物理专题电学探究题.doc

1 小丽同学进行探究实验的电路如下图所示 她用电流表分别在 A B C 三处测得电 流如下表 请帮她完成如下几项工作 1 比较上表数据 可以得出结论是 2 小丽把电流表接入 A 点 当闭合开关时 发现电流表指针如右图所示 出现这故 障的原因是 2 某同学利用如右图所示装置研究磁与电的关系 请仔细观察图中的装置 操作和现象 然后分析 归纳出两个结论 1 2 3 李明同学探究灯泡发光时的亮度与那些因素有关 他用九只不同规格的灯泡分别接入电 路 使它们都正常发光 并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流 李 明仔细观察灯泡的亮暗程度 发现可把九只灯泡分成三组 每组的亮暗程度相同 且第一 组最亮 第二组其次 第三组最暗 实验中记录的有关数据分别如下表一 表二 表三所 示 表一 表二 表三 1 分析比较实验序号 1 与 4 2 与 5 3 与 6 的数据及观察到的现象 可得到的初步 结论是 2 分析比较实验序号 的数据及观察到的现象 可得出的初步 结论是 3 请进一步综合分析比较表一 表二 表三中的数据及观察到的现象 并归纳得出 两个结论是 测量处 ABC 电流 安 0 50 20 3 实验 序号 电压 伏 电流 安 461 00 5120 50 6240 25 实验 序号 电压 伏 电流 安 162 00 2121 00 3240 50 实验 序号 电压 伏 电流 安 731 00 860 50 9120 25 4 某同学在做 测定小灯泡的功率 实验时 连成如下图所示的电路实物图 闭合开 关后发现两只电表的指针不动 请你检查一下 请写出他接线的四个错误 1 2 3 4 5 电学课中 老师曾讲过 水果电池 激发了某同学对苹果导电性能的探究 下表 是该同学在一定电压下研究苹果形状 甜度和通过的电流的实验数据 苹果情况苹果 1 一般甜 苹果 2 较甜 苹果 3 很甜 完整 100 A 200 A 300 A 削了皮 100 A 200 A 300 A 切掉一部分 100 A 200 A 300 A 根据上述表格信息 把能得出的探究结论写出两条填在线上 结论一 结论二 6 在研究 水果电池电压与哪些因素有关 的实验中 如图 13 所示 1 小星作出如下猜想 猜想一 水果电池电压与水果种类有关 猜想二 水果电池电压与两电极间距离有关 猜想三 水果电池电压与两电极插入水果的 深度有关 为了验证上述猜想是否正确 小星设计了如 下准备实验和记录的表格 为验证猜想一 应做编号为 的 实验 为验证猜想二 应做编号为 的 实验 为验证猜想三 应做编号为 的 实验 2 小星又提出猜想四 水果电池电压与水果大小有关 他将苹果依次切去一部分来做实验 并将数据记录如下 苹果大小 个 1 3 41 21 4 测得的电压 V 0 2 7 0 2 8 0 2 6 0 2 8 实验 编号 水果 种类 深度 cm 两极间 距离 cm 电压 V 113 222 3 苹果 33 421 5 菠萝 22 该实验说明 3 以上探究方法在初中物理中经常用到 以下探究活动中也采用了此方法的是 A 探究电流与电压 电阻的关系 B 探究决定导体电阻大小的因素 7 小宇同学参加了学校 研究性学习小组 探究了 研究磁性强弱是否与温度有关 的课题 他做的实验如下 将一条形磁铁的一端固定在铁架台上 另一端吸着一些小 铁钉 用酒精灯给磁铁加热 如图甲所示 经过一段时间后 当磁铁被烧红时 发现 铁钉纷纷落下 1 从小宇的实验可得出的初步结论是 2 根据这一结论 他大胆设计了一个温度报警器 装置如图乙所示 请简述它的工 作原理 3 日常生活中哪种用电器使用以上的控制原理 8 小林用如图 18 所示的电路研究串联电路特点 闭合开关 S 后 发现灯 L1较亮 灯 L2较暗 他对这一现象的解释是 电流从电源正极出发 经过 灯 L1 灯 L2 电流逐渐变小 所以灯 L1较亮 