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- 2021-11-11 发布
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类型3 电和磁学
1.
小明和小华同学在“探究串联电路中电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路
。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是
_________________
。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L
1
或L
2
中的一处发生故障,
则故障可能是
_________________
(写出一种即可)。
对电压表进行调零
探究串联电路中电压的规律
L
2
断路(或L
1
短路)
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压
______
各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。
等于
U
AB
/V
U
BC
/V
U
AC/
V
1.4
1.4
2.8
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是
______________________
。另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是
。
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L
2
两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法
_____
(
选填“能”或“不能”
)测出L
2
两端的电压,理由是
__________________________
。
选用了相同规格的灯泡
做实验只测出了一组实验
数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性
不能
电压表的正、负接线柱接反了
2.(1)为探究影响电阻大小的因素,甲同学利用同一种合金材料的a、b、c三条电阻丝进行实验,a、b长度相同,b、c粗细相同,如图甲所示。连接电路,分别接通a、b、c,电流表的三次示数如图乙所示,根据示数可以得出以下结论:
探究影响电阻大小的因素、探究电热与电阻的关系
①比较a、b两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体的
________
有关。
②比较b、c两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体的
_____
有关。
③由实验可以得出:三个电阻丝阻值从大到小关系是
__________
。
横截面积
长度
R
a
>R
b
>R
c
(2)乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究:
①考虑到没有计时工具,他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在a、b、c电阻丝的中点处,然后使a、b、c电阻丝能同时通电发热。乙同学是想利用
__________________
来反映电阻丝发热量的大小。
②乙同学选择的电路图如图丙所示,采取的是三个电阻丝
_____
(
选填“串联”或“并联”)的连
接方式,
请你将未完成的电路连线补充完整。
③接通电路,观察到小木棍掉落的先后顺序是
_____
。
小木棍掉落的时间
并联
c、b、a
结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系,乙同学推测出:通电时间相同的情况下,电阻大的电阻丝产生的电热
___
(
选填“多”或“少”),发现该结论与已学的焦耳定律不符。请你帮助他进行
解释:在相同的通电时间内,当
__________________
时,电阻大的产生的电热就多;当
______________________
时,电阻大的产生的电热就少。
少
通过电阻的电流相同
电阻两端的电压相同
3.小峻和小薇两位同学
在“探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、标有“
20Ω 2A
”的
滑动变阻器R′、开关,导线和定值电阻R若干。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑动变阻器的滑片时,
电路中的电流变小,且导线不能交叉)
探究电流与电压、电阻的关系
(2)连接电路时,开关必须
_____
;连接完电路后,小薇发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则
_____
(选填
“电压”或“电流”)表的指针可能有明显偏转。
断开
电压
(3)排除故障后,他们先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为
___
V。他们记录的数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
____
比。
2.2
正
(4)他们继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表2所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第
___
(选填实验序号)组,理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太
___
(
选填“大”或“小”)。
4
小
(5)排除拼凑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在
_____
一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取
___
(选填字母代号)的措施,完成这组拼凑数据所对应的实验测量。
A.降低定值电阻两端电压
B.降低电源电压
C.选用更大阻值的定值电阻
电压
B
4.如图甲所示是测量定值电阻R阻值的实验电路图。
(1)闭合开关S,当电压表的示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则R的阻值为
___
Ω;调节滑片P的位置,进行多次测量,其目的是
__________________________
。
测量定值电阻的阻值、探究电磁感应现象
8
多次测量取平均值减小误差
(2)实验过程中,发现电流表示数突然变大,电压表示数几乎为零,则电路故障可能是
________
。
(3)实验结束后,小明想探究
“什么情况下磁能生电”,
于是他在蹄形磁铁的磁场中悬挂一根导线,导线的两端跟电流计连接,组成闭合电路,如图丙所示。
R短路
①保持导线在磁场中静止,观察到电流计的指针没有偏转。小明认为可能是电流太小,于是换成更加灵敏的电流计,观察到指针仍没有偏转。他认为也有可能是由于磁铁磁性不够强,没有电流产生,于是更换了磁性更强的磁铁进行探究,在更换磁铁的同时,发现电流计的指针动了一下后又静止了。你认为电流计指
针“动了一下”的
原因是
。
②当导线水平向右运动时,电流计指针反向偏转,为使电流计指针正向偏转,可以如何操作?请说出两种方法:
_______________
、
。
③根据图丙装置原理人们制成了
______
机。
导线在磁场做了切
割磁感线运动
导线水平向左运动
调换磁铁的两极
发电
(1)请指出电路连接中的两个不当之处:
①
________________________________________________________
;
②
____________________________________________
。
5.
如图所示是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有“
2.5V
”字样。
测量小灯泡的电阻
电压表没有并联在小灯泡两端(电压表并联在了变阻器的两端)
电压表量程选择过大(或电流表量程选择过大)
(2)他们改正电路连接中的不当之处后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片时,发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化,但两电表的示数总是比较小,灯泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是
__________________
。
电源电压过低
(3)电路正常后,他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值,记录如下:
①小灯泡正常发光时的电阻约为
______
(结果保留一位小数);
②通过分析实验数据可知,小灯泡的电阻是
_____
(选填
“不变”或“变化”)的,
其原因是
____________________________________
。
10.4Ω
变化
小灯泡发光时,温度升高会造成电阻变化
电压
/V
2.0
2.5
2.8
电流
/A
0.20
0.24
0.26
(4)
实验结束,小明提出了一个探究设想:可以利用图中的实验器材来探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”。
①请帮他们设计一个实验方案,将电路图画在虚线框中;
②在实验探究过程中,滑动变阻器不但可以改变电路中的电流,它还是电路中的一个
,但在移动滑片时一定要注意
__________________
。
电阻(或用电器)
电阻值不能为零
(1)如图甲所示是某同学开始时连接的电路,仔细观察发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打
“×”
,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
6.在
“测量小灯泡的额定功率”的实验中
,可供选择的实验器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为3V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
测量小灯泡的电功率
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来应进行的操作是
____
。(选填字母代号)
A.检查灯泡是否断路
B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好
D.移动滑动变阻器的滑片
D
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,示数为
____
A,小灯泡的额定功率为
____
W,小灯泡正常发光时的电阻为
____
Ω(结果保留两位小数)。
0.3
0.75
8.33
(4)完成上述实验后,另有同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压保持不变,滑动变阻器R
1
的最大阻值为R,实验方案如下:
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S
1
,移动R
1
的滑片,使电流表的示数为I
额
,灯泡正常发光。
③只闭合开关S
2
,保持R
1
的滑片位置不动,移动R
2
的滑片,使电流表的示数为I
额
。
④保持R
2
的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流
表的示数为I1,再将R
1
的滑片移到最右端,电流表的示数为I
2
。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P
额
=
_________
(用I
额
、I
1
、I
2
、R表示)。
7.探究电生磁
探究电生磁
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