體,加熱時液體溫度升高,這是通過的方式來增大液體內(nèi)能的;(4)此實驗通過(選填“液體升高溫度的多少”或“加熱時間的長短”)來反映液體吸收熱量的多少;(5)實驗中用兩個相同的酒精燈同時加熱,可以認為在相同時間內(nèi)A、B兩種液體相同,然后通過比較完成實驗探究;(6)加熱一段時間后,液體B的溫度如圖乙所示,為℃;(7)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)小明繪制出兩種液體的溫度—時間圖像如圖丙所示,由圖像可知液體(選填“A”或“B”)的吸熱能力更強。液體B在第5min時的內(nèi)能(選填“大于”“等于”或“小于”)第3min時的內(nèi)能;(8)由圖像可知,3min內(nèi)A吸收的熱量(選填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的熱量,而A升高的溫度比B升高的溫度,若要它們升高相同的溫度,則需要加熱的時間更長;(9)在設(shè)計實驗方案時,需要控制以下實驗變量,你認為其中多余的是_______(填字母)。A.采用完全相同的加熱方式 B.酒精燈里所加酒精量相同C.取相同質(zhì)量的兩種液體 D.盛放兩種液體的容器相同(10)冬天,小明想自制一個暖手袋,從A或B中選一種液體裝入暖手袋中作為供熱介質(zhì),選擇(選填“A”或“B”)時保暖時間會更長;(11)小明優(yōu)化了實驗方案,用如圖丁所示裝置進行實驗,將分別裝有A、B兩種液體的試管放在同一個燒杯中水浴加熱,此裝置具有的優(yōu)點是(寫出一點即可);(12)新考法
小明將質(zhì)量和初溫都相同的A、B兩種液體,分別裝入如圖戊所示的鴛鴦鍋左右兩側(cè)鍋體中(中間隔擋加裝了隔熱層),用電磁爐加熱。該裝置可以較好地控制A、B兩種液體在相同加熱時間內(nèi)相同。加熱時,若A液體升溫較快,則表明(選填“A”或“B”)液體吸熱本領(lǐng)較強,比熱容較大?!敬鸢浮?1)自下而上(2)天平秒表(3)質(zhì)量熱傳遞(4)加熱時間的長短(5)吸收的熱量升高的溫度(6)33(7)B大于(8)等于高B(9)B(10)B(11)確保在相同時間內(nèi)A、B兩種液體吸收的熱量相同(合理即可)(12)吸收的熱量B【詳解】(1)要用酒精燈的外焰加熱,所以要先固定鐵圈;溫度計的玻璃泡不能碰到容器底,所以要確定燒杯位置才能確定溫度計的位置。因此組裝器材時應按照自下而上的順序依次安裝。(2)[1][2]實驗中要對相同質(zhì)量的不同物質(zhì)進行加熱,并記錄加熱時間,故還需要的測量工具為天平和停表。(3)[1]本實驗探究不同物質(zhì)的吸熱能力,除選用不同液體之外,其余所有條件都要相同,兩液體的質(zhì)量要相同,加熱方式要相同,盛裝儀器也要相同。[2]用酒精燈給液體加熱,加熱過程中,液體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大,這是通過熱傳遞的方式來增大液體內(nèi)能的。(4)相同的加熱器在相同的時間內(nèi)放出相同的熱量,物質(zhì)在相同的時間內(nèi)吸收相同的熱量。此實驗通過加熱時間的長短來反映液體吸收熱量的多少。(5)[1][2]實驗中用兩個相同的酒精燈同時加熱,相同的時間內(nèi)酒精放出相同的熱量,即在相同時間內(nèi)A、B兩種液體吸收的熱量相同,根據(jù)可知,通過比較升高的溫度可以比較A、B兩種液體的吸熱能力。(6)加熱一段時間后,液體B的溫度如圖乙所示,溫度計的分度值為1℃,為0以上溫度,示數(shù)為33℃。(7)[1]如圖丙所示,升高相同的溫度,物質(zhì)B的加熱時間更長,物質(zhì)B吸收的熱量更多,所以物質(zhì)B的吸熱能力更強。[2]物體吸收熱量時內(nèi)能增大,液體B在第5min時的內(nèi)能大于第3min時的內(nèi)能。(8)[1][2][3]相同的加熱器在相同的時間內(nèi)放出相同的熱量,物質(zhì)在相同的時間內(nèi)吸收相同的熱量。3min內(nèi)A吸收的熱量等于B吸收的熱量。由圖像可知,A升高的溫度比B升高的溫度高。若要它們升高相同的溫度,則B需要吸收更多的熱量,即B需要加熱的時間更長。(9)本實驗探究不同物質(zhì)的吸熱能力,除選用不同液體之外,其余所有條件都要相同,所以要采用完全相同的加熱方式、取相同質(zhì)量的兩種液體、盛放兩種液體的容器相同,但燃料的多少不需要控制。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。