南京求真中学物理电压 电阻单元测试与练习word解析版Word格式.docx
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(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:
串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
请对小明的做法进行评价:
______________________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【答案】6不同L2断路不能正负接线柱反接了一次实验具有偶然性;
更换规格不同的灯泡进行多次实验
(1)[1]由电路图可知,共需要导线6根导线。
[2]为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验。
(2)[3]电压表示数为零,可能电路中出现了断路;
若L1断路,则电压表测量的电源电压,有示数;
若L2断路,则电压表无示数。
(3)[4][5]小芳保持电压表的B连接点不动,只将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入,即正负接线接反了。
所以小芳的办法是错误的,不能测出L2两端电压。
(4)[6]本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
3.张峰有一个标准的电压表,它有0~3V和0~15V两个量程。
用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时,接线正确,但他读出的读数是10V,这显然是错误的。
请你说出他出现错误的原因:
_________________。
实际电压应是_____V。
他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图所示。
把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入下表:
实验次数
A处的电流IA
B处的电流IB
C处的电流IC
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.40
0.48
0.88
(1)表格设计存在一个不足之处,是________,通过对上面数据的分析,可以得出是______。
(2)测量三次的目的是_____,在这次实验中他是通过采用_____(填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”)的方法改变电流的大小从而进行三次实验。
(3)结合你用一个电流表做实验时的体会,提出一条对本实验的改进意见:
_____。
【答案】看错了电压表量程2电流没有单位并联电路干路中的电流等于各支路电流之和避免偶然性,使结论更具有普遍性改变电源电压使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流
出错的原因是接的小量程却按大量程读数,电源由两节干电池组成,电源电压最高是3V,电压表示数不可能超过3V,电压表大量程分度值是0.5V,小量程分度值是0.1V,大量程是小量程的5倍,电压表读数10V是弄错了量程造成的,把小量程当做大量程了,因此正确读数是2V;
(1)分析表格中的数据可知,此表格设计中电流没有单位;
由表中实验数据可知,支路电流之和等于干路电流,可以得出的实验结论是:
并联电路干路中的电流等于各支路电流之和;
(2)多次测量的目的是获得多组实验数据,避免偶然性,使实验结论具有普遍性与可靠性;
据表格中的数据可知,小灯泡的电流是成倍数的增加,所以是通过改变电源电压的方式进行的实验;
(3)一个电流表在不同位置测量时,读数误差较大,且要多次拆、接电路,稍显麻烦,为了减小误差、方便测量,可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流。
4.为了验证并联电路的电流特点,小露设计了如图的电路进行实验.
(1)①在连接电路时,开关应处于__________状态.
②小露先将电流表接在L1所在的支路,闭合开关后,闭合开关后,电流表的指针反向偏转,出现这种现象的原因是:
____________.
③重新连好电路后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:
I1=0.5A,I2=_______A,I=1A.根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:
__________(写出关系式即可).
(2)小郭和小莉同学分别用如图的电路探究“探究串联电路电压特点”的实验:
①小郭在测量L1两端的电压时,两灯突然熄灭,但电压表示数变大且接近电源电压,由此判断出L1处的故障是_____________.
小郭小莉
②他排除故障后继续实验,完成了第一次实验测量,数据记录在下面表格中
序号
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
L1:
和L2两端总电压U/V
第一次测量
1.5
小郭在第一次的实验数据收集完后就断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是_______(填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论是因为___________.
③小莉同学在测量L1、L2总电压时,按照图方式连接了电路,实验中她惊奇的发现,开关闭合前后电压表的示数不同,这是什么原因呢?
爱探究的小莉通过查阅相关资料发现,这是由于电源内部也有电阻的原因,这个电阻我们称为电源的内阻,现实中的电源可以看成一个理想电源(不考虑电源内阻)和内阻串联而成(如图).请结合实验情境和所学物理知识分析,开关闭合前的电压表示数__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)开关闭合后的电压表示数.
【答案】断开电流表正负接线柱接反0.5
断路错误选用灯泡相同大于
(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:
(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.
.