灯 L2较暗 小欢认为小林 的解释是错误的 她只利用图 18 中的器材设计了一个实验 并根据实验现 象说明小林的解释是错误的 请你完成下列问题 1 在右侧虚线框中 画出小欢所设计的实验电路图 2 根据实验现象简要说明小林的解释是错误的 9 下列是某实验中的三个电路图 请仔细观察后回答 1 该实验探究的问题是 S RL 图 12 甲 A BA 2 你的结论是 3 夏荷同学探究出的结论是 串联电路中的总电压大于任何一个用电器两端的电压 秋宁同学的结论是 串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和 对他 们的结论 你如何评估 10 为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流之间的关系 小 明同学选择的实验器材是 3 节干电池串联作电源 两个标有 2 5V 字样的相同小灯泡 一只电流表 一个开关 导线若干 他的实验设想是 先将实验器材连成如图 17 所示的电路 然后用 电流表选择恰当的量程分别测出 A B C 三处的电流 分析这一次 测量中三处电流的数据 就可得出干路的电流与支路的电流的关系 请你分析说明小明同学的这一实验方案存在哪些不足之处 11 小明设计了如图 12 甲 所示的电路图 做 探究导体电阻大小与导体长度的关系 的实验 在 A B 间接入下表中待研究的电阻丝 电源电压 U 恒定 忽略温度对灯丝电阻的 影响 电阻丝用电阻符号表示 序号材料长度横截面积 1 锰铜合金丝 LS 2 镍铬合金丝 LS 3 镍铬合金丝 L2S 4 镍铬合金丝 2LS 1 小明选择序号为 的两根电阻丝来探究 实验采用的方法叫 2 他正确选择后 将电阻丝分别接入 A B 间 闭合开关 观察灯泡的亮暗或电流表的 示数来比较电阻丝电阻的大小 实验中 两次电流表指针均有偏转 但第一次的示数大于 第二次的示数 说明第一次接入的电阻丝阻值 填 较大 或 较小 其中第二 次实验中灯泡不亮 你认为原因是 3 小明继续用上述电源设计了图 12 乙 所示的电路图 来探究导体电阻大小还与什 么因素有关 温度 导体长度因素除外 他应选择序号为 的两根电阻丝分别接 入 所在位置 请你简述小明选择的原理及结论 1 R 2 R 图 17 S R1R2 V 图 12 乙 12 小明同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电 现有金属材料甲和金属材 料乙制成的各种不同规格的金属丝 规格如下表所示 请你帮助小明同学完成下面的实验方案 1 实验器材除上述金属丝 干电池 开关 导线外 还必须选用的器材有 2 实验中应选取的金属丝分别是 只需填字母代号 3 请在下面空白处画出实验电路图 用 表示金属丝 4 在本实验中 你是如何判断哪种金属材料更容易导电的 13 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 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 Rl R2 的大小关系是 Rl R2 3 分别指出小芳 小明的实验设计各有哪些可改进之处 金属丝代号材料长度 m横截面积 mm2 A 金属甲 10 1 B 金属甲 0 50 1 C 金属乙 10 1 D 金属乙 10 2 14 1 图 14 是电学中很重要的两个实验 其中甲图装置是研究 的规律 乙图装置是研究 的规律 图 14 2 图 15 是法拉第发明的能够产生持续电流的机器 发电机 金属圆盘可以看成是由无 数根长度等于圆盘半径的导线组成的 金属圆盘在磁极间不断转动 每根导线都在做切割 磁感线运动 从而产生持续的电流 某校探究小组仿制了这个发电机装置 如图 16 对 影响电流大小的因素进行如下探究 当圆盘转速增大时 电流表指针偏转增大 说明电流大小跟 有 关 保持圆盘转速不变 