12 如图所示,a为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,说明铅笔芯是

导体
。将夹子在铅笔芯上向左移动时,观察到小灯泡变亮
,这说明铅笔芯的电阻大小与长度
有关。若将铅笔芯换成塑料吸管,小灯泡不会
(填“会”或“不会”)发光。答案
12.导体 亮 长度 不会 [解析]题图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡发光,说明铅笔芯是导体;夹子向左移动,则铅笔芯接入电路的长度变短,小灯泡变亮,这表明电路中的电流变大,接入电路的电阻变小,即铅笔芯的电阻大小与其长度有关;若将铅笔芯换成塑料吸管,塑料吸管是绝缘体,不容易导电,小灯泡不发光.
解析
【分析】
要解答本题,需结合电路的导电性、电阻的影响因素逐步分析:首先,闭合开关后小灯泡发光,说明电路中有电流,据此判断铅笔芯的导电性;其次,移动夹子改变铅笔芯接入电路的长度,通过灯泡亮度变化分析电阻与长度的关系;最后,根据塑料吸管的导电性,判断接入后电路是否导通,确定灯泡是否发光。
【解析】
1. 闭合开关后小灯泡发光,说明电路中有持续电流通过,铅笔芯能够导电,因此铅笔芯是导体;
2. 将夹子在铅笔芯上向左移动时,铅笔芯接入电路的长度变短,在铅笔芯的材料、横截面积不变的情况下,接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,所以小灯泡变亮,这说明铅笔芯的电阻大小与长度有关;
3. 塑料吸管属于绝缘体,不容易导电,若将铅笔芯换成塑料吸管,电路会断路,因此小灯泡不会发光。
【答案】
导体 亮 长度 不会
【知识点】
导体与绝缘体、影响电阻大小的因素、电路的导电性
【点评】
本题通过实验现象考查电学基础概念,结合实验操作分析电阻的影响因素,难度较低,属于基础电学题,帮助学生巩固导体、电阻及绝缘体的相关知识。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需结合电路的导电性、电阻的影响因素逐步分析:首先,闭合开关后小灯泡发光,说明电路中有电流,据此判断铅笔芯的导电性;其次,移动夹子改变铅笔芯接入电路的长度,通过灯泡亮度变化分析电阻与长度的关系;最后,根据塑料吸管的导电性,判断接入后电路是否导通,确定灯泡是否发光。
【解析】
1. 闭合开关后小灯泡发光,说明电路中有持续电流通过,铅笔芯能够导电,因此铅笔芯是导体;
2. 将夹子在铅笔芯上向左移动时,铅笔芯接入电路的长度变短,在铅笔芯的材料、横截面积不变的情况下,接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,所以小灯泡变亮,这说明铅笔芯的电阻大小与长度有关;
3. 塑料吸管属于绝缘体,不容易导电,若将铅笔芯换成塑料吸管,电路会断路,因此小灯泡不会发光。
【答案】
导体 亮 长度 不会
【知识点】
导体与绝缘体、影响电阻大小的因素、电路的导电性
【点评】
本题通过实验现象考查电学基础概念,结合实验操作分析电阻的影响因素,难度较低,属于基础电学题,帮助学生巩固导体、电阻及绝缘体的相关知识。
【难度系数】
0.7
13 跨学科 探究食盐水溶液是否导电 小刚和小超通过学习得知食盐水溶液也能导电,他们运用实验探究食盐水溶液的电阻与哪些因素有关时,提出了以下的猜想:
猜想1:食盐水溶液的电阻与溶液的浓度有关;
猜想2:食盐水溶液的电阻与电极之间的距离有关.
提供器材:水、食盐、烧杯、小药匙、两节新干电池、刻度尺、铜片、电流表、导线若干.小张设计如图所示的装置,进行探究实验.小超认为如图所示的装置不恰当,而将小灯泡换成电流表进行实验.

(1)使用小灯泡进行实验不恰当的主要原因是
.
(2)根据第次实验的数据可知“猜想1”.
(3)根据第次实验的数据可知,盐水浓度和铜片插入深度相同时,盐水的电阻随电极之间距离的增大而.
(4)老师认为他们学习小组的研究很有价值,可以继续探究食盐水溶液的导电性与其他因素有关,请你提出值得研究的两个问题:、
(合理即可).

猜想1:食盐水溶液的电阻与溶液的浓度有关;
猜想2:食盐水溶液的电阻与电极之间的距离有关.