5.小刚同学在探究串联电路电压规律的实验中,提出了猜想:
串联电路中各用电器两端的电压相等,总电压等于各部分电压之和。
他准备了两只相同的灯泡L1、L2和其它实验器材。
(进行实验)
(1)按如图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压,并记录在表格中。
(分析与论证)
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是:
_____。
(2)分析小刚的实验数据得出的结论与他的猜想_____(填“相符”或“不相符”)
(评估)
这个实验的不足之处是:
(1)_____;
(2)_____。
【答案】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和相符使用两个相同的灯泡没有多次测量数据
(1)根据教材知识和表格中AB、BC、AC间的电压值分析可得出结论;
(2)本实验使用相同的灯泡,只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;
为了使实验结论具有普遍性,应换用规格不同的灯泡进行多次测量.
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是总电压等于各部分电压之和;
(2)由表中数据可知,两灯泡两端的电压相等,且
,所以,根据小刚的实验数据得出的结论与他的猜想是相符的;
【评估】
由于实验中两灯泡两端的电压相等,说明他在实验时使用了两个相同的灯泡;
他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律;
因此实验的不足之处是:
①使用了两个相同的灯泡;
②没有进行多次测量。
故答案为:
(1).串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
(2).相符(3).使用两个相同的灯泡(4).没有多次测量数据。
6.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
材料
横截面积S/(mm2)
长度L/(m)
A
镍铬合金
1.0
0.25
B
0.50
C
2.0
D
锰铜合金
(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
(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.
7.
(1)用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系。
①实验中,选择两个小灯泡的规格应该是_____的(填“相同”或“不相同”)。
②小易将实验数据记录在下表中。
分析表中数据。
可得出的结论是:
测量对象
表的示数I/A
L1所在支路
0.30
L2所在支路
干路
③小易这样得出结论有何不妥之处?
_____,改进方法是_____。
(2)如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同;
b、d粗细不同;
a、b、d长度相同:
①该实验是通过观察_____的示数间接比较导线电阻的大小,这种探究实验的方法是_____(选填“控制变量法”或“转换法”)。
②选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;
选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的_____有关;
选用导线_____分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
【答案】不相同并联电路中,干路电流等于各支路电流之和只有一组数据,结论不具普遍性改变灯泡规格进行多次实验电流表转换法长短bd
(1)[1]实验中,两个小灯泡的规格应该不相同,因为如果灯泡规格是相同的,那么电阻大小会相同,做实验时,两个灯泡的电流是相等的,这样会得出“并联电路中,各支路中的电流是相等”的错误结论;
[2]由表中的数据可以知道干路的电流等于L1所在支路的电流大小加上L2所在支路的电流大小,可以推测并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
[3][4]这整个实验过程只有一组数据,结论不具普遍性;
应该多拿几个规格不同的灯泡多做几次实验;
(2)[5][6]这是一个串联电路,电流表和电阻串联接在一起,电流表的示数就是流过电阻的电流大小,该实验可以通过观察电流表的示数间接比较导线电阻的大小;
这种探究实验的方法是转换法,将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量;
[7][8]选用导线b、c,由图中可以看出,它们的材料一样,都是镍铬合金、横截面积也一样,只是长度不同,这是为了探究电阻大小跟导体的长度关系;
为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关,应该保持长度一样、材料也一样,那应该选择b、d,它们都是镍铬合金,长度也相同,只是d的横截面积比较大。
8.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:
导体电阻可能与导体材料、横截面积、______、______有关.
(2)实验时,同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路中A、B两点之间,探究情况如下表:
选用__________________两根金属丝,可探究导体电阻跟导体横截面积的关系,得到的结论是:
______________________________________________________.
(3)如图乙所示的实验,可探究导体电阻与_________________的关系.
【答案】长度温度
和c当导体的长度、材料、温度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大温度
本题考查电阻的影响因素探究实验.
(1)影响电阻大小的因素可以猜想有:
材料、长度、横截面积、温度.
