题目内容

【题目】如图是小明做“探究影响导体电阻大小的因素“实验所采用的电路,是四根合金丝,用一只电压表分别测出它们两端的电压,得到的一次实验部分数据如表所示。

导体

材料

长度

横截面积

电压表示数/V

a

镍铬

L

S

1.0

b

镍铬

2L

S

c

镍铬

L

2S

0.5

d

锰铜

L

S

(1)四根合金串联在电路中,它们两端的电压之比等于它们的________之比，为探究导体电阻与横截面积的关系,应比较合金丝和________两端的电压，合金丝两端电压如图所示,示数为________V.

(2)在得到上表数据的过程中，_______(选填“能”或“不能”)改变滑动变阻器滑片的位置，为得到更可靠的实验结论,应多次实验,每次实验测量合金丝两端电压之前,需进行的一项实验操作是____________.

(3)关于导体电阻与长度的关系,小明还进行了理论探究:某金属丝电阻R,长度为L，若把根这样的电阻丝串联在电路中,则总长度为总电阻为_________，从而得到导体电阻与长度的关系,依此关系,在不改变滑动变阻器滑片的位置的情况下,在上表中合金丝

【答案】电阻 c 0.4 不能 调节滑动变阻器的滑片到不同的位置 nR 2

【解析】

（1）由图1知道，串联电路中导体两端的电压与导体的电阻成正比，可以通过电压表示数的大小来反映电阻大小的；当探究导体的电阻跟导体的横截面积的关系时，根据控制变量法，则需要保证导体的材料和长度都相同，导体的横截面积不同即可；根据图2，首先确定电压表量程，然后由分度值，确定读数即可；

（2）在同一次实验中，应保证电压不变；为了使结论更具普遍性，要改变电阻两端的电压进行多次实验；据此判断滑动变阻器滑片的变化即可；

（3）把长度L的电阻丝分成n段相等长度的小段，比较在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比；根据串联联电路的分压作用和串联电路中导体两端的电压与导体的电阻成正比，判断合金丝b两端的电压即可。

（1）由于四根合金串联在电路中，所以通过导体的电流相同，由欧姆定律知道，导体两端的电压与导体中的电流成正比，所以，可以利用电压表的示数来反映导体电阻的大小；由控制变量法知道，要探究导体的电阻跟导体的横截面积的关系，就需要保证导体的材料和长度都相同，而导体的横截面积不同，所以，应选择a和c两电阻丝；由图2知道，电压表选用的是0-3V的量程，对应的分度值是0.1V，所以电压表的示数是0.4V；

（2）在得到上表数据的过程中，为了保证电压不变，不能改变滑动变阻器滑片的位置；为得到更可靠的实验结论，应改变电阻两端电压进行多次实验，所以，每次在测量合金丝两端电压之前，需要进行的一项实验操作是：调节滑动变阻器的滑片到不同的位置；

（3）根据题意知道，n条长为L、电阻为R的导体，当n段长度为L，电阻为R的导体串联时，这n段导体的材料、横截面积都相同，其总长度为nL，所以总电阻为nR；由于合金丝b的长度是a的2倍，所以b两端的电压是：U=2×1V=2V。

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【题目】如图，当滑动电阻器滑片向右移动时，通电螺线管磁性增强，则应将滑动变阻器下方_____接线柱连入电路（选填“A”或“B”），通电螺线管的N极在它的_____方（选填“上”或“下“）

【题目】阅读以下材料，回答问题．

指南针是我国古代的四大发明之一．司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动．古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”．司南的作用，放在地上，它的勺柄静止时指向南方．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用

（1）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图乙和丙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是______．

（2）司南的勺柄应为该磁体的____（选填“N”或“S”）极．

（3）某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图丁所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）处打磨成勺柄．

（4）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺勺柄总不能正确指南．将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善．这是因为磁勺和盘子之间的______影响了实验效果．

【题目】在“探究电流与电阻的关系”实验中，现有器材如下：电源（电压恒定但未知），四个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），标有“×Ω 1A”的滑动变阻器（阻值模糊不清），电压表（可用量程：0～3V、0～15V），电流表（可用量程：0～0.6A），导线、开关。

