题目内容

图甲是小芳“探究电流与电阻的关系”的实验电路图.已知电源电压恒为 4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,可供选择的定值电阻的阻值为 2Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω 和 30Ω.

(1)小芳根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线_________.

(2)电路连接正确后,小芳先用 5Ω 的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,则电路中的电流为_____A,定值电阻两端电压为_____V;小芳断开开关,将 5Ω的定值电阻换成了 10Ω 的定值电阻,然后准备闭合开关再向_____(选填“左”或“右”)移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同.但同组同学立即制止了她的做法,认为在实验操作上须更加规范,即接下来的操作应该是_____.

(3)如果将所测得的数据描成图象来反映实验结论,最可能是的图中_____

(4)小芳发现另一同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验,数据记录如下表:

小芳认为该同学要得到第 1 次数据,应对图乙实验装置中的_____进行调整才能测出.将该表格拿到老师处复查,发现还有一组数据不合实际,该组数据的实验次序为_____,理由是_____.

【答案】 0.4 2 右 将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置,再闭合开关,进行实验 C 电流表 4、5 滑动变阻器的电阻太小

【解析】(1)由图知,滑动变阻器与电阻并联,电压表串联在电路中了,应将电压表与电阻并联,可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上,如图所示:

(2)由图丙知,电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,所以表的示数为0.4 A.
电阻两端的电压: .

换成10 Ω电阻,再将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置,再闭合开关进行实验,由分压原理,电压表示数变大,因探究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端的电压为2 V不变,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器分得的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,所以应向右移动滑片直至电压表示数为2 V;
(3)电压一定时,电流与电阻成反比,在图象中应是反比例图象, C正确.
(4)第 1 次数据的电流为1.2 A,故将图乙实验装置中的电流表换成大量程才能测出;
由以上分析知,实验中,应保持定值电阻两端的电压为U1=2 V不变,变阻器分得的电压为,根据串联电路正比分压的原理得: ,因为变阻器的最大阻值为20 Ω,则定值电阻允许接的最大电阻值为,而20 Ω、30 Ω均大于16 Ω,所以不合实际.

点睛:探究电流与电阻的关系的实验中,要注意保持电阻两端的电压不变.

【题型】实验题
【结束】
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“探究串联电路特点”时小明选用两只规格相同的灯泡连接的电路如图甲所示.

(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光.同学们有以下几种猜想:①L2灯丝断了;②L2短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小.以上猜想中正确有_____(填序号).

(2)为了寻找“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,然后把_____接入,闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,但电表连接正确且电路并无故障,出现这种现象的原因是_____.

(3)在寻找“串联电路的电压关系”时,小明将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该_____.

(4)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记IA、IB、IC,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC.下列说法正确的是_____.

A.IA>IB>IC B.IA<IB<IC C.UAB=UBC=UAC D.UAC=UAB+UBC

(5)为了使结论更有普遍性,可采用的方法是:_____.

A.换用不同规格灯泡多次实验 B.改变电源电压多次实验.

练习册系列答案
相关题目

如图甲为一个滑动变阻器,滑片P在如图所示位置,PA=PB/3,又AB的电阻为60Ω ,则当使用A、B两接线柱时,连入电路的电阻为____Ω ,使用A、C两接线柱时,连入电路的电阻为____Ω ;使用B、D两接线柱时,连入电路的电阻为_____Ω ;使用C、D两接线柱连入电路的电阻为_____Ω .若用此变阻器接在如乙图所示电路中的M、N两点间,组成一个调光电路,要使滑片P向A端滑动的过程中,灯泡变暗,则必须将____接线柱接入电路,在_____两接线柱中任选一接线柱接入就可达到目的.

【答案】 60 15 45 0 B C.D

【解析】滑动变阻器接入电路时的接线方式是接线柱一上一下接入电路,当滑动变阻器两下接线柱接入电路时,接入的电阻大小等于整个电阻丝的电阻大小,故当使用A、B两接线柱时,连入电路的电阻等于AB的电阻大小为60Ω ,使用A、C两接线柱时,连入电路的电阻为电阻丝的1/4,阻值为15Ω ;使用B、D两接线柱时,连入电路的电阻为电阻丝的3/4,阻值为45Ω ;使用C、D两接线柱连入电路时,电阻丝没有接入电路,故接入电阻为0Ω .若用此变阻器接在如乙图所示电路中的M、N两点间,组成一个调光电路,要使滑片P向A端滑动的过程中,灯泡变暗,则接入电路中的电阻阻值变大,则必须将B接线柱接入电路,在C、D两接线柱中任选一接线柱接入就可达到目的.

点睛:本题考查滑动变阻器的原理,重点是滑动变阻器的接法,解题技巧是滑片远离下接线柱,接入电路电阻变大,口诀为“滑片远下,电阻变大”。

【题型】填空题
【结束】
23

现有两只定值电阻R1 和R2,分别标有“20Ω,0.3A”和“30Ω,0.5A”,在保证所有元件安全的前提下,若将R1、R2串联接入电路,则电路两端允许加的最大电压为_____V;若将 R1、R2并联接入电路,则电路干路中允许流过的最大电流为_____A.

