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三、实验探究题(本题共4小题,共42分)
13. (8分)小明做“研究并联电路的电流特点”实验。
(1)图甲是电路图,连接电路的过程中,开关应
(2)图乙所示电路中,电流表测量的是图甲电路中
(3)小明用规格相同的灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$进行实验,测出图甲电路中A、B、C三处的电流如表所示,小明得出了两个结论。
结论一:在并联电路中,各支路电流相等。
结论二:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
为进一步验证结论,接下来小明应进行的操作是
(4)图乙中,移动一根导线就可以测量图甲电路中C处的电流,为实现该要求,请你在需要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接电路。
13. (8分)小明做“研究并联电路的电流特点”实验。
(1)图甲是电路图,连接电路的过程中,开关应
断开
(填“闭合”或“断开”)。(2)图乙所示电路中,电流表测量的是图甲电路中
A
(填“A”或“B”)处的电流。(3)小明用规格相同的灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$进行实验,测出图甲电路中A、B、C三处的电流如表所示,小明得出了两个结论。
结论一:在并联电路中,各支路电流相等。
结论二:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
为进一步验证结论,接下来小明应进行的操作是
换用不同规格的灯泡再进行测量
。(4)图乙中,移动一根导线就可以测量图甲电路中C处的电流,为实现该要求,请你在需要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接电路。
答案
13. (1)断开 (2)A (3)换用不同规格的灯泡再进行测量 (4)如答图所示
解析
【分析】
本题围绕“研究并联电路的电流特点”实验展开，解题思路如下：（1）连接电路时需保证电路安全，开关应处于断开状态；（2）判断电流表测量的电流位置，看电流表与哪个用电器串联，对应图甲的A、B、C哪一处；（3）实验结论需具有普遍性，避免偶然性，因此要更换不同规格的器材重复实验；（4）要测量干路C处电流，需将电流表串联在干路，只需移动一根导线即可完成电路调整。
【解析】
（1）连接电路过程中，若开关闭合，可能因电路连接错误造成短路，损坏元件，因此开关应断开；
（2）观察实物电路，电流表与灯泡$\mathrm{L_1}$串联，对应图甲中的A支路，所以电流表测量的是A处的电流；
（3）小明使用规格相同的灯泡进行实验，得出“各支路电流相等”的结论具有偶然性，为验证结论的普遍性，应换用不同规格的灯泡，多次测量；
（4）要测量干路C处的电流，需将电流表串联在干路中，只需移动一根导线：将连接$\mathrm{L_2}$右端接线柱与电流表负接线柱的导线画“×”，改接至干路的公共点，使电流表串联在干路，如答图所示。
【答案】
13. (1)断开 (2)A (3)换用不同规格的灯泡再进行测量 (4)
【知识点】
并联电路电流规律、电流表使用、实验探究方法
【点评】
本题是电学基础实验题，考查并联电路电流实验的基本操作、电流表的使用以及实验结论的普遍性验证，注重实验过程的规范性，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕“研究并联电路的电流特点”实验展开，解题思路如下：（1）连接电路时需保证电路安全，开关应处于断开状态；（2）判断电流表测量的电流位置，看电流表与哪个用电器串联，对应图甲的A、B、C哪一处；（3）实验结论需具有普遍性，避免偶然性，因此要更换不同规格的器材重复实验；（4）要测量干路C处电流，需将电流表串联在干路，只需移动一根导线即可完成电路调整。
【解析】
（1）连接电路过程中，若开关闭合，可能因电路连接错误造成短路，损坏元件，因此开关应断开；
（2）观察实物电路，电流表与灯泡$\mathrm{L_1}$串联，对应图甲中的A支路，所以电流表测量的是A处的电流；
（3）小明使用规格相同的灯泡进行实验，得出“各支路电流相等”的结论具有偶然性，为验证结论的普遍性，应换用不同规格的灯泡，多次测量；
（4）要测量干路C处的电流，需将电流表串联在干路中，只需移动一根导线：将连接$\mathrm{L_2}$右端接线柱与电流表负接线柱的导线画“×”，改接至干路的公共点，使电流表串联在干路，如答图所示。
