1. 探究串联电路中电压的规律。

1题图
(1) 根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于
(3)用电压表分别测出电压$U_{AB}$、$U_{BC}$和$U_{AC}$。其中测$U_{AB}$时,电压表的示数如图丙所示,示数为

①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以
1题图
(1) 根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于
断开
状态。正确连接电路后,闭合开关,若灯$\mathrm{L}_2$断路,则$\mathrm{L}_1$两端无
(选填“有”或“无”)电压。(3)用电压表分别测出电压$U_{AB}$、$U_{BC}$和$U_{AC}$。其中测$U_{AB}$时,电压表的示数如图丙所示,示数为
1.2
$\mathrm{V}$。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表。①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压
之和
。②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以
更换不同的电源电压进行多次实验
。答案
1.(1) 如答图所示
(2) 断开 无
(3) 1.2 ① 之和 ② 更换不同的电源电压进行多次实验
解析
【分析】
本题围绕串联电路电压规律的探究实验展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:连接串联电路时,需保证电压表并联在被测电路两端,结合电源为两节干电池(总电压约3V),电压表选0~3V量程,将导线连接到电压表合适接线柱,完成电路连接。
2. 第(2)问:连接电路时开关断开是为了防止短路;L₂断路时,整个电路无电流,L₁两端无电势差,故无电压。
3. 第(3)问:电压表用0~3V量程,分度值0.1V,读数为1.2V;分析表格数据得串联总电压等于各部分电压之和;为使结论普遍,除换用电器,还可更换不同电源多次实验。
【解析】
(1) 连接电路时,电压表应并联在被测电路两端,电源为两节干电池,总电压不超过3V,故电压表选用0~3V量程,将导线一端接电压表的“3”接线柱,另一端接电路中对应被测点,完成电路连接(如答图所示)。
(2) 连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;当L₂断路时,整个电路断开,电路中无电流,L₁两端没有电压差,因此L₁两端无电压。
(3) 电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向1.2V刻度处,故示数为1.2V;分析表格数据可知,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和;为使实验结论更具普遍性,除更换不同规格的用电器,还可以更换不同的电源电压进行多次实验。
【答案】
1.(1) 如答图所示
(2) 断开 无
(3) 1.2 ① 之和 ② 更换不同的电源电压进行多次实验
【知识点】
串联电路电压规律、电压表使用、电路连接操作
【点评】
本题是电学基础实验题,考查串联电路电压规律探究的核心内容,涵盖电路连接、实验安全、电压表读数、实验结论的普遍性探究,注重实验过程与方法的应用。
【难度系数】
0.6
本题围绕串联电路电压规律的探究实验展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:连接串联电路时,需保证电压表并联在被测电路两端,结合电源为两节干电池(总电压约3V),电压表选0~3V量程,将导线连接到电压表合适接线柱,完成电路连接。
2. 第(2)问:连接电路时开关断开是为了防止短路;L₂断路时,整个电路无电流,L₁两端无电势差,故无电压。
3. 第(3)问:电压表用0~3V量程,分度值0.1V,读数为1.2V;分析表格数据得串联总电压等于各部分电压之和;为使结论普遍,除换用电器,还可更换不同电源多次实验。
【解析】
(1) 连接电路时,电压表应并联在被测电路两端,电源为两节干电池,总电压不超过3V,故电压表选用0~3V量程,将导线一端接电压表的“3”接线柱,另一端接电路中对应被测点,完成电路连接(如答图所示)。
(2) 连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;当L₂断路时,整个电路断开,电路中无电流,L₁两端没有电压差,因此L₁两端无电压。
(3) 电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向1.2V刻度处,故示数为1.2V;分析表格数据可知,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和;为使实验结论更具普遍性,除更换不同规格的用电器,还可以更换不同的电源电压进行多次实验。
【答案】
1.(1) 如答图所示
(2) 断开 无
(3) 1.2 ① 之和 ② 更换不同的电源电压进行多次实验
【知识点】
串联电路电压规律、电压表使用、电路连接操作
【点评】
本题是电学基础实验题,考查串联电路电压规律探究的核心内容,涵盖电路连接、实验安全、电压表读数、实验结论的普遍性探究,注重实验过程与方法的应用。
【难度系数】
0.6
2. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红作出了如下猜想。
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表。

