15. (12分)小明利用一个去掉玻璃壳但灯丝完好的白炽灯和其他必要器材,完成一些电学实验。

(1)连接图甲所示电路,闭合开关后,电流表示数如图乙所示,其示数为
(2)接着点燃酒精灯对灯丝进行加热,发现电流表示数变小,这是因为灯丝的电阻随着
(3)断开开关,并将灯丝剪断,再次闭合开关,发现电流表示数为0,此时电路的状态是
(4)在步骤(3)的基础上,用酒精灯对固定灯丝的玻璃柱进行加热,随着玻璃柱逐渐被烧红,小明可以观察到
(1)连接图甲所示电路,闭合开关后,电流表示数如图乙所示,其示数为
0.3
A。(2)接着点燃酒精灯对灯丝进行加热,发现电流表示数变小,这是因为灯丝的电阻随着
温度升高
而变大。(3)断开开关,并将灯丝剪断,再次闭合开关,发现电流表示数为0,此时电路的状态是
开路
。(4)在步骤(3)的基础上,用酒精灯对固定灯丝的玻璃柱进行加热,随着玻璃柱逐渐被烧红,小明可以观察到
电流表示数变大
的现象,说明在特定条件下,玻璃可以由绝缘体转化为导体。答案
15. (1)0.3 (2)温度升高 (3)开路 (4)电流表示数变大
解析
【分析】
本题需结合电流表读数规则、电阻与温度的关系、电路状态判断及导体绝缘体的转化知识逐一分析:
(1) 读取电流表示数时,先确定电流表量程和分度值,再根据指针位置读数;
(2) 灯丝为金属导体,金属电阻随温度变化,结合欧姆定律分析电流变化原因;
(3) 灯丝剪断后电路是否导通,判断电路状态;
(4) 玻璃常温下是绝缘体,高温下可变为导体,分析电路变化现象。
【解析】
(1) 由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,指针指向0.3A位置,因此电流表示数为0.3A;
(2) 灯丝是金属材料,金属电阻随温度升高而增大。加热灯丝时,灯丝温度升高,电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路电流变小,因此电流表示数变小;
(3) 灯丝剪断后,电路某处断开,形成开路(断路),电路中无电流,故电流表示数为0;
(4) 常温下玻璃是绝缘体,玻璃柱被烧红时,玻璃变为导体,电路接通,因此观察到电流表示数变大,说明玻璃在特定条件下可由绝缘体转化为导体。
【答案】
(1)0.3;(2)温度升高;(3)开路;(4)电流表示数变大
【知识点】
电流表读数、电阻与温度的关系、电路状态、导体与绝缘体的转化
【点评】
本题围绕电学基础知识点设计,结合实验现象考查学生对电流表读数、电阻特性、电路状态及导体绝缘体转化的理解,难度适中,注重基础应用。
【难度系数】
0.6
本题需结合电流表读数规则、电阻与温度的关系、电路状态判断及导体绝缘体的转化知识逐一分析:
(1) 读取电流表示数时,先确定电流表量程和分度值,再根据指针位置读数;
(2) 灯丝为金属导体,金属电阻随温度变化,结合欧姆定律分析电流变化原因;
(3) 灯丝剪断后电路是否导通,判断电路状态;
(4) 玻璃常温下是绝缘体,高温下可变为导体,分析电路变化现象。
【解析】
(1) 由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,指针指向0.3A位置,因此电流表示数为0.3A;
(2) 灯丝是金属材料,金属电阻随温度升高而增大。加热灯丝时,灯丝温度升高,电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路电流变小,因此电流表示数变小;
(3) 灯丝剪断后,电路某处断开,形成开路(断路),电路中无电流,故电流表示数为0;
(4) 常温下玻璃是绝缘体,玻璃柱被烧红时,玻璃变为导体,电路接通,因此观察到电流表示数变大,说明玻璃在特定条件下可由绝缘体转化为导体。
【答案】
(1)0.3;(2)温度升高;(3)开路;(4)电流表示数变大
【知识点】
电流表读数、电阻与温度的关系、电路状态、导体与绝缘体的转化
【点评】
本题围绕电学基础知识点设计,结合实验现象考查学生对电流表读数、电阻特性、电路状态及导体绝缘体转化的理解,难度适中,注重基础应用。
【难度系数】
0.6
16. (12分)小刚想探究热敏电阻阻值大小与温度的关系,于是他对一个热敏电阻(规格为“220 V 90 ℃”)进行探究。
【提出问题】热敏电阻阻值大小与温度有什么关系?