【答案】
13. (1)断开 (2)A (3)换用不同规格的灯泡再进行测量 (4)
【知识点】
并联电路电流规律、电流表使用、实验探究方法
【点评】
本题是电学基础实验题，考查并联电路电流实验的基本操作、电流表的使用以及实验结论的普遍性验证，注重实验过程的规范性，难度适中。
【难度系数】
0.5
14. (10分)定值电阻是一种常见的电路元件。某种定值电阻的组成结构如图甲所示,工人将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上,然后将其雕刻成螺旋状,从而生产出不同阻值的定值电阻。
(1)定值电阻的组成结构中属于绝缘体的是。
(2)定值电阻的阻值由金属膜决定,$a$、$b$、$c$三种材料的电阻随温度变化情况如图乙所示,其中最适合作为金属膜材料的是(填“$a$”“$b$”或“$c$”)。
(3)用相同的金属膜雕刻成图丙所示的三个阻值不同的定值电阻$R_1$、$R_2$、$R_3$(虚线表示背面剩余金属膜),你认为定值电阻的阻值最大的是(填“$R_1$”“$R_2$”或“$R_3$”)。请说明理由:
。
(1)定值电阻的组成结构中属于绝缘体的是。
(2)定值电阻的阻值由金属膜决定,$a$、$b$、$c$三种材料的电阻随温度变化情况如图乙所示,其中最适合作为金属膜材料的是(填“$a$”“$b$”或“$c$”)。
(3)用相同的金属膜雕刻成图丙所示的三个阻值不同的定值电阻$R_1$、$R_2$、$R_3$(虚线表示背面剩余金属膜),你认为定值电阻的阻值最大的是(填“$R_1$”“$R_2$”或“$R_3$”)。请说明理由:
。
答案
14. (1)陶瓷圆筒 (2)$b$ (3)$R_3$ 由题图丙可知，三个定值电阻的材料相同，$R_3$上面的金属膜缠绕圈数最多，说明金属膜最长，且金属膜横截面积最小，故定值电阻$R_3$的阻值最大
解析
【分析】
本题围绕定值电阻的结构、特性及电阻影响因素展开，需结合导体绝缘体的判断、电阻随温度变化的规律、电阻大小的决定因素来解题：
（1）根据常见导体和绝缘体的类别，判断定值电阻组成中的绝缘体；
（2）定值电阻要求阻值稳定，需选择电阻随温度变化小的材料，结合图乙曲线分析；
（3）根据电阻与长度、横截面积的关系，对比图丙中三个电阻的金属膜特征，判断阻值大小。
【解析】
（1）金属膜、金属帽属于金属，是导体；陶瓷圆筒为陶瓷材料，属于绝缘体，故绝缘体是陶瓷圆筒。
（2）定值电阻需要阻值随温度变化小，保证电路稳定。图乙中，a电阻随温度升高而增大，c电阻随温度升高而减小，只有b的电阻几乎不随温度变化，最适合作为金属膜材料。
（3）导体电阻与材料、长度、横截面积有关，材料相同时，长度越长、横截面积越小，电阻越大。图丙中三个电阻的金属膜材料相同，R₃的金属膜缠绕圈数最多（长度最长），且镂空部分最多（横截面积最小），因此R₃阻值最大。
【答案】
(1)陶瓷圆筒 (2)b (3)R₃ 由题图丙可知，三个定值电阻的材料相同，R₃上面的金属膜缠绕圈数最多，说明金属膜最长，且金属膜横截面积最小，故定值电阻R₃的阻值最大
【知识点】
导体与绝缘体、电阻影响因素、定值电阻特性
【点评】
本题结合实际定值电阻的结构，考查基础电学知识，需学生结合图像和图示分析，难度适中，注重知识的应用。
【难度系数】
0.5
本题围绕定值电阻的结构、特性及电阻影响因素展开，需结合导体绝缘体的判断、电阻随温度变化的规律、电阻大小的决定因素来解题：
（1）根据常见导体和绝缘体的类别，判断定值电阻组成中的绝缘体；
（2）定值电阻要求阻值稳定，需选择电阻随温度变化小的材料，结合图乙曲线分析；
（3）根据电阻与长度、横截面积的关系，对比图丙中三个电阻的金属膜特征，判断阻值大小。
【解析】
（1）金属膜、金属帽属于金属，是导体；陶瓷圆筒为陶瓷材料，属于绝缘体，故绝缘体是陶瓷圆筒。
（2）定值电阻需要阻值随温度变化小，保证电路稳定。图乙中，a电阻随温度升高而增大，c电阻随温度升高而减小，只有b的电阻几乎不随温度变化，最适合作为金属膜材料。
（3）导体电阻与材料、长度、横截面积有关，材料相同时，长度越长、横截面积越小，电阻越大。图丙中三个电阻的金属膜材料相同，R₃的金属膜缠绕圈数最多（长度最长），且镂空部分最多（横截面积最小），因此R₃阻值最大。
【答案】
(1)陶瓷圆筒 (2)b (3)R₃ 由题图丙可知，三个定值电阻的材料相同，R₃上面的金属膜缠绕圈数最多，说明金属膜最长，且金属膜横截面积最小，故定值电阻R₃的阻值最大
【知识点】
导体与绝缘体、电阻影响因素、定值电阻特性
【点评】
本题结合实际定值电阻的结构，考查基础电学知识，需学生结合图像和图示分析，难度适中，注重知识的应用。
【难度系数】
0.5