为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。

2题图
(1)在实验中,通过观察
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号为
(3)若选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想
(4)若选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想
(5)以上研究问题的科学方法是
(6)比较B、C两根电阻丝的阻值大小,$R_B$
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表。
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
2题图
(1)在实验中,通过观察
电流表示数
来比较导体电阻的大小,这种研究方法叫转换法
。(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号为
A
和D
的两根电阻丝进行实验。(3)若选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想
②
(填序号)。(4)若选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想
①
(填序号)。分别将A、B两根电阻丝接入电路中M、N两点间,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此得到的结论是在材料和横截面积相同时,导体的长度越大,电阻越大
。(5)以上研究问题的科学方法是
控制变量法
。(6)比较B、C两根电阻丝的阻值大小,$R_B$
大于
(选填“大于”、“小于”或“等于”)$R_C$。答案
2.(1) 电流表示数 转换法
(2) A D
(3) ②
(4) ① 在材料和横截面积相同时,导体的长度越大,电阻越大
(5) 控制变量法
(6) 大于
(2) A D
(3) ②
(4) ① 在材料和横截面积相同时,导体的长度越大,电阻越大
(5) 控制变量法
(6) 大于
解析
【分析】
探究影响导体电阻大小的实验中,电阻无法直接观察,需采用转换法,通过电路中电流表示数(电源电压一定时,电流越小电阻越大)间接反映电阻大小;验证猜想时需运用控制变量法,每次仅改变一个探究变量,控制其他变量不变,从而明确变量对电阻的影响。具体分析各小问:
(1) 利用电流表示数反映电阻大小,属于转换法;
(2) 验证猜想③(材料对电阻的影响),需控制长度、横截面积相同,材料不同,对应选A、D;
(3) A、C两根电阻丝的材料、长度相同,横截面积不同,用于验证猜想②;
(4) A、B两根电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,用于验证猜想①;A接入时电流大,说明A电阻小(长度短),故得出对应结论;
(5) 实验中控制其他变量不变,仅改变一个变量,采用控制变量法;
(6) B、C材料、横截面积相同,B长度更长,根据电阻与长度的关系,长度越大电阻越大,故R_B大于R_C。
【解析】
(1) 实验中电源电压恒定,根据欧姆定律I=U/R,电阻越大,电路中电流越小,因此通过观察电流表示数比较导体电阻大小,这种将不易直接测量的物理量转换为易观察物理量的方法是转换法;
(2) 验证猜想③(电阻与材料有关),需控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,故选用编号A和D的电阻丝;
(3) A、C两根电阻丝的材料和长度相同,横截面积不同,因此是为了验证猜想②(电阻与横截面积有关);
(4) A、B两根电阻丝的材料和横截面积相同,长度不同,是为了验证猜想①(电阻与长度有关);A接入时电流表示数较大,说明A的电阻较小,而A的长度比B短,因此结论:在材料和横截面积相同时,导体的长度越大,电阻越大;
(5) 实验中每次只改变一个要探究的变量,控制其他变量保持不变,这种研究方法是控制变量法;
(6) B、C两根电阻丝的材料、横截面积相同,B的长度大于C的长度,根据电阻与长度的关系,在材料和横截面积相同时,导体长度越大电阻越大,因此R_B大于R_C。
【答案】
(1) 电流表示数;转换法
(2) A;D
(3) ②
(4) ①;在材料和横截面积相同时,导体的长度越大,电阻越大
(5) 控制变量法
(6) 大于
【知识点】
影响导体电阻的因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的经典实验题,重点考查转换法和控制变量法的应用,以及对实验结论的理解,是初中电学的核心基础实验,需熟练掌握实验方法和结论。
【难度系数】
0.6
探究影响导体电阻大小的实验中,电阻无法直接观察,需采用转换法,通过电路中电流表示数(电源电压一定时,电流越小电阻越大)间接反映电阻大小;验证猜想时需运用控制变量法,每次仅改变一个探究变量,控制其他变量不变,从而明确变量对电阻的影响。具体分析各小问:
(1) 利用电流表示数反映电阻大小,属于转换法;
(2) 验证猜想③(材料对电阻的影响),需控制长度、横截面积相同,材料不同,对应选A、D;
(3) A、C两根电阻丝的材料、长度相同,横截面积不同,用于验证猜想②;
(4) A、B两根电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,用于验证猜想①;A接入时电流大,说明A电阻小(长度短),故得出对应结论;
(5) 实验中控制其他变量不变,仅改变一个变量,采用控制变量法;
(6) B、C材料、横截面积相同,B长度更长,根据电阻与长度的关系,长度越大电阻越大,故R_B大于R_C。
【解析】
(1) 实验中电源电压恒定,根据欧姆定律I=U/R,电阻越大,电路中电流越小,因此通过观察电流表示数比较导体电阻大小,这种将不易直接测量的物理量转换为易观察物理量的方法是转换法;
(2) 验证猜想③(电阻与材料有关),需控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,故选用编号A和D的电阻丝;
(3) A、C两根电阻丝的材料和长度相同,横截面积不同,因此是为了验证猜想②(电阻与横截面积有关);
(4) A、B两根电阻丝的材料和横截面积相同,长度不同,是为了验证猜想①(电阻与长度有关);A接入时电流表示数较大,说明A的电阻较小,而A的长度比B短,因此结论:在材料和横截面积相同时,导体的长度越大,电阻越大;
(5) 实验中每次只改变一个要探究的变量,控制其他变量保持不变,这种研究方法是控制变量法;
(6) B、C两根电阻丝的材料、横截面积相同,B的长度大于C的长度,根据电阻与长度的关系,在材料和横截面积相同时,导体长度越大电阻越大,因此R_B大于R_C。
【答案】
(1) 电流表示数;转换法
(2) A;D
(3) ②
(4) ①;在材料和横截面积相同时,导体的长度越大,电阻越大
(5) 控制变量法
(6) 大于
【知识点】
影响导体电阻的因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的经典实验题,重点考查转换法和控制变量法的应用,以及对实验结论的理解,是初中电学的核心基础实验,需熟练掌握实验方法和结论。
【难度系数】
0.6
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