如图1所示的电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的U﹣I关系图象如图2所示,则下列判断正确的是(  )

A. 电源电压为6V

B. 定值电阻R1的阻值为20Ω

C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω

D. 电路消耗的功率变化范围0.8W~3.6W

【答案】AC

【解析】根据题意,从“U-I”关系图象可以看出,甲为滑动变阻器的关系图象,因为最后电压变为0,此时滑动变阻器的电阻为0,乙为电阻R1的图象;由图2知道,因为两电阻串联,当滑动变阻器的阻值最小时,电路中的电流最大,此时R1的电压就是电源电压为U=U1=6V,故A正确;由欧姆定律可得,定值电阻R1的阻值:R1 =U1/I1=6V/0.6A=10Ω,故B错误;当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小;此时电路的电流I=0.2A,滑动变阻器两端的电压是4V,故滑动变阻器的阻值最大为:R2 =U2/I1=4V/0.2A=20Ω,即滑动变阻器R2 的阻值变化范围为0~20Ω,故C正确;由电路图知道当电路电阻最大时,电路消耗的功率最小为:P1 =UI1 =6V×0.2A=1.2W,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路消耗的总功率最大,由图2可知,电路中的最大电流I2 =0.6A,故电路消耗的最大功率为:P2 =UI2 =6V×0.6A=3.6W,所以,电路消耗的功率变化范围是1.2W~3.6W,故D错误,故选AC。

点睛:本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用,解题的关键是会看“U-I”关系图象,然后应用欧姆定律。

【题型】多选题
【结束】
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一块手机锂电池上标有“4.0V 2000mA•h”字样,它充电时将电能转化为___能,此时锂电池相当于电路中的__,充满电后存储的电能为_________J.

如图所示,气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体,孔状内有99.8%的空间。这种新材料密度仅为3kg/m3,看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受1400℃的高温。若将其压缩至很小体积之后也能迅速复原。据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时,就将用它制成隔热宇航服。

(1)从上述介绍中,可以判断气凝胶这种物质具有哪些优异的物理属性?请说出两点。

(2)有人做过这样一个实验:在一金属块表面涂上8mm厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为5m2,则覆盖在金属块上的气凝胶质量为多少?

(3)某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造,质量是2.37×105kg,若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机,则需“气凝胶”的质量为多少?(钢的密度为7.9×103kg/m3)

【答案】(1)气凝胶这种物质具有密度小、耐高温的优异的物理属性;(2)0.12kg;(2)90kg

【解析】试题分析:(1)由题意知,“气凝胶”的特点有:密度小、耐高温、隔热性好、富有弹性等;

(2)覆盖在金属块上气凝胶的体积:V=Sh=5m2×8×10-3m=0.04m3,由ρ=m/V可得,覆盖在金属块上的气凝胶质量:m=ρV=3kg/m3×0.04m3=0.12kg;

(3)因为G=mg,所以钢材的质量:m=G/g=2.37×106N/10N/kg=2.37×105kg,

钢材的体积:V钢=m钢/ρ钢=2.37×105kg7.9×103kg/m3=30m3,

由题知,气凝胶的体积:V=V钢=30m3,气凝胶的质量:m′=ρV′=3kg/m3×30m3=90kg

考点:密度公式的应用;重力的计算

【题型】综合题
【结束】
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如题1图所示,小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。

(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话,证明_________________能传播声音。

(2)相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些。这一实验表明:_________________的传声效果更好。

(3)如果用“土电话”时,另一个同学捏住棉线的某一部分,则听的一方就听不到声音了,这是由于:捏住棉线时,___________________,发声也停止了。

(4)某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动。他们选用的琴弦长度、材料在题2图中已标出(其中琴弦的的直径关系:a=c=d<b),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。

①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦____________(选填符号a、b、c 或d)。

②若选择琴弦a和b,则是为了研究音调的高低与_____________________的关系。

③若有同学选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论。该同学探究过程中存在什么问题?

答:____________________________________________________________。

④两位同学还可以选择琴弦____________(选填符号a、b、c或d),研究“琴弦音调高低与材料的关系”。

小丽在一个风景迷人的旅游景点突然看到景区一处大峭壁高得惊人,不禁失声大叫一声,经过2s后,她听到了回声.试问,她与大峭壁的距离大约是____________m.(声音在空气中传播速度为340m/s)

【答案】340

【解析】解答:声音从峭壁传到人耳的时间:t=×2s=1s,声音在空气中的传播速度v=340m/s,∵∴峭壁离人的距离:s=vt=340m/s×1s=340m,

【题型】填空题
【结束】
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如图所示,取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住.再向外拉动活塞,到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,这是___________现象(填物态变化名称),然后推动活塞,可观察到又有液态乙醚出现,这表明用________方法可以使气体液化.

【答案】 汽化 压缩体积

【解析】解答:注射器里的液态乙醚变成了气态,这是汽化现象;推活塞,使气态乙醚的体积被压缩,分子间的距离拉近,体积变小,又变成了液态,这是液化现象。

点睛:物质由液态变为气态的现象叫汽化.物质的状态变化时体积发生变化,主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化

【题型】填空题
【结束】
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用干冰进行人工降雨过程中,干冰进入云层,就会很快_______为气体,并从周围吸收大量的热使空气温度急剧下降,于是高空中的水蒸气便___________成小冰粒.小冰粒渐大后下落,遇暖就_________为雨滴.(填物态变化名称)

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