8.(2024·山东济南中考)学习了用伏安法测电阻后,某小组想进一步探究导体的电阻与导体长度的关系。他们选择了如图甲所示的器材,并连接了部分电路。将固定在木板上长为15 cm的铅笔芯作为研究对象,将其标记为等长的五段,其中a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e。

(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大,则需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的
(2)将电路连接完整后,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表都始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是
(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为
(4)将线夹分别夹在b、c、d、e点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入的长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示。

①请在如图丙所示的坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入的长度l的关系图像。
②通过分析图像可得出实验结论:在导体的材料和横截面积一定的条件下,
(5)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该
(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大,则需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的
B
(选填“A”“B”或“C”)接线柱连接。(2)将电路连接完整后,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表都始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是
滑动变阻器断路
。(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为
0.26
A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值。(4)将线夹分别夹在b、c、d、e点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入的长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示。
①请在如图丙所示的坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入的长度l的关系图像。
②通过分析图像可得出实验结论:在导体的材料和横截面积一定的条件下,
导体的电阻与长度成正比
。(5)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该
用不同的导体进行多次实验
。答案
8.(1) B
(2) 滑动变阻器断路
(3) 0.26
(4)① 如图所示
(5) 用不同的导体进行多次实验
解析
【分析】
本题是探究导体电阻与长度关系的电学实验题,需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析方法、电流表读数、图像分析及实验设计的科学性逐一解决问题:
1. 滑动变阻器的使用:要使电流增大需减小接入电阻,需结合“一上一下”接线原则确定接线柱;
2. 电路故障分析:电表均无示数说明电路断路,通过导线检测各元件判断断路位置;
3. 电流表读数:先确定量程和分度值,再读取指针示数;
4. 图像与结论:根据数据描点连线,分析图像得出电阻与长度的关系;
5. 实验普遍性:为避免偶然性,需更换不同导体重复实验,使结论更具普遍性。
【解析】
(1) 滑动变阻器通过改变接入电阻丝长度改变电阻,滑片向D端滑动时电流增大,说明接入电阻减小,即接入电阻丝变短,因此需将电源正极与滑动变阻器的下接线柱B连接(接B时,滑片向D端滑动,接入电阻丝变短,电阻减小,电流增大),故填B。
(2) 电压表和电流表均无示数,说明电路为断路故障(短路时至少一个电表有示数)。用导线接开关两端,电表仍无示数,说明开关无故障;接滑动变阻器接入电路的两接线柱时,电表均有示数,说明此时电路接通,因此故障为滑动变阻器断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.26A位置,故读数为0.26A。
(4) ① 根据实验数据,在坐标纸上描出对应点,用直线连接各点(图像为过原点的倾斜直线);② 由图像可知,R与l成正比,因此结论:在导体的材料和横截面积一定的条件下,导体的电阻与长度成正比。
(5) 仅用铅笔芯实验结论具有偶然性,为使结论更具普遍性,应更换不同的导体进行多次实验,避免偶然性。
【答案】
8.(1) B
(2) 滑动变阻器断路
(3) 0.26
(4)①
② 导体的电阻与长度成正比
(5) 用不同的导体进行多次实验
【知识点】
探究电阻与长度的关系、滑动变阻器的使用、电路故障分析
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点,涵盖滑动变阻器操作、故障判断、电表读数、图像分析及实验设计,注重学生的实验探究能力,是中考常见的中等难度实验题型。
【难度系数】
0.5
本题是探究导体电阻与长度关系的电学实验题,需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析方法、电流表读数、图像分析及实验设计的科学性逐一解决问题:
1. 滑动变阻器的使用:要使电流增大需减小接入电阻,需结合“一上一下”接线原则确定接线柱;
2. 电路故障分析:电表均无示数说明电路断路,通过导线检测各元件判断断路位置;
3. 电流表读数:先确定量程和分度值,再读取指针示数;
4. 图像与结论:根据数据描点连线,分析图像得出电阻与长度的关系;
5. 实验普遍性:为避免偶然性,需更换不同导体重复实验,使结论更具普遍性。
【解析】
(1) 滑动变阻器通过改变接入电阻丝长度改变电阻,滑片向D端滑动时电流增大,说明接入电阻减小,即接入电阻丝变短,因此需将电源正极与滑动变阻器的下接线柱B连接(接B时,滑片向D端滑动,接入电阻丝变短,电阻减小,电流增大),故填B。
(2) 电压表和电流表均无示数,说明电路为断路故障(短路时至少一个电表有示数)。用导线接开关两端,电表仍无示数,说明开关无故障;接滑动变阻器接入电路的两接线柱时,电表均有示数,说明此时电路接通,因此故障为滑动变阻器断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.26A位置,故读数为0.26A。
(4) ① 根据实验数据,在坐标纸上描出对应点,用直线连接各点(图像为过原点的倾斜直线);② 由图像可知,R与l成正比,因此结论:在导体的材料和横截面积一定的条件下,导体的电阻与长度成正比。
(5) 仅用铅笔芯实验结论具有偶然性,为使结论更具普遍性,应更换不同的导体进行多次实验,避免偶然性。
【答案】
8.(1) B
(2) 滑动变阻器断路
(3) 0.26
(4)①
(5) 用不同的导体进行多次实验
【知识点】
探究电阻与长度的关系、滑动变阻器的使用、电路故障分析
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点,涵盖滑动变阻器操作、故障判断、电表读数、图像分析及实验设计,注重学生的实验探究能力,是中考常见的中等难度实验题型。
【难度系数】
0.5
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