提供器材:水、食盐、烧杯、小药匙、两节新干电池、刻度尺、铜片、电流表、导线若干.小张设计如图所示的装置,进行探究实验.小超认为如图所示的装置不恰当,而将小灯泡换成电流表进行实验.
(1)使用小灯泡进行实验不恰当的主要原因是
.
(2)根据第次实验的数据可知“猜想1”.
(3)根据第次实验的数据可知,盐水浓度和铜片插入深度相同时,盐水的电阻随电极之间距离的增大而.
(4)老师认为他们学习小组的研究很有价值,可以继续探究食盐水溶液的导电性与其他因素有关,请你提出值得研究的两个问题:、
(合理即可).
答案
13.(1)电阻变化较小时,灯泡的亮度变化不明显,无法比较电阻大小 (2)1、2、3 正确 (3)1、4、5 增大 (4)食盐水溶液的电阻与溶液的温度是否有关 食盐水溶液的电阻与铜片插入深度是否有关
[解析](1)灯泡亮度可以大致反映电流大小,但电阻变化较小时,灯泡的亮度变化不明显,无法比较电阻大小.
(2)第1、2、3实验中,两金属片A、B间距离相同,加入的食盐量不同,即溶液的浓度不同,所以可验证食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度是否有关,由表中数据知电流不等,说明电阻不同,即猜想1正确.(3)根据第1、4、5次实验的数据,盐水浓度和铜片插入深度相同时,金属片A、B间距离增大,电路中电流减小,说明电阻增大,即盐水的电阻随金属片间距离的增大而增大.(4)可探究食盐水溶液的电阻与溶液的温度是否有关或食盐水溶液的电阻与铜片插入深度是否有关.
名师点评 本题考查了影响食盐水电阻大小的因素,通过观察灯泡的亮暗程度反映电流的大小,进而比较电阻大小,这里运用了转换法;研究食盐水电阻与某一因素的关系时,应控制其他因素不变,这里运用了控制变量法,学生应深刻理解方法内涵并灵活运用.
[解析](1)灯泡亮度可以大致反映电流大小,但电阻变化较小时,灯泡的亮度变化不明显,无法比较电阻大小.
(2)第1、2、3实验中,两金属片A、B间距离相同,加入的食盐量不同,即溶液的浓度不同,所以可验证食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度是否有关,由表中数据知电流不等,说明电阻不同,即猜想1正确.(3)根据第1、4、5次实验的数据,盐水浓度和铜片插入深度相同时,金属片A、B间距离增大,电路中电流减小,说明电阻增大,即盐水的电阻随金属片间距离的增大而增大.(4)可探究食盐水溶液的电阻与溶液的温度是否有关或食盐水溶液的电阻与铜片插入深度是否有关.
名师点评 本题考查了影响食盐水电阻大小的因素,通过观察灯泡的亮暗程度反映电流的大小,进而比较电阻大小,这里运用了转换法;研究食盐水电阻与某一因素的关系时,应控制其他因素不变,这里运用了控制变量法,学生应深刻理解方法内涵并灵活运用.
解析
【分析】
解决本题需运用控制变量法和转换法分析实验:首先,小灯泡只能粗略反映电流大小,电阻变化较小时亮度变化不明显,无法准确比较电阻;验证猜想时,需控制其他变量不变,选择对应实验数据;拓展问题可结合影响电阻的其他可能因素提出。
【解析】
(1) 小灯泡的亮度只能大致反映电路中电流的大小,当食盐水溶液的电阻变化较小时,灯泡的亮度变化不明显,无法准确比较电阻的大小,因此使用小灯泡进行实验不恰当。
(2) 验证猜想1(食盐水溶液的电阻与浓度有关),需控制电极间距离相同,改变溶液浓度。第1、2、3次实验中,电极距离相同,食盐量(溶液浓度)不同,电流不同,说明电阻不同,因此猜想1正确。
(3) 探究盐水电阻与电极距离的关系,需控制盐水浓度和铜片插入深度相同,改变电极距离。第1、4、5次实验中,盐水浓度和插入深度相同,电极距离增大时,电路中电流减小,说明电阻增大,因此盐水的电阻随电极之间距离的增大而增大。
(4) 结合影响电阻的其他可能因素,可提出:食盐水溶液的电阻与溶液的温度是否有关?食盐水溶液的电阻与铜片插入深度是否有关?(合理即可)
【答案】
(1) 电阻变化较小时,灯泡的亮度变化不明显,无法比较电阻大小
(2) 1、2、3;正确
(3) 1、4、5;增大
(4) 食盐水溶液的电阻与溶液的温度是否有关;食盐水溶液的电阻与铜片插入深度是否有关
【知识点】
影响电阻大小的因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题为跨学科实验探究题,考查影响食盐水电阻的因素,重点运用控制变量法和转换法,要求学生根据控制变量原则选择实验数据,同时培养提出探究问题的能力,注重实验思维的基础考查。
【难度系数】
0.6
解决本题需运用控制变量法和转换法分析实验:首先,小灯泡只能粗略反映电流大小,电阻变化较小时亮度变化不明显,无法准确比较电阻;验证猜想时,需控制其他变量不变,选择对应实验数据;拓展问题可结合影响电阻的其他可能因素提出。
【解析】
