23.电话的话筒可以把声音变化转换为电流变化。下图表示碳精话筒的结构,当加在话筒两端的电压为3伏时,电路中的电流在0.05~0.06安范围内变化,则碳粒的电阻变化范围为

50~60
欧。答案
23.50~60
解析
【分析】要解决该问题,需利用欧姆定律:话筒两端电压固定,电流变化时电阻随之改变,根据公式$R=\frac{U}{I}$,分别计算电流最大和最小时对应的电阻,即可得到电阻的变化范围。
【解析】根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,已知话筒两端电压$U=3\ \mathrm{V}$:
当电路电流$I_1=0.05\ \mathrm{A}$时,对应电阻$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=60\ \Omega$;
当电路电流$I_2=0.06\ \mathrm{A}$时,对应电阻$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.06\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$;
因此碳粒的电阻变化范围为$50\ \Omega ∼ 60\ \Omega$。
【答案】50~60
【知识点】欧姆定律、电阻计算
【点评】本题考查欧姆定律的基础应用,属于简单题型,核心是利用电压不变时电阻与电流的反比关系计算,学生易掌握。
【难度系数】0.7
【解析】根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,已知话筒两端电压$U=3\ \mathrm{V}$:
当电路电流$I_1=0.05\ \mathrm{A}$时,对应电阻$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=60\ \Omega$;
当电路电流$I_2=0.06\ \mathrm{A}$时,对应电阻$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.06\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$;
因此碳粒的电阻变化范围为$50\ \Omega ∼ 60\ \Omega$。
【答案】50~60
【知识点】欧姆定律、电阻计算
【点评】本题考查欧姆定律的基础应用,属于简单题型,核心是利用电压不变时电阻与电流的反比关系计算,学生易掌握。
【难度系数】0.7
24.某科学兴趣小组的同学利用所学的科学知识设计了一个电子拉力计,原理如图所示(弹簧的电阻不计)。定值电阻$R_0=5$欧,$R_{ab}=25$欧,电源电压为3伏,当不拉拉环时,金属片P刚好处于a端。
(1)在电路中连入$R_0$的目的是
(2)开关闭合,当拉力F逐渐增大时电流表示数将
(3)若要将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时,拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的

(1)在电路中连入$R_0$的目的是
防止短路
。(2)开关闭合,当拉力F逐渐增大时电流表示数将
变大
(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)若要将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时,拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的
0.1
安处。答案
24.(1)防止短路 (2)变大 (3)0.1
解析
【分析】
本题结合电路知识与力学应用,需通过分析滑动变阻器接入电阻的变化,结合欧姆定律解决问题:
(1) 滑动变阻器接入电路的电阻可能为0,若无R0会造成电源短路,需明确R0的保护作用;
(2) 拉力增大时滑片移动,滑动变阻器接入电阻变化,根据总电阻和欧姆定律判断电流变化;
(3) 不拉拉环时滑片在a端,滑动变阻器接入最大电阻,利用欧姆定律计算此时电流,确定零刻度对应值。
【解析】
(1) 当滑动变阻器的滑片P移到b端时,接入电阻为0,若电路中无定值电阻R0,会发生电源短路,损坏电源和电流表,因此R0的目的是防止电路短路,保护电路元件。
(2) 拉力F增大时,金属片P向b端移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻$ R_{总}=R_0+R_{滑} $减小;电源电压U不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,电路电流变大,故电流表示数变大。
(3) 不拉拉环时,滑片P在a端,滑动变阻器接入最大电阻$ R_{滑}=R_{ab}=25Ω $,电路总电阻$ R_{总}=R_0+R_{ab}=5Ω+25Ω=30Ω $;根据欧姆定律,电路电流$ I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{3V}{30Ω}=0.1A $,即拉力计表盘零刻度对应电流表的0.1安处。
【答案】
(1) 防止短路 (2) 变大 (3) 0.1
【知识点】
欧姆定律;电路保护;滑动变阻器应用
【点评】
本题将力学与电学结合,考查动态电路分析和欧姆定律的应用,属于基础题型,需掌握滑动变阻器对电路的影响及欧姆定律的基本计算。
【难度系数】
0.6