换用一个半径更大的金属圆盘 发现电流表指针偏转更大 说 明电流大小还跟 有关 保持圆盘转速不变 换用 发现电流表指针偏转更大 说明电流大小跟磁 场强弱有关 图 16 图 15 15 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关 小聪所在的实验小组用漆包线 表面涂有绝缘 漆的导线 在大铁钉上绕若干圈 制成简单的电磁铁 结合其它实验器材做了如图 7 所示 的实验 根据 b c d 中观察到的情况 完成下面填空 通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同 来判断它 不同 通过比较 两种情况 可以知道通过的电流越大 电磁铁的磁性越强 通过比较 d 中甲 乙两个电磁铁 发现外形结构相同的电磁铁 通过相同的 时 线圈匝数越 磁性越强 16 小明在进行 测量小电灯的功率 的实验时 实验台上给他提供的器材有 6V 蓄电池 电流表 0 0 6A 0 3A 电压表 0 3V 0 15V 滑动变阻器 50 1 5A 额定电压为 2 5V 的小电灯 正常发光时的电阻约为 7 开关各一个 导线若干 1 小明在实验中电流表应该选择 的量程 电压表应该选择 的量程 2 他连接的实物电路如图 14 所示 请你在虚线框内画出该电路图 3 闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 填写 C 或 D 端 4 闭合开关后 小明发现灯泡不发光 电流表的示数为零 电压表的示数为 6V 产生 此故障的原因可能是下列情况中的 和 填写序号 A 小电灯短路 B 小电灯的灯丝断了 C 小电灯的灯座接触不良 D 电压表的正 负接线柱接反 E 变阻器滑片放在了最小阻值处 5 排除故障后 调节滑动变阻器测得如右表所示 的三组数据 则小电灯的额定功率为 W 6 小明发现 由表中数据计算可知 小电灯亮度 不同时灯丝的电阻不相等 你认为造成这种结果的原因是 17 小华学了有关电磁方面的知识后 设计了如图 8 所示的甲 乙两个装置 1 为了探究电磁感应现象 小华应选用 装置进行实验 2 小华选用甲装置探究有关知识时 进行了如下的操作 让直线 ab 静止在磁场中 让导线 ab 在磁场中左右运动 让导线 ab 沿竖直方向上下缓慢运动 其中能使电流 表指针发生偏转的是 填序号 3 如果在乙装置的实验中 当开关闭合时 发现直导线 ab 向左运动 若要使导线 ab 向 左运动 你采取的措施是 在这个实验中 电能转 化为 能 18 如图 13 是探究电流与电压 电阻关系的实验电路图 1 由于电路中电流的大小受多种因素的影响 所以我们在探究某一因素变化对电流的影响 时 必须保持其它因素不变 即采用了 法 2 实验探究分两步进行 a 保持电阻不变 探究电流与电压的关系 b 保持电压不变 探究电流与电阻的关系 图 14 是根据实验数据绘制的图像 其中正确表示电阻不变 电 流随电压变化的图像是 图 选填 甲 或 乙 3 在探究过程中 使 用滑动变阻器 R 的目的是 4 综合图 14 甲 乙图像可得到的结论是 19 在探究串 并联电路规律的实验里 王大海进行了如下操作 1 把两个标有 2 5V 0 3A 的小灯泡 L1和 L2串联起来接到电源上 使灯泡发光 如图 l2 所示 分三次接人电压表 分别测量 AB 之间 BC 之间 AC 之间的电压并记入表 一 2 把上述两个灯泡改接成并联后 接到另一电源上 使灯泡发光 如图 l3 所示 分三次接入电流表 分别测量 A B C 三点的电流并记人表二 请你评估 1 表一的测量结果有一个是错误的 错误的是 判断的依据是 2 表二的测量结果是否可能 谈谈你的观点 20 实验小组进行了 测定额定电压是 2 V 的小灯泡功率 的实验 1 实验记录与计算如下表 根据他们观察的现象和记录的实验数据分析 你可得出什么结论 请说出两点 小灯泡的额定功率是 W 2 他们还注意到 这个实验记录也可以用来计算小灯泡灯丝的电阻 并发现灯丝的电阻 值随电压升高而增大 同学们想 导体的电阻不是与电压 电流无关吗 怎么会有这样的 结论呢 请你给他们作出合理的解释 3 在图 11 中用笔画线代替导线完成该实验的电路连接 请正确选择电表量程 请在坐标图 12 中作出小灯泡的电压和电流的关系图象 21 同学们要测量电阻 Rx 的阻值 其阻值约几百欧 实验室能提供的器材有 干电池两节 电流表 电压表 滑动变阻器 100 2A 开关各一只 导线若干 1 某同学设计的实验电路如图所示 并要用此电路测量待测电阻 Rx 的阻值 你认为这 个方法是否可行 简述你的观点 电压U V 1 52 02 5 电流I A 0 220 260 30 功率P W 0 330 52 灯泡发光情况灯丝暗红微弱发光正常发光 图 11 2 如果上述方法可行 画出电路图 并写出主要实验步骤和 Rx 表达式 如果上述方法 不可行 请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案 画出电路图 并写出主要 实验步骤和 Rx 表达式 22 小明用下列器材探究小灯泡亮度与实际功率的关系 其中的小灯泡上标有 2 5V 字 样 1 请你用笔画线代替导线 将电路补画完整 2 小明连接好电路后一闭合开关 发现电压表指针反偏 原因是 3 小明改正了连接错误后继续实验 移动滑动变阻器滑片 看到电压表和电流表的示 数如上图所示 此时小灯泡消耗的实际电功率为 W 通过多次实验小明得出 小 灯泡越亮它的实际功率越 4 实验中 小明想到用伏安法测定值电阻 也要多次移动滑动变阻器的滑片 但目的 和这次不同 测电阻时移动滑片是为了 23 冬冬在做 探究通过导体的电流与电阻的关系 的实验中 采用了图 13 甲 所示的电 路图 1 请按照电路图 用笔画线代替导线 将图 13 乙 中的实物图连接完整 2 实验过程中 冬冬把电阻 JR 由 5 分别换成了 10 20 每次闭合开关后 首先应 调节 使 保持不变 然后再 记录流表的示数 3 下表是冬冬测得的三组数据 据此数据可得到的结论是 4 本实验中测量了多组数据 爱思考的冬冬想到 在许多实验中都需要进行多次测量 有 的是为了从不同情况中找到普遍规律 有的是为了求平均值以减小误差 你认为下列实验中 多次测量的目的与本实验相同的是 填序号 测量物体的长度 用伏安法测量定值电阻的阻值 探究重力大小与质量的关系 24 某实验小组的同学探究电流与电压的关系时 用到如下器材 电源 1 个 电流表 电压表各 1 只 定值电阻 5 10 15 各 1 只 滑动变阻器 1 只 开关 1 个 导线若干 设计的电路如图所示 1 这个实验使用了控制变量的方法 其中被控制的 变量是 滑动变阻器R2的作用是 下面是他们获取的一组实验数据 2 实验中他们选用的定值电阻阻值为 3 请在坐标系上画出电流随电压变化的图像 4 分析表中的数据或图像 你能得出的探究结论 25 学完焦耳定律后 小红和小亮想利用如图 12 所示的装置比较铝和锰铜这两种材料的导电性能 他们应该选用 都相同的铝丝 和锰铜丝 2 小红想在两个烧瓶中分别装入等质量的煤油 而小亮建议用水 代替煤油 小亮的建议不妥的原因是 3 按小红的想法进行实验 接通电路后 他们发现甲烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中煤油 的温度升高得慢 说明 丝的导电性能较强 26 在 测量小灯泡的电阻 实验中 电源电压保持不变 小灯泡的额定电压为 2 5V 电路接通后 小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接 入电路的电阻减小时 电压表的示数也变小了 你认为 电路连接中存在的错误是 改正电路后 他将测得的数据及计算结果填在下面的表 格中 实验次数 物理量 1234 电压 U V 2 52 01 51 0 电流 I A 0 300 260 220 20 电阻 R 7 76 85 0 小灯泡正常发光时的电阻为 保留一位小数 3 分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的 这说明 电压U V 246810 电流I A 0 390 791 201 582 00 A V R1 R2 0 2 4 6 8 10 12 0 4 0 8 1 2 1 6 2 0 U V I A 这种现象在生活中也有体现 例如家里的白炽灯在刚开灯 的瞬间 灯丝 烧断 选填 容易 或 不容易 4 小明还想测出一段电炉丝的电阻值 可是在连接电路时发现电流表已被烧坏 请你利用 现有器材 电压未知的电源 量程合适的电压表 最大阻值为 20 的滑动变阻器 开关各 一个 导线若干 帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路 把你 设计的实验电路图画在虚线框内 电炉丝的符号为 27 江苏连云港 某班同学到实验室做 测定小灯泡额定功率 的实验 被测小灯泡的额 定电压为 3 8V 电阻约为 10 实验室有如下器材 电源 电压为 6V 电流表 0 0 6A 0 3A 电压表 0 3V 0 15V 开关各一只 导线若干 滑动变阻器三只 R1 5 0 5A R2 10 0 5A R3 500 1A 同学们设计的电路如图所 示 1 电压表应选用 挡 滑动变阻器应选用 选填 R1 R2 R3 2 实验电路接好后 合上开关时 部分同学发现电路出现故 障 主要有下表所列的两种情况 请根据现象和检测结果指出 故障的可能原因 故 障 现 象检 测故 障 原 因 灯泡较暗 两表的示数均较 小 移动滑动变阻器滑片 现象不 变 灯泡不亮 电压表示数较大 电流表无示数 取下灯泡 两表的示数不变 3 下表为某小组的实验记录分析表 实验序号电压表示数 V电流表示数 A 功率 W额定功率 W 13 00 361 08 23 80 41 52 34 50 421 89 1 50 3 1 891 521 08 额 P 老师认为该小组数据处理过程有误 你认为正确测量结果P额 W 28 以下是某班开展 制作模拟调光灯 综合实践活动的片段 根据题意回答或者解决有 关问题 实验器材 学生电源 电压限取 6V 挡 规格为 2 5V0 25A 的小灯泡 规格为 20 2A 的滑动变阻器 开关和若干导线 另有各种规格的定值电阻可供任意选用 均 标注电阻值和允许通过的最大电流值 制作要求 亮度可连续调节 在调光的整个过程中 灯两端的电压不超过 2 5V 活动过程 1 计算出小灯泡正常发光时的电阻为 2 你准备采取什么措施 让灯泡能接到 6V 的电源上 且能 调节亮度 简要说明你采取的措施 V A 第 27 题 3 相互交流时 小强实验桌上的情景如图 16 不少同学认为该调光灯不符合制作要求 请你指出不符合要求之处 4 小玲同学认为 可在小强的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R0 如图 17 就能符合要求 请你根据题意和有关计算 确定R0的规格 5 还有同学提出另一种改进方案 如果不串联定值电阻 可以在滑动变阻器的适 当位置上做标记 或加一个限位装置 限制它的调节范围 也能符合要求 请你说明 还 需增加什么电学器材 这个改进方案才能实施 并说明 如何运用增加电学器材来达到你 的目的 29 在一次测定小灯泡额定功率的实验中 老师给出了下列器材 额定电压为U0的小灯泡 电源 电压未知 一个阻值为R的电阻 一个滑动变阻器 一只电流表 一个单刀双掷开 关和若干导线 实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生的变化 1 小张同学设计的实验电路图如下图所示 请你根据电路图用笔画线连接未完成的 实物连线 2 写出用以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量 物理 量用字母表示 3 本实验中 小灯泡额定功率的表达式 P 4 若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为一只电 压表 请你重新设计一个实验电路图 测量小灯泡的额定 功率 将实验电路图画在方框内 不需要说明实验步骤 30 学习了电流的磁场和磁场对电流有力的作用的知识之后 某学校兴趣小组的同学猜想 既然电流周围存在着磁场 那 么两根互相靠近的通电导体之间将会发生相互作用 他们将两根导线 可伸长 平衡放置 后固定 如图甲所示 向后通上如图 乙 丙 丁 所示的电流 通过反复实验证实了他 们的猜想 请你根据下面的实验现象回答问题 1 平行放置的两根通电导线之间作用力的特点是 当两根导线通同向电流时 两根导 线相互 当两根导线通反向电流时 两根导线相互 2 两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距离 导线的 长度有关外 还与哪个因素有关 你猜想的依据是什么 参考答案 1 并联电路中 干路电流等于各支路电流之和 电流表接线柱接反了 2 通电导线周围存在着磁场 通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关 3 1 灯泡两端的电压相同时 通过灯泡的电流越大 小灯越亮 2 2 与 4 或 3 与 5 6 与 9 通过灯泡的电流相同时 灯泡两端的电压越大 灯越亮 3 灯泡两端的电压和通过灯泡电流的乘积相同时 灯泡的亮暗程度相同 灯泡两端的电压和通过灯泡电流的乘积越大时 灯泡越亮的亮 4 1 电源断路 2 电压表没有与被测小灯泡并联 3 电流表接线柱接反了 4 滑动变阻器不能变阻 5 电压一定时 通过苹果的电流大小与苹果的形状无关 电压一定时 苹果越甜 通过的电流越大 6 2 5 4 5 1 3 水果电池的电压与水果大小无关 A B D 7 温度升高 磁铁的磁性减弱 在图乙电路图中 当温度不高时 磁铁吸引弹簧开关 电铃所在电路断开 当温度过高时 磁铁的磁性减弱 磁铁不会再吸引弹簧开关 使电铃所在电路接通 电铃发声报警 8 由电路图可知 L1与 L2为串联 而串联电路中的电流处处相等 9 1 串联电路中各部分电路的电压与总电压的关系 2 串联电路两端的总电压等于 各部分电路两端电压之和 3 两位同学的结论都正确 前者定性地概括了串联电路总电 1 1 2 1 2 1 UU U U U R R 压与各部分电路电压的关系 后者定量地描述串联电路总电压与各部分电路电压间的关系 也包含了前位同学的结论 更有实际意义 10 使用的电源电压大于小灯泡的额定电压 易烧坏小灯泡 1 两灯泡相同且电源的电压无法改变 最多只得到一组数据 缺乏说服力 2 11 接入的电阻太大 通过小灯泡的电流小 小灯泡的实际功率小 1 和 2 或 2 和 3 a 在串联电路中电流处处相等 各用电器的电压与电阻成正比 b 由电路图可知 c 可知在长度 横截面积相同的条件下 而不同材料的电阻丝其阻值不同 若选 2 和 3 可知同种材料在长度一定的条件下 导体的电阻与导体的横截面积有关 12 两只相同的小灯泡 A C 根据小灯泡的亮暗 小灯泡越亮的支路中的金属丝越易导 电 13 小芳应在干路串接一只滑动变阻器 既能保护电路 又能方便改变电压值得到多组数 据 使得到的结论更有说服力 小明应变换阻值不同的电阻进行实验得到多组数据更有说 服力 14 1 磁场对电流的作用 磁场对通电导体的作用 电磁感应 2 转速切割磁 1 2 感线的导体的长度一个磁场更强的磁铁 3 15 略 16 0 0 6A 0 15V 3 C 4 B C 5 0 9 6 灯丝的电阻与温度有关 17 略 18 1 控制变量法 2 乙 3 保护电路 改变电阻两端的电压 4 在电阻不变 的情况下 导