(10)升高相同的溫度B吸收的熱量更多,由公式可知,B的比熱容更大,吸熱能力更強,同理,相同情況下,保暖時間會更長。(11)用如圖丁所示裝置進行實驗,將分別裝有A、B兩種液體的試管放在同一個燒杯中水浴加熱,此裝置具有的優(yōu)點是:確保在相同時間內(nèi)A、B兩種液體吸收的熱量相同(12)[1]如圖戊所示用電磁爐加熱物質(zhì),同一個熱源相同時間內(nèi)放出相同的熱,該裝置可以較好地控制A、B兩種液體在相同加熱時間內(nèi)吸收的熱量相同。[2]加熱時,質(zhì)量和初溫都相同的A、B兩種液體,吸收相同的熱量,若A液體升溫較快,則B液體升溫較慢,表明B液體吸熱本領(lǐng)較強,比熱容較大。7.小強用六個定值電阻(阻值分別為4Ω、5Ω、8Ω、10Ω、20Ω和25Ω)和其他滿足要求的器材探究電流與電阻的關(guān)系,他進行實驗的實物圖如圖甲所示,其中R為定值電阻。(1)閉合開關(guān)前,應將滑動變阻器的滑片P移動至(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為0,移動滑動變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)始終接近電源電壓。假定電路中只有一處故障,則故障可能是。(3)排除電路故障后,小強按照如下操作完成了實驗,請你把實驗步驟補充完整。①使電路中定值電阻的阻值為4Ω,閉合開關(guān),移動滑片P至合適的位置,記錄和電壓表的示數(shù)U;②斷開開關(guān),更換電路中定值電阻的阻值為5Ω,閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P向(選填“A”或“B”)端移動,使,記錄此時電流表的示數(shù);③依次更換電路中定值電阻的阻值分別為8Ω、10Ω、20Ω和25Ω,重復步驟②中的操作;④根據(jù)實驗數(shù)據(jù),小強作出了如圖乙所示的圖像。根據(jù)圖像可以得出的實驗結(jié)論是。【答案】(1)B(2)定值電阻斷路(3)電流表的示數(shù)IB電壓表的示數(shù)為U當電壓一定時,電流與電阻成反比【詳解】(1)為保護電路,閉合開關(guān)前滑動變阻器應調(diào)到阻值最大處。如圖甲,滑動變阻器接入了左下接線柱,閉合開關(guān)前,應將滑動變阻器的滑片P移動至B端。(2)電流表示數(shù)為0,移動滑片P,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓。電壓表測的是定值電阻R兩端電壓,電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,說明電壓表與電源正負極連通,但電路中無電流則說明故障是R處斷路(電壓表內(nèi)阻很大,電流表無示數(shù))。(3)[1][2][3][4]實驗步驟:①探究電流與電阻關(guān)系,要控制電壓不變(U不變),所以記錄電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U。②更換阻值更大的定值電阻(4Ω→5Ω)后,根據(jù)串聯(lián)分壓,R兩端電壓會增大,為保持電壓表示數(shù)U不變,需增大滑動變阻器阻值以分更多電壓?;琍應向B端移動,使電壓表示數(shù)仍為U。④由I-R圖像可知,電壓U一定時,電流I隨電阻R增大而減小,且,即電壓一定時,電流與電阻成反比。8.小明從舊電器上拆下一個標識不清的定值電阻R1,為了測出它的阻值,他選擇了電壓恒為3V的電源、一個滑動變阻器R2、電表、開關(guān)、導線等器材,實驗電路如圖乙所示。(1)圖乙中的a處接表。(2)正確連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表指示3V,電路故障可能是。(3)排除故障繼續(xù)實驗,4次實驗時的電壓表示數(shù)如圖丙,此時R1兩端電壓為V。(4)通過四次實驗繪制出的I-U圖像如圖丁所示,其中第次實驗數(shù)據(jù)有誤,最終測得R1的阻值為Ω。(5)他們又對實驗進行了拓展,利用電源(電壓未知且恒定不變)、阻值為R0的定值電阻、電壓表、開關(guān)等器材,設(shè)計了如圖所示的電路,也測出了Rx的阻值,請你完成下列實驗步驟:①閉合開關(guān)S1,斷開S2,讀出電壓表的示數(shù)U1;②閉合開關(guān),讀出電壓表的示數(shù)U2;③待測電阻阻值的表達式Rx=?!敬鸢浮?1)電流(2)R1斷路(3)2.8(4)①5(5)S1、S2【詳解】(1)電流表應串聯(lián)在電路中使用,而電壓表并聯(lián)接入電路使用,乙圖中a處與電源串聯(lián),應是電流表。