【猜想与假设】
猜想一:热敏电阻的阻值随温度的升高而增大。
猜想二:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
【设计实验】
为了验证猜想是否正确,小刚计划用如图所示的装置进行实验。

【进行实验与收集证据】
小刚组装好装置后,点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源保持不变,记录的数据如表所示。

【分析论证】
(1)通过分析实验数据,验证了猜想
(2)该实验中电流表的量程应该选择
(3)若选择用水加热热敏电阻,则
【提出问题】热敏电阻阻值大小与温度有什么关系?
【猜想与假设】
猜想一:热敏电阻的阻值随温度的升高而增大。
猜想二:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
【设计实验】
为了验证猜想是否正确,小刚计划用如图所示的装置进行实验。
【进行实验与收集证据】
小刚组装好装置后,点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源保持不变,记录的数据如表所示。
【分析论证】
(1)通过分析实验数据,验证了猜想
二
是正确的。(2)该实验中电流表的量程应该选择
0~0.6 A
。(3)若选择用水加热热敏电阻,则
不能
(填“能”或“不能”)完成这个实验,理由是水能导电
。答案
16. (1)二 (2)0~0.6 A (3)不能 水能导电
解析
【分析】
要解决这道题,需结合实验数据、欧姆定律及相关物理知识逐步分析:
1. 分析热敏电阻与温度的关系:根据欧姆定律,电源电压不变时,电流变化可反映电阻变化,温度升高时电流增大,说明电阻减小,以此判断猜想是否正确。
2. 电流表量程选择:结合热敏电阻的规格,判断实验中电流的大致范围,选择合适量程。
3. 评估加热方式:利用水的导电性,分析用水加热对实验的影响,得出结论。
【解析】
(1) 由实验数据可知,温度升高时,电路中的电流增大。电源电压U保持不变,根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,变形得 $ R = \frac{U}{I} $,电流I增大则热敏电阻的阻值R减小,因此热敏电阻阻值随温度升高而减小,验证了猜想二正确。
(2) 热敏电阻规格为“220 V 90 ℃”,实验中温度变化时,电路电流不会超过0.6 A,因此电流表应选择0~0.6 A量程。
(3) 水是导体,若用水加热热敏电阻,水会导电,导致电路短路或电流测量异常,无法准确探究热敏电阻的阻值与温度的关系,所以不能用水加热。
【答案】
(1)二 (2)0~0.6 A (3)不能 水能导电
【知识点】
欧姆定律、热敏电阻特性、导体的导电性
【点评】
本题是探究热敏电阻阻值与温度关系的实验题,综合考查了欧姆定律的应用、实验器材的选择及实验方案的评估,注重物理知识在实际实验中的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合实验数据、欧姆定律及相关物理知识逐步分析:
1. 分析热敏电阻与温度的关系:根据欧姆定律,电源电压不变时,电流变化可反映电阻变化,温度升高时电流增大,说明电阻减小,以此判断猜想是否正确。
2. 电流表量程选择:结合热敏电阻的规格,判断实验中电流的大致范围,选择合适量程。
3. 评估加热方式:利用水的导电性,分析用水加热对实验的影响,得出结论。
【解析】
(1) 由实验数据可知,温度升高时,电路中的电流增大。电源电压U保持不变,根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,变形得 $ R = \frac{U}{I} $,电流I增大则热敏电阻的阻值R减小,因此热敏电阻阻值随温度升高而减小,验证了猜想二正确。
