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三、实验探究题(每空2分,共30分)
23. 小军怀疑家里饮用的“纯净水”不纯净，于是他设计了一个电学实验来证明。
(1)上图是小军设计的电路，其中A、B为两金属棒，放在玻璃杯C中，小军取一小杯“纯净水”倒入杯中，若灯亮，则“纯净水”
(2)为使实验更科学，小军还需要用
(3)实验时，小军发现将“纯净水”倒入杯中灯不亮，于是认为水是纯净的。但小明认为结论不够科学，因为当
23. 小军怀疑家里饮用的“纯净水”不纯净，于是他设计了一个电学实验来证明。
(1)上图是小军设计的电路，其中A、B为两金属棒，放在玻璃杯C中，小军取一小杯“纯净水”倒入杯中，若灯亮，则“纯净水”
不纯净
（填“纯净”或“不纯净”），这是因为纯水不导电,灯亮,说明水不纯净
。(2)为使实验更科学，小军还需要用
纯净水
再做一次实验进行对照。(3)实验时，小军发现将“纯净水”倒入杯中灯不亮，于是认为水是纯净的。但小明认为结论不够科学，因为当
电流过小
时，小灯泡也不会发光，因此他建议在电路中串联一个灵敏的电流
表进一步进行实验。答案
23. (1)不纯净 纯水不导电,灯亮,说明水不纯净 (2)纯净水 (3)电流过小 电流
解析
【分析】
要解决这道题，需结合电路导电性的相关知识：纯净的水几乎不导电，含杂质的水因存在自由移动的离子能导电，电路导通时灯泡会发光。解题思路是：根据灯泡是否发光判断水的导电性，通过对照实验排除干扰，考虑灯泡不亮的可能原因并改进实验，保证结论严谨。
【解析】
(1) 电路中灯泡亮，说明电路处于导通状态，即杯中的水能够导电。由于纯水几乎不导电，若水导电则说明含有杂质，因此“纯净水”不纯净。
(2) 为使实验更科学，需用真正的纯净水做对照实验，排除其他因素对实验结果的干扰。
(3) 灯泡不亮可能是因为电路中电流过小，不足以让灯泡发光，因此串联灵敏的电流表可检测电路中是否有电流，让实验结论更严谨。
【答案】
(1)不纯净；纯水不导电，灯亮，说明水不纯净 (2)纯净水 (3)电流过小；电流
【知识点】
溶液导电性；导体与绝缘体；电路
【点评】
本题通过实验探究考查水的导电性，体现了科学探究中对照实验和结论严谨性的要求，属于基础实验题，需掌握溶液导电的原理。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合电路导电性的相关知识：纯净的水几乎不导电，含杂质的水因存在自由移动的离子能导电，电路导通时灯泡会发光。解题思路是：根据灯泡是否发光判断水的导电性，通过对照实验排除干扰，考虑灯泡不亮的可能原因并改进实验，保证结论严谨。
【解析】
(1) 电路中灯泡亮，说明电路处于导通状态，即杯中的水能够导电。由于纯水几乎不导电，若水导电则说明含有杂质，因此“纯净水”不纯净。
(2) 为使实验更科学，需用真正的纯净水做对照实验，排除其他因素对实验结果的干扰。
(3) 灯泡不亮可能是因为电路中电流过小，不足以让灯泡发光，因此串联灵敏的电流表可检测电路中是否有电流，让实验结论更严谨。
【答案】
(1)不纯净；纯水不导电，灯亮，说明水不纯净 (2)纯净水 (3)电流过小；电流
【知识点】
溶液导电性；导体与绝缘体；电路
【点评】
本题通过实验探究考查水的导电性，体现了科学探究中对照实验和结论严谨性的要求，属于基础实验题，需掌握溶液导电的原理。
【难度系数】
0.6
24.右图为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路，M、N之间接导体。小明有甲、乙、丙三根镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。将甲、乙、丙分别连入电路时，电流表示数分别为$I_{甲}$、$I_{乙}$、$I_{丙}$，且$I_{甲} ＞ I_{乙} ＞ I_{丙}$。
(1)本实验通过
(2)若要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，应选用的电阻丝是
(1)本实验通过
电流的大小
来比较导体电阻的大小。(2)若要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，应选用的电阻丝是
甲
和乙
。根据实验结果，得出的结论是在导体的材料和长度相同时,横截面积越小(大),电阻越大(小)
。答案
24. (1)电流的大小 (2)甲 乙 在导体的材料和长度相同时,横截面积越小(大),电阻越大(小)
解析
【分析】
本实验探究影响导体电阻大小的因素，利用转换法将不易直接观察的电阻大小转换为易测量的电流大小（电源电压不变时，电阻越大，电流越小）；探究电阻与横截面积的关系时，需用控制变量法，保持材料和长度相同，改变横截面积，据此选择电阻丝并推导结论。
【解析】
(1) 电源电压一定，根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，导体电阻越大，电路中电流越小，因此可通过电流表示数的大小比较导体电阻的大小。
(2) 探究电阻与横截面积的关系，需控制导体的材料和长度相同，改变横截面积。题目中，甲、乙均为镍铬合金丝（材料相同），且长度相同，因此应选用甲和乙。实验中 $ I_{甲} ＞ I_{乙} $，说明甲的电阻小于乙的电阻，而甲的横截面积大于乙的横截面积，故结论为：在导体的材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
【答案】
(1) 电流的大小；(2) 甲；乙；在导体的材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大
