(1)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时灯L1两端的电压为_____V;
(2)某同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是_____;
(3)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:①灯L2灯丝断了;②灯L2的灯座短路;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)。
【答案】2.2 电压表的正负接线柱接反 ② 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由实物图可知,两灯串联,电压表测L1的电压;电源为两节干电池,则电源电压
U=2?1.5V=3V
根据串联分压的特点可知,灯L1两端的电压不可能大于3V,故图中电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值是0.1V,指针指在2V右面第2个小格上,读数为
2V+0.1V?2=2.2V
(2)[2]如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,开关闭合后,电压表的指针将反偏,即电压表的正负接线柱接反了,因此这种接法是错误的。
(3)[3]闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光,则:①若灯L2灯丝断了,电路断路,灯泡L1也不发光,故①错误;②若灯L2的灯座短路,灯L1发光,L2不发光,故②正确;③若灯L2也工作时,由串联电路的电流特点可知,L2中电流和L1中电流相等,故③错误。综上所述,以上猜想中正确只有②。
14.小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。小宇用图甲所示的电路继续进行探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压,电压表接在AB两点,是为了测量灯___两端的电压,闭合开
关,电压表的示数(如图乙所示)是____V;
(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,发现电压表_______; (3)纠正错误后,小宇测出导线BC间的电压大约为0.05V。由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较__(选填“粗”或“细”)的导线,原因是在长度和材料相同时,__________电阻越大。 【答案】L1 1.7 指针反偏(或指针偏向0刻度线的左边) 细 橫截面积越小 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]电压表要和被测用电器并联,当电压表接在AB两点时,和灯L1并联,所以测的是L1两端的电压。
[2]根据乙图,电压表选择的是0—3V的量程,分度值为0.1V,所以电压表的示数为1.7V。 (2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出,此时电压表接反了,所以指针会反向偏转。
(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻,所以要选择更细的导线,因为在材料和长度一定是,导体的横截面积越小电阻越大。
15.某实验小组探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,实验室提供了下列器材:小灯泡、电压表、电流表、电池组、滑动变阻器、刻度尺、开关和导线若干。 (1)为了完成实验,还需要选择什么规格的金属丝。
(2)请你选择合适的器材,设计一个实验方案(电路图配合文字叙述) (3)分析可能出现的实验现象并得出结论
【答案】(1)选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干(2)见解析(3)见解析 【解析】 【详解】
(1)在不考虑温度变化的情况下,影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积。要探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,根据控制变量法的原则,需要选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干,为了实验现象明显可选择电阻率较大的镍铬合金丝。
(2)实验方案:
选择电池组、电流表、小灯泡、开关和若干导线连接串联电路,图中AB两点间接入材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝,从小灯泡的亮度可以粗略比较电阻的大小,还可以防止出现短路,通过电流表示数可以准确比较电阻的大小,电路图如下:
(3)实验现象:接入AB两点间的导体横截面积越大时,闭合开关后,小灯泡越亮,电流表示数越大;
实验结论:在导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越小。
16.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱(符号为步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I B.读出电阻箱的示数R
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大
),S为单刀双掷开关,R0为定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要
(1)上述步骤的合理顺序是 (只需填写序号).
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为 Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为____Ω.
(3)本实验采用的物理思想方法可称为_____(选填“控制变量法”或“等效替代法”).
【答案】(1)DCAB.(2)47Ω;47Ω.(3)等效替代法. 【解析】 【分析】 【详解】
(1)实验前,首先根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大,然后把开关S接a点,读出电流表的示数为I;再接入电阻箱来替代,最后读出电阻箱的示数R,即为待则电阻的阻值.故上述步骤的合理顺序是:DCAB.
(2)电阻箱×1000档位指示0,×100档位指示0,×10档位指示4,×1档位指示7.故电
阻箱示数为47Ω.待测电阻的阻值为47Ω.
(3)电路接入电阻箱和接入待则电阻,电流表示数一样,是采用等效替代法.
17.在某次综合实践活动中,晓益利用蓄电池(电压为 24V)、电压表(量程为 0~15V)、校准电阻 R0、滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)等器材,设计了一种测定油箱内油量的方案(图甲),选配合适的校准电阻值,能够使油箱装满汽油,滑动变阻器的触片在某一端时,油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值)油箱中的汽油用完,滑动变阻器的触片在另一端时,油量表示数为零(即电压表示数为零)
(1)校准电阻除了可以校准表盘,还有什么作用? _________ (2)校准电阻的阻值为多少? _________
(3)另一个小组的大中同学设计了如图乙所示的电路,请你从能耗的角度分析这种方案的优点.___
【答案】见解析 见解析 见解析 【解析】 【详解】
(1)由题知,电源电压U=24V,电路中若没有校准电阻R0,则R两端电压等于电源电压24V,超过了电压表量程0-15V,会被烧坏,所以校准电阻R0串联在电路中,除了可以校准表盘,还起到分压的作用,能避免电压超过电压表量程而损坏;
(2)当油箱装满汽油,由图甲知,滑片在下端,此时变阻器连入阻值最大,电压表示数达到最大值15V, 所以电路中电流:I=I0=IR=
UR15V??0.15A=0.15A, R100?U0U?UR24V?15V???60? 所以R0的阻值:R0=I0I00.15A(3)由图乙知,滑动变阻器始终以最大值串联入电路中,电压表示数UV=IR滑,能反映测
U2量的变化情况,且电路中电阻始终处于最大值,由P=可知电路中功率最小,由W=Pt
R可知,同样时间内电路消耗的电能最少,所以乙图的电路设计可以节能.
18.雨天乘车时,小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地
发生变化.雨停后,刮水器自动停止工作.小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置.小华想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图-1所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图-2所示模拟电路进行探究.
(1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘
体”).小华通过观察电路中____________的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化.
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据: 检测网浸入雨水中部分 未浸入 1/3浸入 2/3浸入 全部浸入 电流表的示数/A ________ 0.16 0.20 0.32 ①结合上述实验将表格中的数据补充完整.
②分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大.这说明a、b间接入电路的电阻在__________(选填“变大”或“变小”).根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的_____________变化引起的.
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗.请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题. 加装的元件是:_____________
简述你的做法:____________________________________________________________ _________________________________________________________
【答案】(1)导体;电流表示数的;(2)0;变小;横截面积;(3)开关;开关与检测网并联 【解析】
试题分析:(1)将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是导体;小华通过观察电路中电流表示数的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化; (2)①检测网未浸入雨水时,电路断路,电流表的示数为0;