(1) 小灯泡的亮度只能大致反映电路中电流的大小,当食盐水溶液的电阻变化较小时,灯泡的亮度变化不明显,无法准确比较电阻的大小,因此使用小灯泡进行实验不恰当。
(2) 验证猜想1(食盐水溶液的电阻与浓度有关),需控制电极间距离相同,改变溶液浓度。第1、2、3次实验中,电极距离相同,食盐量(溶液浓度)不同,电流不同,说明电阻不同,因此猜想1正确。
(3) 探究盐水电阻与电极距离的关系,需控制盐水浓度和铜片插入深度相同,改变电极距离。第1、4、5次实验中,盐水浓度和插入深度相同,电极距离增大时,电路中电流减小,说明电阻增大,因此盐水的电阻随电极之间距离的增大而增大。
(4) 结合影响电阻的其他可能因素,可提出:食盐水溶液的电阻与溶液的温度是否有关?食盐水溶液的电阻与铜片插入深度是否有关?(合理即可)
【答案】
(1) 电阻变化较小时,灯泡的亮度变化不明显,无法比较电阻大小
(2) 1、2、3;正确
(3) 1、4、5;增大
(4) 食盐水溶液的电阻与溶液的温度是否有关;食盐水溶液的电阻与铜片插入深度是否有关
【知识点】
影响电阻大小的因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题为跨学科实验探究题,考查影响食盐水电阻的因素,重点运用控制变量法和转换法,要求学生根据控制变量原则选择实验数据,同时培养提出探究问题的能力,注重实验思维的基础考查。
【难度系数】
0.6
14 (2024·徐州中考)如图所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯.器材有:电池(电压为3 V)、小灯泡(2.5 V 0.3 A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表.
(1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是
(2)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变
(3)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为
(4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5 cm,甲的电阻为20 Ω,乙的电阻为10 Ω.调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高.则铅笔芯甲和乙相比(
A. 调节范围大,调节精度高
B. 调节范围大,调节精度低
C. 调节范围小,调节精度高
D. 调节范围小,调节精度低

(1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是
串
联.(2)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变
亮
.(3)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为
2.5
V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置.为了安全使用调光灯,回形针向左调节不能超过此位置.(4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5 cm,甲的电阻为20 Ω,乙的电阻为10 Ω.调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高.则铅笔芯甲和乙相比(
B
).A. 调节范围大,调节精度高
B. 调节范围大,调节精度低
C. 调节范围小,调节精度高
D. 调节范围小,调节精度低
答案
14.(1)串 (2)亮 (3)2.5 (4)B
[解析](1)电路中电流只有一条路径,因此铅笔芯和小灯泡是串联的.(2)闭合开关,回形针向左移动,铅笔芯连入电路的长度减小、电阻减小,因此小灯泡亮度变大.(3)电压表跟小灯泡并联时,电压表测量的是小灯泡两端电压,当电压表示数等于小灯泡额定电压2.5 V时,小灯泡正常发光,此时回形针不能再向左调节.(4)铅笔芯甲、乙长度相同,甲的总电阻大,因此使用铅笔芯甲调节灯泡的亮度变化范围大;铅笔芯乙总电阻小,移动一定距离,铅笔芯乙电阻变化范围小,因此铅笔芯乙调节精度高,可知选项B正确.
[解析](1)电路中电流只有一条路径,因此铅笔芯和小灯泡是串联的.(2)闭合开关,回形针向左移动,铅笔芯连入电路的长度减小、电阻减小,因此小灯泡亮度变大.(3)电压表跟小灯泡并联时,电压表测量的是小灯泡两端电压,当电压表示数等于小灯泡额定电压2.5 V时,小灯泡正常发光,此时回形针不能再向左调节.(4)铅笔芯甲、乙长度相同,甲的总电阻大,因此使用铅笔芯甲调节灯泡的亮度变化范围大;铅笔芯乙总电阻小,移动一定距离,铅笔芯乙电阻变化范围小,因此铅笔芯乙调节精度高,可知选项B正确.