【知识点】
影响电阻的因素；控制变量法；转换法
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的基础实验题，重点考查转换法和控制变量法的应用，需明确实验设计思路与结论，难度适中。
【难度系数】
0.6
本实验探究影响导体电阻大小的因素，利用转换法将不易直接观察的电阻大小转换为易测量的电流大小（电源电压不变时，电阻越大，电流越小）；探究电阻与横截面积的关系时，需用控制变量法，保持材料和长度相同，改变横截面积，据此选择电阻丝并推导结论。
【解析】
(1) 电源电压一定，根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，导体电阻越大，电路中电流越小，因此可通过电流表示数的大小比较导体电阻的大小。
(2) 探究电阻与横截面积的关系，需控制导体的材料和长度相同，改变横截面积。题目中，甲、乙均为镍铬合金丝（材料相同），且长度相同，因此应选用甲和乙。实验中 $ I_{甲} ＞ I_{乙} $，说明甲的电阻小于乙的电阻，而甲的横截面积大于乙的横截面积，故结论为：在导体的材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
【答案】
(1) 电流的大小；(2) 甲；乙；在导体的材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大
【知识点】
影响电阻的因素；控制变量法；转换法
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的基础实验题，重点考查转换法和控制变量法的应用，需明确实验设计思路与结论，难度适中。
【难度系数】
0.6
25.小明在科技活动中,了解到有一种半导体材料制成的热敏电阻,其电阻R随温度t变化的图像如图甲所示。
(1)热敏电阻R的阻值随温度t的增大而（填“增大”或“减小”）。
(2)实验室中有两个外形完全相同的电阻$R_1$和$R_2$,其中一个为热敏电阻,另一个为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化)。为了辨别它们,小明设计了如图乙所示的电路。在电路连接完毕后,闭合开关,发现电流表出现如图丙所示现象,请说出产生这种现象的原因：
。
(3)改接后,闭合开关,对其中一个电阻进行加热。若出现电流表的示数变,则该电阻是热敏电阻。
(1)热敏电阻R的阻值随温度t的增大而（填“增大”或“减小”）。
(2)实验室中有两个外形完全相同的电阻$R_1$和$R_2$,其中一个为热敏电阻,另一个为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化)。为了辨别它们,小明设计了如图乙所示的电路。在电路连接完毕后,闭合开关,发现电流表出现如图丙所示现象,请说出产生这种现象的原因：
。
(3)改接后,闭合开关,对其中一个电阻进行加热。若出现电流表的示数变,则该电阻是热敏电阻。
答案
25. (1)减小 (2)选择的电流表量程太小 (3)大
解析
【分析】
本题围绕热敏电阻的特性，结合电流表使用和欧姆定律进行考查。问题（1）需观察图甲中R随t的变化趋势判断；问题（2）根据图丙电流表指针偏转情况分析量程选择问题；问题（3）利用热敏电阻阻值随温度变化的特点，结合欧姆定律分析电流变化来辨别电阻类型。
【解析】
（1）由图甲可知，横坐标温度t增大时，纵坐标热敏电阻的阻值R减小，因此热敏电阻的阻值随温度t的增大而减小。
（2）图丙中电流表选用的是0~0.6A量程，指针偏转超过该量程的最大刻度，说明电路中的电流超过了所选量程，原因是选择的电流表量程太小。
（3）定值电阻阻值不随温度变化，热敏电阻阻值随温度升高而减小。对电阻加热时，若该电阻是热敏电阻，其阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律I=U/R，电路电流会变大，因此电流表的示数变大时，该电阻是热敏电阻。
【答案】
(1)减小 (2)选择的电流表量程太小 (3)大
【知识点】
热敏电阻特性、电流表使用、欧姆定律应用
【点评】
本题结合图像考查热敏电阻的特性，同时涉及电流表量程判断和欧姆定律的应用，需要学生理解热敏电阻的阻值变化规律，能结合电路特点分析电流变化，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕热敏电阻的特性，结合电流表使用和欧姆定律进行考查。问题（1）需观察图甲中R随t的变化趋势判断；问题（2）根据图丙电流表指针偏转情况分析量程选择问题；问题（3）利用热敏电阻阻值随温度变化的特点，结合欧姆定律分析电流变化来辨别电阻类型。
【解析】
（1）由图甲可知，横坐标温度t增大时，纵坐标热敏电阻的阻值R减小，因此热敏电阻的阻值随温度t的增大而减小。
（2）图丙中电流表选用的是0~0.6A量程，指针偏转超过该量程的最大刻度，说明电路中的电流超过了所选量程，原因是选择的电流表量程太小。
（3）定值电阻阻值不随温度变化，热敏电阻阻值随温度升高而减小。对电阻加热时，若该电阻是热敏电阻，其阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律I=U/R，电路电流会变大，因此电流表的示数变大时，该电阻是热敏电阻。
【答案】
(1)减小 (2)选择的电流表量程太小 (3)大
【知识点】
热敏电阻特性、电流表使用、欧姆定律应用
【点评】
本题结合图像考查热敏电阻的特性，同时涉及电流表量程判断和欧姆定律的应用，需要学生理解热敏电阻的阻值变化规律，能结合电路特点分析电流变化，难度适中。
【难度系数】
0.5