(2)探究导体电阻跟导体横截面积的关系,必须控制导体的材料、长度相等,横截面积不相等,因此符合条件的有a和c两根电阻丝;
比较灯泡的亮度不同,可以得出的结论是:
当导体长度、材料、温度相同时,导体横截面积越小,电阻越大.
(3)在图乙的实验中,对电阻丝加热,观察灯泡亮度的变化,因此探究的是电阻与温度的关系.
9.光敏电阻对光照强度十分敏感,它在强光照射下的电阻称为亮电阻,在黑暗环境下的电阻称为暗电阻,两种阻值差异可达1000倍以上,某兴趣小组为了研究光照强度对光敏电阻阻值的影响,他们把一光敏电阻R1与定值电阻R2(R2=1千欧)串联后接在6伏的电源上,电路如图(a)所示,闭合电键,当该光敏电阻处于不同环境下,电压表指针分别位于如图(b)、(c)所示的位置.请根据上述内容,回答下列问题.
(1)根据图(a)、(b)、(c)所示信息及相关条件,可得出初步结论:
光照强度越强,光敏电阻的阻值越________(选填“大”或“小”),依据是________.
(2)关于对光敏电阻的讨论,下列说法中正确的是_____.
A.亮电阻与暗电阻的差异越大,光敏电阻的性能越好
B.如果暗电阻接近于零,说明该光敏电阻已损坏
C.将光敏电阻与灯串联后接入照明电路可实现白天熄灭、夜间发光
D.将光敏电阻与灯并联后接入照明电路可实现白天熄灭、夜间发光.
【答案】小串联电路中,一个电阻不变,另一个电阻越小,电阻两端电压越小A,B
(1)根据如图(a)、(b)、(c)所示信息及相关条件,根据串联电路的电压特点,可得出初步结论:
光照强度越强,光敏电阻的阻值越小,依据是串联电路中,一个电阻不变,另一个电阻越小,电阻两端电压越小.
(2)关于对光敏电阻的讨论,下列说法中:
A.亮电阻与暗电阻的差异越大,光敏电阻的性能越好,该说法正确;
B.光照越暗,光敏电阻的阻值越大,如果暗电阻接近于零,说明该光敏电阻已损坏,该说法正确;
C.将光敏电阻与灯串联后接入照明电路,白天光照强度大,光敏电阻阻值小,则灯白天发光、夜间熄灭,故C说法错误;
D.将光敏电阻与灯并联接入照明电路后,灯白天、夜间都发光,故D错误.
10.如图所示的实验器材,现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,电路中电流约为0.5A,并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
①按要求连接实物图__________________
②画出相应的电路图___________________
③连接电路时开在应处于___________状态,变阻器的滑片应处于_________端(A或B)。
④滑片P向左移动时,电流表示数变______,灯泡亮度_____(填“变亮”、“变暗”或“不变”)
⑤如发现电流表、电压表的指针均反偏,最简单的解决方法是____________________;
如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变,则原因为__________________________________。
【答案】见解析所示见解析所示断开B小变暗调换电源正负极滑动变阻器接线均接了下面两个接线柱
(1)根据题意可知,电源由两节干电池组成,电压为3V,所以电压表的量程选用0~3V,与灯泡并联;
电路中电流约为0.5A,所以电流表的量程选0~0.6A,与灯泡串联;
滑片向右滑动时灯泡变亮,即电路中的电流变大、滑动变阻器接入电路的电阻变小,则滑动变阻器的右下方接线柱必须接入电路中,与开关、电源串联组成电路,如图:
(2)从正极开始依次画出开关、灯泡、电流表、滑动变阻器回到负极,最后电压表并联在灯泡的两端,电路图如下:
(3)为了保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态;
滑动变阻器的滑片应处于最大阻值端,根据连接的实物图知,在A端电阻最大;
(4)滑片P向左移动时,接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,则电流变小,即电流表示数变小,灯泡亮度会变暗。
(5)如发现电流表、电压表的指针均反偏,说明两表的电流方向都反了,最简单的解决方法是调换电源正负极;
如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变,说明电路中电阻较大,调节滑片也不起作用,是因为滑动变阻器连接了下面两个接线柱,最大阻值接入电路,故出现此现象。
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