浙教版科学冲刺重高压轴训练:探究类电学实验探究(含答案)
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1、探究类电学实验探究1.在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中,小明同学做了如下步骤:步骤1:根据电路图连接实物图;步骤2:保持定值电阻R阻值不变,闭合开关S后,使R两端电压成倍数变化,如1V、2V、3V,分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数,比较每次电流表的示数是否成整数倍的变化。步骤3:保持每次定值电阻两端电压保持不变,换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍的变化,如5、10、15,分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数,比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相等。(1)下面左边为探究“电流跟电压、电阻关系”的电路图,请帮小明将右边实物图按电路图连线(注:电流表用:“00.6A”; 电压表
2、用“03V”)(2)“步骤2”的设计目的是为了探究 ;(3)当小明同学在按“步骤3”做时,选一个“5”的电阻,测得电流表示数为0.2A,当换“10”来做时,发现电流表的示数不是0.1A,(不考虑温度对电阻的影响),你认为电流表的读数将会是 (填“大于”、“小于”)0.1A,此时滑片应该向 移动(选填“A”、或“B”),此时,手和眼睛的分工是 。2拓展性学习小组的同学合作进行“探究串联电路的电压特点”设计了如图所示电路,并连接了如图所示电路。(在导体的电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比)(1)图乙的实验电路连接中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是 (填“a”“b”或“c”(
3、2)正确连接后,继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图所示的曲线图。(a)图中甲、乙两条曲线是根据图电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中与图电路中电压表V1对应的曲线是 (填“甲”或“乙”)。(b)已知电源电压恒为6 V,根据探究目的分析图中的曲线,得出的实验结论是 。(3)拓展探究:同学们根据串联电路的特点,重新设计了如图所示电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值,闭合开关S后,接下来的操作是 (只需写出操作过程和测量的科学量,不需要写出表达式)。 3.在探究电流与电压关系的实验中,老师为同学们准备了下列器材:学生电源(3V,且保持不变),电流
4、表,电压表,定值电阻,开关,滑动变阻器和导线若干。同学们设计了如下两种电路:(1)有同学认为乙电路比甲电路好,其理由是: 。(2)请根据图乙将实物电路图连接完整。(3)正确连接实物电路后,闭合开关,电压表指针明显偏转,电流表指针不偏转,原因可能是 。4.某科学兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想:食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。为了验证猜想,他们设计了如图所示的装置,将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁四种溶液中(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相
5、同),进行实验探究:(1)食盐水溶液的导电性能可以通过 来判断。(2)将金属片a、b分别插入甲、乙所示溶液中可探究猜想 (填序号);为了探究猜想,应将金属片a、b分别插入 所示溶液。(3)将金属片a、b分别插入乙、丁所示溶液,若I乙I丁,由此可得到的结论是 。(4)这个实验用到了初中科学中最常用的探究方法是 (写出一种)。5.小徐和小静探究“并联电路电压的关系”时,小徐先按图甲所示电路图连接图乙所示的实物图(电压表尚未连接)。(1)小静一眼就看出了小徐连接的错误,并指出如果直接闭合开关将出现 (选填“断路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能造成滑动变阻器被损坏。(2)小静只更改
6、跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了。她的做法可能是 (写出一种即可)。(3)在电路中串联滑动变阻器的作用是 ,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“左”或“右”),该实验的结论是 。6.小科和同学们在做“研究电流与电压的关系”的实验过程中:(1)小科和同学们经过讨论,完成了“研究电流与电压的关系”两次实验电路的设计,如图甲、乙所示。由图甲改进为图乙,是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能改变 ,进行多次测量,方便寻找普遍规律。(2)请用笔画线代替导线,帮助小科按电路图乙,将图丙中的实物电路连接完整。(3)小科连完电路,闭合开关后,发现电流表