解析
【分析】
本题围绕铅笔芯模拟调光灯的电路展开,需逐步分析各小问:
(1) 判断连接方式,依据电流路径是否唯一;
(2) 回形针移动改变铅笔芯接入长度,进而改变电阻,结合欧姆定律分析电流变化,判断灯泡亮度;
(3) 明确灯泡安全工作的电压为额定电压,以此确定电压表的示数;
(4) 对比两根铅笔芯的电阻,分析调节范围和精度的差异,结合题目条件判断选项。
【解析】
(1) 观察电路,电流从电源正极流出,依次经过开关、铅笔芯、小灯泡,最终回到电源负极,只有一条电流路径,因此铅笔芯和小灯泡的连接方式是串联。
(2) 闭合开关,回形针向左移动时,铅笔芯接入电路的长度减小,在材料、横截面积不变的情况下,电阻随长度减小而减小,电路总电阻变小。电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路电流变大;小灯泡的实际功率$P=I^2R_L$($R_L$为灯泡电阻,不变),电流变大则实际功率变大,因此小灯泡亮度变亮。
(3) 小灯泡的额定电压为2.5V,为了安全使用调光灯,灯泡两端电压不能超过额定电压,否则会损坏灯泡。当电压表(与小灯泡并联)的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时回形针向左调节不能超过该位置,避免电压过高烧坏灯泡。
(4) 两根铅笔芯长度相同,甲的电阻为20Ω,乙为10Ω:
① 调节范围:甲总电阻更大,接入电路时,最大电阻更大,最小电阻(回形针在最左端时)更小,因此电路中电流的变化范围更大,小灯泡亮度的变化范围更大;
② 调节精度:乙总电阻更小,回形针移动相同距离时,乙的电阻变化量更小,因此调节精度更高。
综上,铅笔芯甲调节范围大,调节精度低,对应选项B。
【答案】
(1)串 (2)亮 (3)2.5 (4)B
【知识点】
串联电路、滑动变阻器、欧姆定律
【点评】
本题结合模拟调光灯的实际情境,综合考查串联电路判断、滑动变阻器工作原理、欧姆定律应用,将物理知识与生活实际结合,注重基础应用能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕铅笔芯模拟调光灯的电路展开,需逐步分析各小问:
(1) 判断连接方式,依据电流路径是否唯一;
(2) 回形针移动改变铅笔芯接入长度,进而改变电阻,结合欧姆定律分析电流变化,判断灯泡亮度;
(3) 明确灯泡安全工作的电压为额定电压,以此确定电压表的示数;
(4) 对比两根铅笔芯的电阻,分析调节范围和精度的差异,结合题目条件判断选项。
【解析】
(1) 观察电路,电流从电源正极流出,依次经过开关、铅笔芯、小灯泡,最终回到电源负极,只有一条电流路径,因此铅笔芯和小灯泡的连接方式是串联。
(2) 闭合开关,回形针向左移动时,铅笔芯接入电路的长度减小,在材料、横截面积不变的情况下,电阻随长度减小而减小,电路总电阻变小。电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路电流变大;小灯泡的实际功率$P=I^2R_L$($R_L$为灯泡电阻,不变),电流变大则实际功率变大,因此小灯泡亮度变亮。
(3) 小灯泡的额定电压为2.5V,为了安全使用调光灯,灯泡两端电压不能超过额定电压,否则会损坏灯泡。当电压表(与小灯泡并联)的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时回形针向左调节不能超过该位置,避免电压过高烧坏灯泡。
(4) 两根铅笔芯长度相同,甲的电阻为20Ω,乙为10Ω:
① 调节范围:甲总电阻更大,接入电路时,最大电阻更大,最小电阻(回形针在最左端时)更小,因此电路中电流的变化范围更大,小灯泡亮度的变化范围更大;
② 调节精度:乙总电阻更小,回形针移动相同距离时,乙的电阻变化量更小,因此调节精度更高。
综上,铅笔芯甲调节范围大,调节精度低,对应选项B。
【答案】
(1)串 (2)亮 (3)2.5 (4)B
【知识点】
串联电路、滑动变阻器、欧姆定律
【点评】
本题结合模拟调光灯的实际情境,综合考查串联电路判断、滑动变阻器工作原理、欧姆定律应用,将物理知识与生活实际结合,注重基础应用能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
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