（1）正确连接如图甲所示的电路，把电阻R1接入图甲中的A、B两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最_________（选填“左”或“右”）端，闭合开关，移到滑片，使电压表的示数为2V时，记下电流表的示数________。

（2）用R2替换R1，直接闭合开关，电压表示数_________（选填“＞”、“=”或“＜”）2V，需要向_________（选填“左”或“右”）移到滑片，才能使电压表示数回到2V。

（3）重复（1）的实验步骤，分别再用电阻R3、R4依次替换R2，根据实验所得的数据绘制出I-R图像，如图乙所示。由图像可得出的结论是：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________。

（4）用电阻R4进行实验时，刚一闭合开关，发现电压表示数恰好为2V，为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制A、B两点之间的电压在_____________范围内。

（5）在使用电阻R1和R4进行实验过程中，读取数据时，电路消耗的总功率之比为__。

【题目】小明按如图所示的电路图连接电路进行探究性实验，实验时电阻R1保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω，三次改变滑动变阻器的滑片P的位置，得到下表中的实验数据：

次数

A1示数（A）

A2示数（A）

V1示数（V）

V2示数（V）

V示数（V）

1

0.4

0.4

4

8

12

2

0.6

0.6

6

6

12

3

0.8

0.8

8

4

12

（1）比较电流表A1和A2的示数，可得结论： ______

（2）比较V1、V2和V的示数，可得结论： ______

（3）定值电阻R1= ______ Ω

【题目】高压输电技术是指电压等级在750kV交流和±500kV直流之上的更高一级电压等级的输电技术,包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术两部分。高压交流输电,是指1000kV以上电压等级的交流输电工程及相关技术。特高压输电技术具有远距离、大容量、低损耗和经济性等特点。目前,对特高压交流输电技术的研究集中在线路参数特性和传输能力、稳定性、经济性以及绝缘与过电压电晕及工频电磁场等方面。“西电东送”就是将我国西部发电厂发出的电传输到我国东部,由发电厂输出的电功率是一定的,它决定于发电机的发电能力。根据P=UI中发电机的功率不变效应,若提高输电线路中的电压U,那么线路中的电流I一定会减小；反之亦然。输电线路的电能损耗主要是输电线的电流热效应,输电线损失的热功率,所以采用输电线的电阻要尽量小,如果线路中电流降低到原来的,那么线路中损失的热功率就减少为原来的,因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失。

(1)特高压交流输电,是指______及以上电压等级的交流输电正程及相关技术。特高压输电技术具有远距离、大容量、__________和经济性等特点。

(2)设发电厂的输出电功率输电线路上的总电阻为5Ω，若采用110超高压输送电能,输电线路的电流为___________A，输电线路掀失的热功率_________W，其与发电厂的输出电功率之比_________.

(3)若采用1100超高压输送电能,输电线路损失的热功率________W，与高压输送电能损失的热功率之比_________，所以采用超高压远距输电可以大大降低输电线路的___________损失.

(4)若想使输电线路中的热功率损耗为零,还可采用__________做为输电线材料.

【题目】如图所示，闭合开关后，电压表V1测量_____两端的电压；电压表V2测量_____两端的电压：其中电压表V1、V2和V3的示数分别为U1、U2和U3，则三个电压表示数之间存在的关系是_____；通过灯L1的电流I1与通过灯L2的电流I2的关系是I1_____（选填“＞”“＝”或“＜“）I2。

【题目】在“测定小电灯电功率的实验中”小灯泡额定电压为2.5V、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验．

（1）图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正_________．

c

（2）连接电路时，开关应_______，滑动变阻器滑片应移至_______（A/B）端．

（3）在实验过程中，小明调节滑动变阻器的滑片，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示．由图可知该小灯泡的额定功率为_______W，利用该电路_______（能/不能）测出灯泡的电阻，此电路的数据_______（能/不能）研究导体中的电流与电压的关系．

（4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻为_______Ω，此时滑动变阻器的电功率为_______W．

（5）小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的，所以此图不正确，你认为这一处的错误是_______．

【题目】现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力。某直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω。

（1）电动机的工作原理是什么？

（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？

（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。