(2) 热敏电阻规格为“220 V 90 ℃”,实验中温度变化时,电路电流不会超过0.6 A,因此电流表应选择0~0.6 A量程。
(3) 水是导体,若用水加热热敏电阻,水会导电,导致电路短路或电流测量异常,无法准确探究热敏电阻的阻值与温度的关系,所以不能用水加热。
【答案】
(1)二 (2)0~0.6 A (3)不能 水能导电
【知识点】
欧姆定律、热敏电阻特性、导体的导电性
【点评】
本题是探究热敏电阻阻值与温度关系的实验题,综合考查了欧姆定律的应用、实验器材的选择及实验方案的评估,注重物理知识在实际实验中的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
四、作图题(8分)
17. 把下图所示实物图连成S为总开关、S₁控制L₁、S₂控制L₂的并联电路。发现并联电路至少有

17. 把下图所示实物图连成S为总开关、S₁控制L₁、S₂控制L₂的并联电路。发现并联电路至少有
2
条电流路径,并且各支路中用电器的工作互相不影响
(填“影响”或“不影响”)。在虚线框中画出对应的电路图。答案
17. 如答图甲所示 2 不影响 如答图乙所示
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确题目要求:S为总开关,S₁控制L₁、S₂控制L₂,组成并联电路。首先回忆并联电路的核心特点:电流有多条路径,各支路用电器独立工作。思考步骤:1. 确定电路结构:总开关S在干路,控制整个电路;L₁与S₁串联成一条支路,L₂与S₂串联成另一条支路,两条支路并联后接电源两端。2. 分析电流路径:并联电路的电流路径数等于支路数,此处有2条。3. 判断用电器工作关系:并联电路各支路独立,因此用电器工作互不影响。
【解析】
根据题目要求连接并联电路:将电源、总开关S串联在干路;L₁与S₁串联作为一条支路,L₂与S₂串联作为另一条支路,两条支路并联后接电源两端。并联电路中,电流从电源正极流出,经S后分为两条路径:①经S₁、L₁回到电源负极;②经S₂、L₂回到电源负极,因此电流路径有2条。由于各支路用电器独立连接,工作时互不干扰,故各支路用电器工作互相不影响。对应的电路图如题目中的乙图所示。
【答案】
2 不影响 如答图乙所示
【知识点】
并联电路特点、电路连接
【点评】
本题考查并联电路的连接及基本特点,属于初中物理基础作图题,需明确干路开关与支路开关的作用,理解并联电路的电流路径和用电器工作独立性,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这个问题,需明确题目要求:S为总开关,S₁控制L₁、S₂控制L₂,组成并联电路。首先回忆并联电路的核心特点:电流有多条路径,各支路用电器独立工作。思考步骤:1. 确定电路结构:总开关S在干路,控制整个电路;L₁与S₁串联成一条支路,L₂与S₂串联成另一条支路,两条支路并联后接电源两端。2. 分析电流路径:并联电路的电流路径数等于支路数,此处有2条。3. 判断用电器工作关系:并联电路各支路独立,因此用电器工作互不影响。
【解析】
根据题目要求连接并联电路:将电源、总开关S串联在干路;L₁与S₁串联作为一条支路,L₂与S₂串联作为另一条支路,两条支路并联后接电源两端。并联电路中,电流从电源正极流出,经S后分为两条路径:①经S₁、L₁回到电源负极;②经S₂、L₂回到电源负极,因此电流路径有2条。由于各支路用电器独立连接,工作时互不干扰,故各支路用电器工作互相不影响。对应的电路图如题目中的乙图所示。
【答案】
2 不影响 如答图乙所示
【知识点】
并联电路特点、电路连接
【点评】
本题考查并联电路的连接及基本特点,属于初中物理基础作图题,需明确干路开关与支路开关的作用,理解并联电路的电流路径和用电器工作独立性,难度适中。
【难度系数】
0.7
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