本题结合电路知识与力学应用,需通过分析滑动变阻器接入电阻的变化,结合欧姆定律解决问题:
(1) 滑动变阻器接入电路的电阻可能为0,若无R0会造成电源短路,需明确R0的保护作用;
(2) 拉力增大时滑片移动,滑动变阻器接入电阻变化,根据总电阻和欧姆定律判断电流变化;
(3) 不拉拉环时滑片在a端,滑动变阻器接入最大电阻,利用欧姆定律计算此时电流,确定零刻度对应值。
【解析】
(1) 当滑动变阻器的滑片P移到b端时,接入电阻为0,若电路中无定值电阻R0,会发生电源短路,损坏电源和电流表,因此R0的目的是防止电路短路,保护电路元件。
(2) 拉力F增大时,金属片P向b端移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻$ R_{总}=R_0+R_{滑} $减小;电源电压U不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,电路电流变大,故电流表示数变大。
(3) 不拉拉环时,滑片P在a端,滑动变阻器接入最大电阻$ R_{滑}=R_{ab}=25Ω $,电路总电阻$ R_{总}=R_0+R_{ab}=5Ω+25Ω=30Ω $;根据欧姆定律,电路电流$ I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{3V}{30Ω}=0.1A $,即拉力计表盘零刻度对应电流表的0.1安处。
【答案】
(1) 防止短路 (2) 变大 (3) 0.1
【知识点】
欧姆定律;电路保护;滑动变阻器应用
【点评】
本题将力学与电学结合,考查动态电路分析和欧姆定律的应用,属于基础题型,需掌握滑动变阻器对电路的影响及欧姆定律的基本计算。
【难度系数】
0.6
25.小明测量某电阻R的阻值时,已连接如下电路。

(1)实物电路中还缺一根导线,请你在图甲中画出这根导线。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到
(3)小明检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3 V不变,你认为发生故障的原因可能是
(4)清除故障后,小明移动滑片P,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图所示,由此可知R=
(1)实物电路中还缺一根导线,请你在图甲中画出这根导线。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到
A
端(填“A”或“B”)。(3)小明检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3 V不变,你认为发生故障的原因可能是
电阻断路
。(4)清除故障后,小明移动滑片P,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图所示,由此可知R=
5
欧。你认为这个结果可靠吗?理由是不可靠,一次测量误差大
。答案
25.(1)图略 (2)A (3)电阻断路 (4)5 不可靠,一次测量误差大
解析
【分析】
本题为伏安法测电阻的实验题,需结合电路连接规则、滑动变阻器使用要求、电路故障分析及欧姆定律进行解题:
(1) 测量电阻时,电压表需并联在待测电阻R两端,需补充导线使电压表与R正确并联;
(2) 闭合开关前,滑动变阻器要调至最大阻值处以保护电路,需根据滑动变阻器接线判断滑片位置;
(3) 电压表示数等于电源电压且不变,需分析电路故障原因;
(4) 读取电流表示数后,利用欧姆定律计算电阻,再根据实验误差分析结果是否可靠。
【解析】
(1) 电压表应并联在电阻R两端,因此补充导线:将电压表的3V接线柱连接到电阻R的右端,使电压表与R并联;
(2) 闭合开关前,滑动变阻器滑片需置于最大阻值端,图中滑动变阻器接右下B和左上接线柱,滑片在A端时接入电阻丝最长,阻值最大,故填A;
(3) 电压表示数总为3V(电源电压),故障原因是电阻R断路:此时电压表串联在电路中,测电源电压,移动滑片不会改变电压表示数;
(4) 电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,指针示数为0.5A;根据欧姆定律 $ R=\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.5A}=5\Omega $;该结果不可靠,因为仅进行一次测量,误差较大,应多次测量求平均值减小误差。
【答案】
(1) 图略(将电压表3接线柱与电阻R右端相连);(2) A;(3) 电阻断路;(4) 5;不可靠,一次测量误差大
【知识点】
伏安法测电阻、滑动变阻器使用、电路故障分析、欧姆定律
【点评】
本题考查电学基础实验——伏安法测电阻,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障分析及实验误差分析,是电学实验的核心题型,需掌握实验的基本原理和操作规范。
【难度系数】
0.5
本题为伏安法测电阻的实验题,需结合电路连接规则、滑动变阻器使用要求、电路故障分析及欧姆定律进行解题:
(1) 测量电阻时,电压表需并联在待测电阻R两端,需补充导线使电压表与R正确并联;
(2) 闭合开关前,滑动变阻器要调至最大阻值处以保护电路,需根据滑动变阻器接线判断滑片位置;
(3) 电压表示数等于电源电压且不变,需分析电路故障原因;
(4) 读取电流表示数后,利用欧姆定律计算电阻,再根据实验误差分析结果是否可靠。
【解析】
(1) 电压表应并联在电阻R两端,因此补充导线:将电压表的3V接线柱连接到电阻R的右端,使电压表与R并联;
(2) 闭合开关前,滑动变阻器滑片需置于最大阻值端,图中滑动变阻器接右下B和左上接线柱,滑片在A端时接入电阻丝最长,阻值最大,故填A;
(3) 电压表示数总为3V(电源电压),故障原因是电阻R断路:此时电压表串联在电路中,测电源电压,移动滑片不会改变电压表示数;
(4) 电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,指针示数为0.5A;根据欧姆定律 $ R=\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.5A}=5\Omega $;该结果不可靠,因为仅进行一次测量,误差较大,应多次测量求平均值减小误差。
【答案】
(1) 图略(将电压表3接线柱与电阻R右端相连);(2) A;(3) 电阻断路;(4) 5;不可靠,一次测量误差大
【知识点】
伏安法测电阻、滑动变阻器使用、电路故障分析、欧姆定律
【点评】
本题考查电学基础实验——伏安法测电阻,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障分析及实验误差分析,是电学实验的核心题型,需掌握实验的基本原理和操作规范。
【难度系数】
0.5
三、实验探究题(每空2分,共16分)
26. 在探究“串联电路中各点的电流的关系”时,小明设计实验如下。
步骤一:把两个灯
泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联起来接到电路中,测量流过$A$、$B$、$C$点的电流,记录在表格中。
步骤二:换上不同的小灯泡,再次测量三点的电流,记录在表格中。
下表是两次测量的记录数据:

(1)测量$A$、$B$、$C$点的电流需要
(2)在拆接电路时,开关$\mathrm{S}$必须处于
(3)实验中采取不同小灯泡,进行两次实验的目的是
(4)该实验的结论是
26. 在探究“串联电路中各点的电流的关系”时,小明设计实验如下。
步骤一:把两个灯
泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联起来接到电路中,测量流过$A$、$B$、$C$点的电流,记录在表格中。
步骤二:换上不同的小灯泡,再次测量三点的电流,记录在表格中。
下表是两次测量的记录数据:
(1)测量$A$、$B$、$C$点的电流需要
电流表
(写一种测量仪器的名称)。(2)在拆接电路时,开关$\mathrm{S}$必须处于
断开
状态。(3)实验中采取不同小灯泡,进行两次实验的目的是
多次测量,排除偶然性
。(4)该实验的结论是
串联电路中电流处处相等
。答案
26.(1)电流表 (2)断开 (3)多次测量,排除偶然性 (4)串联电路中电流处处相等
解析
【分析】
本题围绕“串联电路中各点电流的关系”实验展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:需明确测量电流的专用仪器,直接对应电学实验的基础器材;
2. 第(2)问:拆接电路时的开关状态是电路实验的安全操作要求,需牢记;
3. 第(3)问:多次实验的目的需区分,避免偶然性是探究普遍规律的关键;
4. 第(4)问:结合实验测量结果,总结串联电路的电流规律。
【解析】
(1) 测量电路中电流大小的专用仪器是电流表,因此填电流表;
(2) 拆接电路时,为防止短路或损坏电路元件,开关必须处于断开状态,故填断开;
(3) 仅一次实验结果可能存在偶然性,更换不同小灯泡进行多次实验,目的是排除偶然因素,使结论更具普遍性,故填多次测量,排除偶然性;
(4) 实验测量串联电路中A、B、C三点的电流,结果显示各点电流相等,因此得出结论:串联电路中电流处处相等。
【答案】
26.(1)电流表 (2)断开 (3)多次测量,排除偶然性 (4)串联电路中电流处处相等
【知识点】
串联电路电流特点、电流表的使用
【点评】
本题是电学基础实验题,考查串联电路电流实验的核心操作与结论,知识点均为初中物理电学的基础内容,难度较低,适合巩固电学实验的基本要求。
【难度系数】
0.8
本题围绕“串联电路中各点电流的关系”实验展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:需明确测量电流的专用仪器,直接对应电学实验的基础器材;
2. 第(2)问:拆接电路时的开关状态是电路实验的安全操作要求,需牢记;
3. 第(3)问:多次实验的目的需区分,避免偶然性是探究普遍规律的关键;
4. 第(4)问:结合实验测量结果,总结串联电路的电流规律。
【解析】
(1) 测量电路中电流大小的专用仪器是电流表,因此填电流表;
(2) 拆接电路时,为防止短路或损坏电路元件,开关必须处于断开状态,故填断开;
(3) 仅一次实验结果可能存在偶然性,更换不同小灯泡进行多次实验,目的是排除偶然因素,使结论更具普遍性,故填多次测量,排除偶然性;
(4) 实验测量串联电路中A、B、C三点的电流,结果显示各点电流相等,因此得出结论:串联电路中电流处处相等。
【答案】
26.(1)电流表 (2)断开 (3)多次测量,排除偶然性 (4)串联电路中电流处处相等
【知识点】
串联电路电流特点、电流表的使用
【点评】
本题是电学基础实验题,考查串联电路电流实验的核心操作与结论,知识点均为初中物理电学的基础内容,难度较低,适合巩固电学实验的基本要求。
【难度系数】
0.8
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