【答案】断开 电流表正负接线柱接反 0.5 I?I1?I2 断路 错误 选用灯泡相同 大于 【解析】 【详解】
(1)①[1]连接电路时,为防止电流过大损坏电路元件,开关应处于断开状态; ②[2]电流表指针反向偏转是因为电流表正负接线柱接反;
③[3][4]图乙电流表所接量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.5A,即I2=0.5A;由测量数据可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即:
I?I1?I2
(2)①[5]两灯突然熄灭,电压表示数接近电源电压,说明电路发生断路,电压表有示数,则电压表所测元件断路,故L1发生断路;
②[6][7]由于实验只有一次,且从实验数据可知使用的为两个相同的灯泡,实验数据具有偶然性,得出的结论是错误的;
③[8]开关闭合前可看作电压表与内阻串联,开关闭合后看作电压表与两灯泡并联,整体与内阻串联,由于并联总电阻变小,则根据串联分压可知,电压表示数变小,则开关闭合前的电压表示数大于开关闭合后的电压表示数. .
16.小红在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想 猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关 猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关: 猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关 实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示:
编号 A B C D 材料 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 锰铜合金 横截面积S/(mm2) 长度L/(m) 1.0 1.0 2.0 1.0 0.25 0.50 0.25 0.25
(1)如图电路,实验前最好在导线a、b间连接___________(选填“导线”或“电阻”),在M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察___________来比较导体电阻大小 (2)为了验证猜想一,可依次把M、N跟___________(填“A”、“B”、“C”或“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、C的两端连接,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟___________的关系,其结论是:导体的长度和材料一定时,横截面积越大,其阻值________________.
(4)若将电阻丝C均匀拉伸,使其横截面积变为原来的一半,则此时该电阻的阻值_________(选填“等于”或“不等于”)原来的2倍.小超在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,不能完成的实验探究是(______________) A.导体电阻与长度的关系 B.导体电阻与材料的关系 C.导体电阻与温度的关系 D.导体电阻与横截面积的关系 【答案】电阻 电流表的示数 A、B 横截面积 越小 不等于 B 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]为了避免电路中电流过大,实验前最好在导线a、b间连接电阻;从图中可以看到连接好电路后,电流表测的是电路中的电流,接入电路的电阻丝电阻越大、电流越小,电阻越小、电流越大,所以可以通过观察电流表的示数来比较电阻丝电阻大小; (2)[3]为了验证猜想一,应该保持电阻横截面积和材料一样,从表中可以看到,编号为A、B的导体合适,可依次把M、N跟A、B的两端相连;
(3)[4][5] A、C两根电阻丝材料一样,长度也一样,横截面积不同,所以说分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟横截面积的关系;接电阻丝C时电流表的示数较大,那么电阻丝C的电阻较小,但是电阻丝C的横截面积较大,可推测其结论是,导体的长度和材料一定时,横截面积越大,其阻值越小;
(4)[6]若将电阻丝C均匀拉伸,使其横截面积变为原来的一半,那么长度会变大,横截面积会变小,电阻丝C阻值会变大,此时该电阻的阻值不等于原来的2倍;
[7]A.同一根电阻丝,其材料是相同的,横截面积也不变,可以通过改变其接入电路的长度,探究导体电阻与长度的关系,A项不合题意;
B.同一根电阻丝,其材料是相同的,没有第二种材料,不能探究导体电阻与材料的关系,选项B符合题意;
C.只是一根电阻丝,可以拿酒精灯加热它,让它温度发生变化,可以探究导体电阻与温度的关系,C项不合题意;
D.同一根电阻丝,其材料是相同的,只要控制它的长度一样,通过对折等方法让它的横截面积变化,是可以探究导体电阻与横截面积的关系,D项不合题意.
17.一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”。用三节干电池串联供电,他们选择了两只规格不同的小灯泡L1、L2。
(1)请用笔画线代替导线,连接实验电路。要求:电压表测量两灯串联后的总电压,并在右边方框画出电路图。 (________)
(2)为了保证电路的安全,连接器材时,开关应____________。
(3)小明用电压表测量L1两端电压时,直接选用0~3V的量程,小悦说这样不行,规范的操作方法应该是:_________。
(4)他们实验中得出一组实验数据如下表。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应________。 L1两端电压(V) 1.5 L2两端电压(V) 2.8 电路两端总电压(V) 4.3
(5)在探究串联电路电压关系实验中,物理实验小组按如图所示电路测得V的示数是3.8V,V1的示数是2.3V,V2的示数应为____V。
(6)在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数为0,用电压表检测L1两端电压为电源电压,则出现故障的原因可能是(__________) A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】 断
开 先选用0~15V的量程试触,若读数小于3V,再换用0~3V的量程 换用不同规格的灯泡,多次实验 1.5 C 【解析】 【分析】
(1)两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在两灯泡两端,连线时注意电压表正负接线柱不要接反;
(2)为保证安全,连接电路时,开关应断开;
(3)因为电源电压大于3V,在测量电压前,应先用0~15V量程,测一下L1两端电压,若电压小于3V,再用0~3V量程;
(4) 分析表中实验数据,得出结论;为了得出普遍规律,应更换不同的实验器材,进行多次测量;
(5)串联电路两端电压等于各部分电路电压之和;
(6)两灯突然熄灭说明电路发生断路;电压表测L2两端电压时,电压表示数为零,可能是L2短路或L2之外的电路存在断路;电压表测L1电压时,电压表有示数且等于电源电压,说明此时电压表与电源两极相连接,L1之外电路不存在端路;综合分析可知:电路故障是灯泡L1断路; 【详解】
(1)[1]两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在两灯泡两端,实物图及电路图如图所示:
(2)[2]为保证电路安全,连接电路时,开关应断开;
(3)[3]电流表和电压表在使用时,如不能估计测量值的大小,应采用试触法选择合适量程,即先选用0~15V的量程试测,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量。
(4)[4]测出一组实验数据后,为了得出普遍规律,应换用不同规格的灯泡,多次测量; (5)[5]根据电路图可知,电压表V1测的是灯L1两端电压,电压表V2测的是灯L2两端电压,电压表V测电源两端电压,由于串联电路两端电压等于各部分电路电压之和,因此电压表V2的示数为:3.8V-2.3V=1.5V;
(6)[6]在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,用电压表检测L1两端电压,电压表示数为电源电压,出现此故障的原因可能是:灯泡L1断路;故选C。 【点睛】
本题综合考察串联电路的电压关系实验的实物电路图、实验步骤和操作方法、数据收集和分析以及电路故障的检测,很有代表性的一道实验题。
18.物理小组探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系.他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究.实验电路连接如图-1所示,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央.
(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移到最_____(选填“左”或“右”)端.
(2)实验中,通过调节______来保持电极M、N间的电压恒为3V.控制其他条件不变,通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的_______的目的,用电流表测出相应的电流值.食盐水导电性的强弱可以由_______来判断.实验数据如下表: