智能批
电子错题
电子错题
答案
解:
未获取到该物理题的有效题干、已知条件及待求问题相关完整信息,无法进行对应规范解题,请补充完整具体的题目内容后再完成解答。
未获取到该物理题的有效题干、已知条件及待求问题相关完整信息,无法进行对应规范解题,请补充完整具体的题目内容后再完成解答。
解析
【分析】
解题的核心前提是获取完整的题目要素,包括明确的题干背景、已知条件、待求解的具体问题等内容,当前仅收到零散的“智能批 电子错题”字样,没有任何可支撑解题的有效信息,既无法定位对应考点,也无法梳理推导逻辑,因此需要提示用户补充完整的具体题目内容后再开展解答。
【解析】
当前提交的内容不存在有效物理题的完整题干、已知条件以及待求问题的相关信息,不满足规范解题的基础要求,无法进行对应的分析、列式、推导等常规解题操作,需要用户补充完整的具体题目内容后,才能输出符合标准的解题过程。
【答案】
未获取到该物理题的有效题干、已知条件及待求问题相关完整信息,无法进行对应规范解题,请补充完整具体的题目内容后再完成解答。
【知识点】
无有效题目信息
【点评】
本次提交的内容严重缺失核心解题要素,没有任何可用于分析推导的有效信息,用户需要将完整的题目文本、配套配图等相关内容全部补充齐全后,才能得到针对性的解题指导。
【难度系数】
0.0
解题的核心前提是获取完整的题目要素,包括明确的题干背景、已知条件、待求解的具体问题等内容,当前仅收到零散的“智能批 电子错题”字样,没有任何可支撑解题的有效信息,既无法定位对应考点,也无法梳理推导逻辑,因此需要提示用户补充完整的具体题目内容后再开展解答。
【解析】
当前提交的内容不存在有效物理题的完整题干、已知条件以及待求问题的相关信息,不满足规范解题的基础要求,无法进行对应的分析、列式、推导等常规解题操作,需要用户补充完整的具体题目内容后,才能输出符合标准的解题过程。
【答案】
未获取到该物理题的有效题干、已知条件及待求问题相关完整信息,无法进行对应规范解题,请补充完整具体的题目内容后再完成解答。
【知识点】
无有效题目信息
【点评】
本次提交的内容严重缺失核心解题要素,没有任何可用于分析推导的有效信息,用户需要将完整的题目文本、配套配图等相关内容全部补充齐全后,才能得到针对性的解题指导。
【难度系数】
0.0
1. 某同学安装了一个可调节亮度的电灯,如图,为了使滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电灯的亮度变暗,正确的连接方式是
(

A.M接C,N接A
B.M接D,N接B
C.M接A,N接B
D.M接C,N接B
(
A
)A.M接C,N接A
B.M接D,N接B
C.M接A,N接B
D.M接C,N接B
答案
1. A 解析:滑片向右移动时,灯泡亮度变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器接入的电阻变大,故M接C、D都行,N需要接A,或M接A,N接C、D都行.故A符合题意.
解析
【分析】
首先我们从题目要求倒推:要让滑片向右移动时电灯变暗,灯泡亮度由实际功率决定,电源电压不变的情况下,灯泡变暗说明电路电流变小,那么滑动变阻器接入电路的电阻就必须变大。接下来回忆滑动变阻器的使用规则:它靠改变接入的电阻丝长度改变电阻,接线要“一上一下”,接入哪段电阻丝由下方的接线柱决定:如果下接线柱接A,滑片右移时A到P的电阻丝变长,电阻就变大;如果下接线柱接B,滑片右移时B到P的电阻丝变短,电阻就变小。因此我们需要下接线柱接A,上接线柱C、D任选其一就符合要求,再逐一比对选项就能选出正确答案。
【解析】
解:
1. 推导电阻变化要求:滑片右移灯泡变暗,说明电路电流减小,电源电压恒定,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,滑动变阻器接入电路的电阻需要变大。
2. 结合滑动变阻器原理分析:滑动变阻器接入电路的电阻丝由下方接线柱决定:
若下接线柱接A:滑片向右移动时,A到滑片P的电阻丝长度增加,接入电阻变大,符合要求;
若下接线柱接B:滑片向右移动时,B到滑片P的电阻丝长度减小,接入电阻变小,不符合要求。
因此下接线柱必须接A,上接线柱C、D连通,任意接都可。
3. 逐一判断选项:
A选项:M接C,N接A,接入电阻丝为AP段,滑片右移电阻变大,电流变小,灯泡变暗,符合要求;
B选项:M接D,N接B,接入电阻丝为BP段,滑片右移电阻变小,电流变大,灯泡变亮,不符合要求;
C选项:M接A,N接B,滑动变阻器全部电阻丝接入电路,滑片移动电阻不变,灯泡亮度不变,不符合要求;
D选项:M接C,N接B,接入电阻丝为BP段,滑片右移电阻变小,电流变大,灯泡变亮,不符合要求。
综上,正确选项为A。
【答案】A
【知识点】滑动变阻器使用,欧姆定律
【点评】本题属于电路基础题,核心考察滑动变阻器的工作逻辑,解题时先通过灯泡亮度变化反向推导电阻的变化需求,再结合“接一下一上,远下电阻变大”的规律判断接线方式,避开接两个下接线柱电阻不变的易错点即可顺利解题。
【难度系数】0.7
首先我们从题目要求倒推:要让滑片向右移动时电灯变暗,灯泡亮度由实际功率决定,电源电压不变的情况下,灯泡变暗说明电路电流变小,那么滑动变阻器接入电路的电阻就必须变大。接下来回忆滑动变阻器的使用规则:它靠改变接入的电阻丝长度改变电阻,接线要“一上一下”,接入哪段电阻丝由下方的接线柱决定:如果下接线柱接A,滑片右移时A到P的电阻丝变长,电阻就变大;如果下接线柱接B,滑片右移时B到P的电阻丝变短,电阻就变小。因此我们需要下接线柱接A,上接线柱C、D任选其一就符合要求,再逐一比对选项就能选出正确答案。
【解析】
解:
1. 推导电阻变化要求:滑片右移灯泡变暗,说明电路电流减小,电源电压恒定,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,滑动变阻器接入电路的电阻需要变大。
2. 结合滑动变阻器原理分析:滑动变阻器接入电路的电阻丝由下方接线柱决定:
若下接线柱接A:滑片向右移动时,A到滑片P的电阻丝长度增加,接入电阻变大,符合要求;
若下接线柱接B:滑片向右移动时,B到滑片P的电阻丝长度减小,接入电阻变小,不符合要求。
因此下接线柱必须接A,上接线柱C、D连通,任意接都可。
3. 逐一判断选项:
A选项:M接C,N接A,接入电阻丝为AP段,滑片右移电阻变大,电流变小,灯泡变暗,符合要求;
B选项:M接D,N接B,接入电阻丝为BP段,滑片右移电阻变小,电流变大,灯泡变亮,不符合要求;
C选项:M接A,N接B,滑动变阻器全部电阻丝接入电路,滑片移动电阻不变,灯泡亮度不变,不符合要求;
D选项:M接C,N接B,接入电阻丝为BP段,滑片右移电阻变小,电流变大,灯泡变亮,不符合要求。
综上,正确选项为A。
【答案】A
【知识点】滑动变阻器使用,欧姆定律
【点评】本题属于电路基础题,核心考察滑动变阻器的工作逻辑,解题时先通过灯泡亮度变化反向推导电阻的变化需求,再结合“接一下一上,远下电阻变大”的规律判断接线方式,避开接两个下接线柱电阻不变的易错点即可顺利解题。
【难度系数】0.7
2. 小王同学为了“探究影响导体电阻大小的因素”,设计了如图甲所示实验装置.实验器材:电源(1.5 V),电阻箱$R_{0}(0~999.9\ \Omega)$,电流表,电阻丝$R$,开关,导线若干.

(1)本实验通过
(2)小王发现只有一根电阻丝,他可以探究导体的电阻是否与导体的
A. 长度
B. 横截面积
C. 材料
(3)小王把电阻丝接入$ab$间,闭合开关$S$,将电阻箱调到适当位置不动,多次改变金属夹$P$的位置,得到多组$I、L$的数据,以电流的倒数$\frac{1}{I}$为纵坐标、电阻丝的长度$L$为横坐标,得出图像(如图乙).由图像可知,$R_{0}$的阻值为
(1)本实验通过
电流表的示数大小
来比较导体电阻的大小.(2)小王发现只有一根电阻丝,他可以探究导体的电阻是否与导体的
AB
有关.A. 长度
B. 横截面积
C. 材料
(3)小王把电阻丝接入$ab$间,闭合开关$S$,将电阻箱调到适当位置不动,多次改变金属夹$P$的位置,得到多组$I、L$的数据,以电流的倒数$\frac{1}{I}$为纵坐标、电阻丝的长度$L$为横坐标,得出图像(如图乙).由图像可知,$R_{0}$的阻值为
12
$\Omega$,该电阻丝5 cm长度的阻值为3
$\Omega$.答案
2. (1)电流表的示数大小 (2)AB (3)12 3
解析:(1)将不同阻值的电阻丝接入电路,电路中电流大小不同,电流表的示数大小不同,因此实验中是通过观察电流表的示数大小来比较电阻大小的.
(2)当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一根电阻丝,所以无法改变材料,不能够完成,故C不能探究,AB均可探究.
(3)当电阻丝接入0 cm,即电阻丝的电阻为零时,电源电压为1.5 V,电流倒数为$8\ \mathrm{A}^{-1}$,所以电流为$I_{0}=\frac{1}{8}\ \mathrm{A}=0.125\ \mathrm{A}$,则电阻箱的电阻为$R_{0}=\frac{U}{I_{0}}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.125\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$.当电阻丝接入10 cm,即电阻丝的电阻为R时,电源电压为1.5 V,电流倒数为$12\ \mathrm{A}^{-1}$,所以电流为$I'=\frac{1}{12}\ \mathrm{A}$,则电路总电阻为$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I'}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{\frac{1}{12}\ \mathrm{A}}=18\ \Omega$,则R的阻值为$R=R_{\mathrm{总}}-R_{0}=18\ \Omega-12\ \Omega=6\ \Omega$.在横截面积和材料一定时,导体的电阻跟导体的长度成正比,所以5 cm的电阻丝的电阻为3 Ω.
解析:(1)将不同阻值的电阻丝接入电路,电路中电流大小不同,电流表的示数大小不同,因此实验中是通过观察电流表的示数大小来比较电阻大小的.
(2)当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一根电阻丝,所以无法改变材料,不能够完成,故C不能探究,AB均可探究.
(3)当电阻丝接入0 cm,即电阻丝的电阻为零时,电源电压为1.5 V,电流倒数为$8\ \mathrm{A}^{-1}$,所以电流为$I_{0}=\frac{1}{8}\ \mathrm{A}=0.125\ \mathrm{A}$,则电阻箱的电阻为$R_{0}=\frac{U}{I_{0}}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.125\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$.当电阻丝接入10 cm,即电阻丝的电阻为R时,电源电压为1.5 V,电流倒数为$12\ \mathrm{A}^{-1}$,所以电流为$I'=\frac{1}{12}\ \mathrm{A}$,则电路总电阻为$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I'}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{\frac{1}{12}\ \mathrm{A}}=18\ \Omega$,则R的阻值为$R=R_{\mathrm{总}}-R_{0}=18\ \Omega-12\ \Omega=6\ \Omega$.在横截面积和材料一定时,导体的电阻跟导体的长度成正比,所以5 cm的电阻丝的电阻为3 Ω.
解析
【分析】
1. 第一问:本实验没有直接测量电阻的工具,根据欧姆定律,电源电压一定时,电路的电阻越大,电流就越小,因此可以通过电流表的示数大小间接反映导体电阻的大小,这是物理实验常用的转换法。
2. 第二问:探究电阻的影响因素需要用控制变量法,现有只有一根电阻丝,材料固定无法更换,因此不能探究电阻和材料的关系;可以通过移动金属夹改变接入电路的电阻丝长度,探究电阻与长度的关系;还可以将电阻丝对折,改变接入的横截面积,控制长度不变探究电阻与横截面积的关系,因此可以探究长度和横截面积两个因素。
3. 第三问:结合欧姆定律推导,电路总电阻为R₀加上接入的电阻丝电阻,从图乙取两个特殊点:当L=0时,接入电阻丝阻值为0,此时1/I=8 A⁻¹,代入即可算出R₀;当L=10cm时,1/I=12 A⁻¹,算出此时总电阻,减去R₀得到10cm电阻丝的总阻值,再根据电阻与长度成正比,算出5cm对应的电阻即可。
【解析】
(1) 电源电压不变时,导体电阻越大,电路中电流越小,因此本实验通过电流表的示数大小来间接比较导体电阻的大小。
(2) 仅有一根电阻丝时,材料无法更换,不能探究电阻与材料的关系;可以改变接入电阻丝的长度探究电阻与长度的关系,也可以将电阻丝对折改变接入横截面积探究电阻与横截面积的关系,因此可选AB。
(3) ① 当接入电阻丝长度L=0时,电阻丝接入电阻为0,电路只有电阻箱R₀工作,由图乙得此时1/I=8 A⁻¹,即I=1/8 A,根据欧姆定律:
$R_0=\frac{U}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{\frac{1}{8}\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$
② 当接入电阻丝长度L=10cm时,由图乙得此时1/I=12 A⁻¹,即I'=1/12 A,此时电路总电阻:
$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I'}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{\frac{1}{12}\ \mathrm{A}}=18\ \Omega$
因此10cm长的电阻丝阻值$R=R_{\mathrm{总}}-R_0=18\ \Omega-12\ \Omega=6\ \Omega$。
由于导体电阻在材料和横截面积不变时与长度成正比,因此5cm长度的该电阻丝阻值为$6\ \Omega×\frac{5\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}}=3\ \Omega$。
【答案】
(1) 电流表的示数大小 (2) AB (3) 12;3
【知识点】
转换法应用,影响电阻的因素,欧姆定律计算
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的创新实验,结合了图像数据处理,既考察了控制变量法、转换法这两个物理实验核心方法的理解,又结合欧姆定律考察了从特殊坐标点提取信息计算的能力,学生容易出错的点是不会利用L=0的特殊点推导R₀的阻值,需要理解图像横纵坐标对应的物理含义。
【难度系数】
0.6
1. 第一问:本实验没有直接测量电阻的工具,根据欧姆定律,电源电压一定时,电路的电阻越大,电流就越小,因此可以通过电流表的示数大小间接反映导体电阻的大小,这是物理实验常用的转换法。
2. 第二问:探究电阻的影响因素需要用控制变量法,现有只有一根电阻丝,材料固定无法更换,因此不能探究电阻和材料的关系;可以通过移动金属夹改变接入电路的电阻丝长度,探究电阻与长度的关系;还可以将电阻丝对折,改变接入的横截面积,控制长度不变探究电阻与横截面积的关系,因此可以探究长度和横截面积两个因素。
3. 第三问:结合欧姆定律推导,电路总电阻为R₀加上接入的电阻丝电阻,从图乙取两个特殊点:当L=0时,接入电阻丝阻值为0,此时1/I=8 A⁻¹,代入即可算出R₀;当L=10cm时,1/I=12 A⁻¹,算出此时总电阻,减去R₀得到10cm电阻丝的总阻值,再根据电阻与长度成正比,算出5cm对应的电阻即可。
【解析】
(1) 电源电压不变时,导体电阻越大,电路中电流越小,因此本实验通过电流表的示数大小来间接比较导体电阻的大小。
(2) 仅有一根电阻丝时,材料无法更换,不能探究电阻与材料的关系;可以改变接入电阻丝的长度探究电阻与长度的关系,也可以将电阻丝对折改变接入横截面积探究电阻与横截面积的关系,因此可选AB。
(3) ① 当接入电阻丝长度L=0时,电阻丝接入电阻为0,电路只有电阻箱R₀工作,由图乙得此时1/I=8 A⁻¹,即I=1/8 A,根据欧姆定律:
$R_0=\frac{U}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{\frac{1}{8}\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$
② 当接入电阻丝长度L=10cm时,由图乙得此时1/I=12 A⁻¹,即I'=1/12 A,此时电路总电阻:
$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I'}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{\frac{1}{12}\ \mathrm{A}}=18\ \Omega$
因此10cm长的电阻丝阻值$R=R_{\mathrm{总}}-R_0=18\ \Omega-12\ \Omega=6\ \Omega$。
由于导体电阻在材料和横截面积不变时与长度成正比,因此5cm长度的该电阻丝阻值为$6\ \Omega×\frac{5\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}}=3\ \Omega$。
【答案】
(1) 电流表的示数大小 (2) AB (3) 12;3
【知识点】
转换法应用,影响电阻的因素,欧姆定律计算
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的创新实验,结合了图像数据处理,既考察了控制变量法、转换法这两个物理实验核心方法的理解,又结合欧姆定律考察了从特殊坐标点提取信息计算的能力,学生容易出错的点是不会利用L=0的特殊点推导R₀的阻值,需要理解图像横纵坐标对应的物理含义。
【难度系数】
0.6
3.“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,
准备的电学器材如下:电源4.5 V、电流表、电
压表、滑动变阻器R标有“30 Ω 1 A”、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω)、开关、导线若干.

(1)“探究电流与电压的关系”实验.
①某同学
②纠正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向

③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成
④善于预习的小辉,分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为
(2)“探究电流与电阻的关系”实验.
①将10 Ω的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2 V,读出电流表示数.
②接下来用20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数
③将实验器材中
准备的电学器材如下:电源4.5 V、电流表、电
压表、滑动变阻器R标有“30 Ω 1 A”、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω)、开关、导线若干.
(1)“探究电流与电压的关系”实验.
①某同学
断开
开关,按如图甲所示电路图连接实物.试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是电流表正负接线柱接反
.②纠正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向
左
(填“左”或“右”)滑动,使电阻$R_0$两端电压由1.5 V逐渐增大到2 V、2.5 V,读出所对应的电流值.其中第2次电流表示数如图丙所示为0.2
A.实验数据如表所示.③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成
正
比.④善于预习的小辉,分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为
10
Ω.(2)“探究电流与电阻的关系”实验.
①将10 Ω的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2 V,读出电流表示数.
②接下来用20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数
等于
(填“大于”“小于”或“等于”)2 V时,读出电流表示数.③将实验器材中
30 Ω
(填“5 Ω”或““30 Ω”)定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法完成实验.答案
3. (1)①断开 电流表正负接线柱接反 ②左 0.2 ③正 ④10 (2)②等于 ③30 Ω
解析:(1)①在连接或拆解电路时,为了保护电路,开关必须要断开.开关闭合后,发现电流表指针指在零刻度线左端,原因是电流表正负接线柱接反了.
②R和$R_{0}$串联,电阻$R_{0}$两端电压由1.5 V逐渐增大,R的阻值要变小,滑片要向左滑动.由图丙知道,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其示数为0.2 A.
③探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,需控制电阻不变,结论是:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
④根据欧姆定律知道,定值电阻的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.15\ \mathrm{A}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$.
(2)②探究电流与电阻的关系实验中应控制电阻两端的电压不变,使电压表的示数等于2 V.
③图中电源电压为4.5 V,当A、B间换成30 Ω的电阻时,电路的电流为$I=\frac{U_{\mathrm{V}}}{R}=\frac{2\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=\frac{1}{15}\ \mathrm{A}$,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器的电压为$U_{\mathrm{滑}}=U-U_{\mathrm{V}}=4.5\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$,滑动变阻器的电阻为$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{\frac{1}{15}\ \mathrm{A}}=37.5\ \Omega>30\ \Omega$,即变阻器的最大阻值至少为37.5 Ω,所以当A、B间换成30 Ω的电阻时,无论怎样移动滑片P都无法完成实验.
解析:(1)①在连接或拆解电路时,为了保护电路,开关必须要断开.开关闭合后,发现电流表指针指在零刻度线左端,原因是电流表正负接线柱接反了.
②R和$R_{0}$串联,电阻$R_{0}$两端电压由1.5 V逐渐增大,R的阻值要变小,滑片要向左滑动.由图丙知道,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其示数为0.2 A.
③探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,需控制电阻不变,结论是:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
④根据欧姆定律知道,定值电阻的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.15\ \mathrm{A}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$.
(2)②探究电流与电阻的关系实验中应控制电阻两端的电压不变,使电压表的示数等于2 V.
③图中电源电压为4.5 V,当A、B间换成30 Ω的电阻时,电路的电流为$I=\frac{U_{\mathrm{V}}}{R}=\frac{2\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=\frac{1}{15}\ \mathrm{A}$,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器的电压为$U_{\mathrm{滑}}=U-U_{\mathrm{V}}=4.5\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$,滑动变阻器的电阻为$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{\frac{1}{15}\ \mathrm{A}}=37.5\ \Omega>30\ \Omega$,即变阻器的最大阻值至少为37.5 Ω,所以当A、B间换成30 Ω的电阻时,无论怎样移动滑片P都无法完成实验.
解析
【分析】
这道题围绕“探究电流与电压和电阻的关系”核心电学实验展开,可按两个实验模块分步梳理思路:
1. 探究电流与电压的关系部分:首先回忆电路连接的安全操作要求,连接电路时开关必须断开,电流表反向偏转的故障可直接对应正负接线柱接反;要让定值电阻两端电压变大,根据串联分压规律,需要减小滑动变阻器接入的阻值,即可确定滑片移动方向;电流表读数先确认量程和分度值再读取数值;控制电阻不变时电流与电压的正比关系是该实验的核心结论,最后用欧姆定律R=U/I代入多组实验数据就能算出定值电阻的阻值。
2. 探究电流与电阻的关系部分:明确实验要控制定值电阻两端电压不变,所以更换大电阻后要调节滑片让电压表示数回到之前设定的2V;最后判断无法完成实验的定值电阻,利用串联分压规律,计算出保持定值电阻两端电压为2V时,滑动变阻器需要的最大阻值,和给定的滑动变阻器30Ω最大阻值对比,就能得到超出适配范围的定值电阻。
【解析】
(1)①连接或拆解电路时,为保护电路元件,必须断开开关;试触时电流表指针向零刻度线左侧偏转,说明电流从电流表负接线柱流入、正接线柱流出,故障为电流表正负接线柱接反。
②要让定值电阻R₀两端电压从1.5V逐渐增大,根据串联分压原理,需要减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑片P向左滑动;电流表选用0~0.6A小量程,分度值为0.02A,图丙的示数为0.2A。
③控制电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比,是该实验的核心结论。
④根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,代入三组实验数据:$R_0=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.15\ \mathrm{A}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,因此定值电阻阻值为10Ω。
(2)②探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压保持不变,因此用20Ω电阻替换10Ω电阻后,要调节滑片使电压表示数等于之前设定的2V。
③电源电压为4.5V,定值电阻两端控制电压为2V,滑动变阻器需要分担的电压为$U_{\mathrm{滑}}=4.5\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$,根据串联分压规律$\frac{R_{\mathrm{定}}}{R_{\mathrm{滑}}}=\frac{U_{\mathrm{定}}}{U_{\mathrm{滑}}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{2.5\ \mathrm{V}}=\frac{4}{5}$,滑动变阻器最大阻值为30Ω,允许接入的最大定值电阻为$R_{\mathrm{定max}}=30\ \Omega×\frac{4}{5}=24\ \Omega$,给定的30Ω定值电阻超过该最大值,无论怎么移动滑片都无法让定值电阻两端电压达到2V,无法完成实验。
【答案】
(1)①断开;电流表正负接线柱接反 ②左;0.2 ③正 ④10 (2)②等于 ③30 Ω
【知识点】
电路连接规范;欧姆定律;电流与电压电阻的关系
【点评】
本题是电学探究实验的经典考题,全面覆盖了实验操作细节、故障判断、核心结论、串联分压极值计算等高频考点,既考查基础实验素养,又设置了少量计算类拔高设问,能有效检验学生对该实验的掌握程度。
【难度系数】
0.65
这道题围绕“探究电流与电压和电阻的关系”核心电学实验展开,可按两个实验模块分步梳理思路:
1. 探究电流与电压的关系部分:首先回忆电路连接的安全操作要求,连接电路时开关必须断开,电流表反向偏转的故障可直接对应正负接线柱接反;要让定值电阻两端电压变大,根据串联分压规律,需要减小滑动变阻器接入的阻值,即可确定滑片移动方向;电流表读数先确认量程和分度值再读取数值;控制电阻不变时电流与电压的正比关系是该实验的核心结论,最后用欧姆定律R=U/I代入多组实验数据就能算出定值电阻的阻值。
2. 探究电流与电阻的关系部分:明确实验要控制定值电阻两端电压不变,所以更换大电阻后要调节滑片让电压表示数回到之前设定的2V;最后判断无法完成实验的定值电阻,利用串联分压规律,计算出保持定值电阻两端电压为2V时,滑动变阻器需要的最大阻值,和给定的滑动变阻器30Ω最大阻值对比,就能得到超出适配范围的定值电阻。
【解析】
(1)①连接或拆解电路时,为保护电路元件,必须断开开关;试触时电流表指针向零刻度线左侧偏转,说明电流从电流表负接线柱流入、正接线柱流出,故障为电流表正负接线柱接反。
②要让定值电阻R₀两端电压从1.5V逐渐增大,根据串联分压原理,需要减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑片P向左滑动;电流表选用0~0.6A小量程,分度值为0.02A,图丙的示数为0.2A。
③控制电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比,是该实验的核心结论。
④根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,代入三组实验数据:$R_0=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.15\ \mathrm{A}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,因此定值电阻阻值为10Ω。
(2)②探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压保持不变,因此用20Ω电阻替换10Ω电阻后,要调节滑片使电压表示数等于之前设定的2V。
③电源电压为4.5V,定值电阻两端控制电压为2V,滑动变阻器需要分担的电压为$U_{\mathrm{滑}}=4.5\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$,根据串联分压规律$\frac{R_{\mathrm{定}}}{R_{\mathrm{滑}}}=\frac{U_{\mathrm{定}}}{U_{\mathrm{滑}}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{2.5\ \mathrm{V}}=\frac{4}{5}$,滑动变阻器最大阻值为30Ω,允许接入的最大定值电阻为$R_{\mathrm{定max}}=30\ \Omega×\frac{4}{5}=24\ \Omega$,给定的30Ω定值电阻超过该最大值,无论怎么移动滑片都无法让定值电阻两端电压达到2V,无法完成实验。
【答案】
(1)①断开;电流表正负接线柱接反 ②左;0.2 ③正 ④10 (2)②等于 ③30 Ω
【知识点】
电路连接规范;欧姆定律;电流与电压电阻的关系
【点评】
本题是电学探究实验的经典考题,全面覆盖了实验操作细节、故障判断、核心结论、串联分压极值计算等高频考点,既考查基础实验素养,又设置了少量计算类拔高设问,能有效检验学生对该实验的掌握程度。
【难度系数】
0.65
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