7、的示数为0,电压表有示数。若电路仅有一处故障,则故障为 。(4)在排除故障后,用同一定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片P位于不同位置,读出电表的示数并记录。数据如下表。则可得出结论 。电压U/V3.002.502.001.50电流I/A0.300.250.200.157.小明利用图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验。他使用的器材有:两节千电池,阻值为5(R1)、10(R2)、20(R3)的定值电阻、“15 1A的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只,导线若干。(1)根据图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整(2)电路中滑动变阻器的作用是 。 (
8、3)正确连接好电路后,小明首先将R1接入电路,移动滑动变阻器滑片使R1两端的电压为1.5V,读出电流表的示数。小明将用R2替换R1接入电路,接下来他应该进行的操作是 ,读出电流表的示数。小明用R3替换R2接入电路进行实验,发现无论怎样移动滑动变阻器,R3两端的电压始终无法达到1.5V经检查,电路连接无误,各元件均完好。请你帮他找出一种可能的原因 。选用不同阻值的电阻多次实验的目的是 。8.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小明同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻Rt的阻值与温度的关系。己知M为控温器,电源电压恒定不变,R是能读出阻值的电阻箱。小明进行了如下操作:根据图甲连接电路,闭合开关前,
9、将电阻箱的阻值调到足够大。调节控温器中液体温度为10C,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数达到某数值,记录此时电阻箱的阻值为26。依次改变控温器中的液体温度,同时调节电阻箱的阻值, ,得到相关数据记录如下表所示。温度t/C1020304050607080电阻箱的阻值R/26476476859298100分析并回答下列问题:(1)本实验中,热敏电阻阻值的变化是通过 反映的。(2)分析实验过程,将步骤补充完整: .(3)在科技创新活动中,小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计(电路图如图乙所示,电压表未接入),它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。若想要电压表的读数随温度的升高而
10、增大,则应在图乙中 (填字母a、b、c)两处接入电压表。9.如图甲是某同学在“探究电流与电阻的关系”实验时设计的电路。已知电源电压为 6 伏。有不同阻值的定值电阻若干及两个规格分别为“10;1A”、“50;2A”的滑动变阻器可供选择使用。序号123456电压 U/V0.51.01.21.52.02.5电流 I/A0.050.10.120.150.20.25(1)先将 5的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图乙,记下此时的电流值为 0.4A。按规范操作将定值电阻换成 10、20并重复上述步骤,记下的电流值分别为 0.2A 和 0.1A。在这两次重复的步骤中移动滑
11、动变阻器滑片时眼睛应观察 ; A灯泡的发光情况B变阻器滑片的位置C电压表的示数D电流表的示数(2)依据以上相关数据,可判断该同学在实验过程中选择的滑动变阻的规格是 。(3)该同学还利用上述电路和器材来探究“电流与电压的关系”,他把 10的电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑片 P 测出通过定值电阻 R 的不同电流和对应的电压值,记录如下表。老师看了表中的实验数据后,却说有一组的数据是错误的。请你帮他找出错误的数据(用序号表示) 。10.学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”, 设计了图电路, 并连接了图 电路。(1)图的实验电路连接中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是 (选填
12、“a”、“b”或“c”)。(2)正确连接后,继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图所示的曲线图。图中甲、乙两条曲线是根据图电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中与图电路中电压表V2 对应的曲线是 (选填“甲”或“乙”) 曲线。已知电源电压恒为 6 V,根据探究目的分析图中的曲线,得出的实验结论是 。由图中数据可知,滑动变阻器的最大阻值为 欧(3)拓展探究:同学们根据串联电路的电压特点,重新设计如图电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值。闭合开关S和S1,断开开关S2,测得电压表的示数U1;闭合开关S和S2,断开开关S1,测得电压表的示数U2;计算:
13、 Rx= 。11.某同学为了探究“通过导体的电流与电阻的关系”,利用电压恒为3伏的电源、标有“20欧,1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验。(1)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线完成图乙的实物图连接。(2)第一次用5欧姆的定值电阻进行实验,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;第二次实验,仅将电阻换成10欧姆的定值电阻,闭合开关后,记下电流表的示数为I2,可以发现:I2 I1(填“”、“”或“”)。因此,该同学认为,当导体两端的电压一定时,电流跟电阻不成反比。你认为该同学得出错误结论的原因是 。12.小科同学用如图电路进行“探究电流与电阻关系”的实验。电源电压为4V且保
14、持不变,滑动变阻器规格为“10 1A”。请回答:(1)用笔画线代替导线将小科的电路图连接完整(要求滑片向右移动时,电压表示数变小)。(2)连接完电路,把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后,发现电压表几乎无示数,而电流表有示数,出现这种情况的原因可能是定值电阻 (填“短路”或“短路”)。(3)排除故障后小科进行实验,实验方案及操作如下,请补充完整:在AB间接入5的定值电阻,闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2.5V。记录电流表的示数。在AB间接入10的定值电阻,闭合开关后,他应 (写出具体操作),再次记录电流表的示数。在AB间接入20的定值电阻,闭合开关后,他移动滑片时发现电压表的示数
15、始终不能调节到2.5V。在AB间接入30的定值电阻,闭合开关后,他移动滑片时发现电压表的示数仍然不能调节到2.5V。(4)小科仔细思考后,想到了、中问题的解决方法:在电路的AB间接入20或30的定值电阻后,再串联一个定值电阻R0(不在AB间),闭合开关后可完成实验。则小科串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为 。 小科做完实验后反思:当串联上述的定值电阻R0后就无法完成两步实验,他接着继续寻找新的解决方法。13小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成:(1)在方框内画出与图甲对应的电路图,并在电路图中标上L1、L2。 (2)在某次测量时,电压表的示数
16、如图乙所示,此时灯L1两端的电压为 V。 (3)闭合开关后,小芳发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。 (4)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成 。 14.做“串联与并联电路中电流的关系”实验时,实验室用的两个灯泡为L1、L2。(1)串联时,小科连接了如图甲所示的电路,闭合开关,她先把电流表接在A处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是() A某段导线断开B某接线柱处接触不良C某灯泡
17、被短路D电流表被烧坏(2)并联时,小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前,小科检查发现电路连接有误,但只要改动根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“x”, 并用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接正确。(3)在测量串并联电路电流时,小明分别测得A、B处的电流并记录于下表,测量C处电流时,示数如图丙所示,则下表处应该填写 .物理量电流串联电路IA=0.21AIB=0.21AIC= A并联电路IL1=0.34AIL2=0.20AI总=0.54A15小芳和小明分别设计了探究“并联电路电流规律”的实验,他们各自设计的实验电路图及实验数据记录如下所示。(小芳和小明实验时电路连接及记录的数据都没有错误)小
18、芳的实验电路图 小明的实验电路图 小芳的实验数据记录I1/安I2/安I/安0.200.400.60小明的实验数据记录电流 测次第1次第2次第3次第4次第5次I1/安0.160.200.240.28 I2/安0.160.200.240.28 I/安0.320.400.480.56 (1)从他们的实验数据可以看出并联电路干路电流与各支路电流之间的关系是: 。(2)小明根据他的实验数据断定“并联电路各支路的电流一定相等”,这是因为他选用的两个电阻R1、R2的大小关系是:R1 R2。(3)分别指出小芳、小明的实验设计各有哪些可改进之处。小芳: 小明: 16.小徐实验探究“电流与电压的关系”。实验的器材
19、有:电压恒为3V的电源;一个“15 2A”的滑动变阻器;5、10、15、30四个定值电阻;一只2.5V的小灯泡;一个电压表;一个电流表;一个开关;若干导线等。如图是小徐连接的实物图:(1)老师指出,用小灯泡做实验并不合理,原因是 。(2)小徐用10电阻进行实验,意外发现10电阻已经损坏。她灵机一动,借助现有器材用巧妙的方法成功完成了实验探究。请说出小徐所采用的方法: 。(3)小徐之后选用30电阻进行多次实验并预设了电阻两端“1V”、“2V”、“2.5V”三个电压值进行实验,但计算后发现:若要达到这三个预设的电压值,滑动变阻器的最大阻值不得小于 ,小徐仍想按这三个预设的电压进行实验,利用现有的这
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