(2)正確連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,說明電路發(fā)生斷路,電壓表指示3V,則可能是定值電阻R1發(fā)生斷路,電壓表串聯(lián)接在電路中測電源電壓。(3)丙圖中電壓表的量程是0~3V,分度值是0.1V,讀數(shù)為2.8V。(4)[1][2]由丁圖知道,后三次用描點法測量得的定值電阻的幾個I?U值和其對應的三點連線基本在一條直線上,符合定值電阻的I?U規(guī)律,而第①點偏離該直線較遠,應為實驗數(shù)據(jù)有誤造成的。最終由后三次測得的R1阻值的平均值為(5)[1][2]據(jù)圖可知,閉合開關(guān)S1,斷開S2,電壓表串聯(lián)接在電路,測電源電壓,此時電壓表的示數(shù)為U1,即電源電壓是U1;閉合開關(guān)S1、S2,此時電路為兩電阻串聯(lián),電壓表測R0兩端電壓,電壓表的示數(shù)U2,則Rx兩端電壓為Ux=U1-U2電路中的電流為待測電阻的阻值為9.【問題】市場上一些不法商販用純凈水冒充礦泉水對外銷售。那么如何分辨冒充的“礦泉水”呢?【證據(jù)】小優(yōu)通過查閱資料,對家中桶裝水的水質(zhì)進行了探究。選取兩根等長、等粗的玻璃管P、Q,在P、Q管內(nèi)分別裝滿優(yōu)質(zhì)的礦泉水和待測的“礦泉水”,并將P、Q管連入下圖所示的電路中。【解釋】(1)礦泉水中含有多種礦物質(zhì),跟純凈水相比較,其他條件相同時,礦泉水的導電能力更(選填“強”或“弱”),電阻(選填“大”或“小”)。(2)在實驗中,可在電路中連接電流表來辨別純凈水和礦泉水。將電流表(選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)接入電路,將單刀雙擲開關(guān)S從1撥到2時,觀察到電流表示數(shù)(選填“變大”或“變小”)時,則玻璃管Q內(nèi)是純凈水。(3)【交流】若想繼續(xù)探究導體電阻的大小與導體長度的關(guān)系,應選擇相同、不同的兩根玻璃管,再裝滿同種水,接入上圖所示的電路中重復上述操作?!敬鸢浮?1)強小(2)串聯(lián)變小(3)橫截面積長度【詳解】(1)[1][2]礦泉水含礦物質(zhì)多,導電能力比純凈水強;導電能力強則電阻小。(2)[1]電流表在測電流時需串聯(lián)接入電路。[2]純凈水導電能力弱(電阻大),開關(guān)接2時,若玻璃管Q內(nèi)是純凈水,則電流會變小。(3)[1][2]探究電阻大小與長度關(guān)系,根據(jù)控制變量法,需控制橫截面積相同、長度不同。10.如圖所示,圖甲是“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗電路圖,實驗器材有:電源(輸出電壓為6V)、定值電阻5個(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)和導線若干。(1)請在圖甲中把余下部分的電路用筆畫線代替導線連接完整(要求滑動變阻器的滑片向左滑動時電流表示數(shù)變大);(2)小明首先用5Ω電阻實驗,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn),無論怎么移動滑片,電流表指針無偏轉(zhuǎn),電壓表指針迅速滿偏,則電路中的故障可能是()(填字母);A.開關(guān)斷路 B.滑片接觸不良C.電阻斷路 D.電流表短路(3)排除故障后,小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在乙圖中描點,則陰影部分的面積表示(選填“電壓”“電流”“電阻”),其數(shù)值為(不用帶單位);(4)接著他將5Ω電阻換成10Ω,接下來的操作是;(5)將5個定值電阻依次接入電路,順利完成“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗,滑動變阻器的阻值不得小于Ω;作出電流與電阻的關(guān)系圖像,分析圖像可得出結(jié)論:電壓一定時,;【答案】(1)(2)C(3)電壓2(4)滑動變阻器的滑片應向右端移動(5)50通過導體的電流與導體的電阻成反比【詳解】(1)變阻器應與定值電阻串聯(lián)在電路中,要求滑動變阻器的滑片向左滑動時電流表示數(shù)變大,可知電路中總
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