初中物理电路的动态分析实验题

实验室中有一蓄电池，电压标记已模糊不清，电压约为20V。现在实验室有下列器材：

定值电阻R₀（阻值为10Ω）1个、滑动变阻器_（（阻值变化范围为0～20Ω）1个、标准电
阻箱（阻值变化范围为0～9999Ω，电路符号为“     ”）1个，一只量程为0～3V、
0～15V的电压表，单刀单掷开关若干，导线若干。
请从中选择适当的器材组成实验电路，测出该蓄电池的电压值。
(1)在方框中画出你设计的实验电路图。
(2)简述你连接好电路后的测量步骤(测量的物理量用物理符号表示)：
(3)写出该蓄电池电压U大小的表达式（用所测的物理量和已知量表示），U＝          
。

小强利用如图甲所示电路测定小灯泡的电阻，被测小灯泡的正常发光的电压为2.5V。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R₁（20Ω 0.5A）、R₂（50Ω 0.5A）、R₃（500Ω 1A）。

（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是__________________。正确连接电路，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，灯泡都不亮，电压表的示数接近6V，而电流表的示数几乎为0，则电路可能出现的故障是                      。
（2）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡正常发光的电阻为_______Ω。在多次测量中，小明还发现：当电压表的示数减小时，电压表与电流表的示数之比             。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）灯泡的电阻测量完毕，小强用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小明应选用滑动变阻器____（选填“R₁”、“R₂”或“R₃”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为21Ω， 则所选定值电阻的阻值为      Ω。

王海同学用电流表测量电流时，把电流表串联接入电路后闭合开关，发现指针偏转如图甲所示，产生这种情况的原因是                             ;另一同学测量时，则发现指针偏转如图乙所示，产生这种情况的原因是                                      

在"伏安法"测电阻的分组实验中：
（1）请你根据图17（a）电路图，在未连好的图18实物图上用笔画线代替导线连接好电路。（待测电阻 $R_x$阻值约 $10\Omega$）
（2）接好电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至（填"左"或"右"）端，使其连入电路的电阻最大，从而。     
（3）老师巡回指导时，发现某一小组的实验电路图如图17（b）所示，原来他们认为 $R_x$两端的电压可以等于电源（两节串联干电池）电压 $3V$减去电压表的示数。在老师指导下，他们闭合开关后实测了电源两端的电压，发现其值小于 $3V$，说明他们的方案是（填"可行"或"不可行"）的。

近年来太湖水污染形势严峻，直接影响到太湖流域人民的生产和生活．太湖水污染主要来自于农业生产中流失的化肥、城市生活污水中的含磷洗涤剂、工业废水中的金属离子等，这些污染物在水中形成大量自由移动的离子，使污染水的导电性能增强，所以 性能的强弱是反映水污染程度的重要指标之一阳湖中学物理研究性学习小组的同学 采集了三种流人太湖的典型水样：①稻田水；②生活污水；③工业废水，决定对这三种水 样的导电性能进行对比检测．他们从实验室借来了如图所示的器材．

(1)为了比较水样的导电性能，每次倒人烧杯的水样必须保持                   相等．
(2)请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接起来．
(3)实验前，开关应           （断开／闭合），滑片P应放在变阻器的           (A/B)端．
(4)为了减小实验误差，电流表和电压表量程选择的方法是                                 
                                                                                    
(5)利用上面的电路，小组同学讨论认为可用多种方法比较三种水样导电性能的强弱，请你写出一种方法．
(6)根据你所采用的方法，请设计相应的记录实验数据的表格．

轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯，若四个车门中任意一个车门未关或未关好，该指示灯会一直发光。小明学习了电学知识后设计了如下图所示的这部分电路，四门开关采用的是车门关好相当于开关闭合。老师看了小明的设计后，指出他的设计与实际不符，实际四门开关采用的是车门打开时开关才闭合。请你进一步评价小明设计上体现的不足，并在右侧虚线框内重新设计一个这部分的电路，以避免以上的不足。

在一次物理课上，小明利用一节干电池、一个开关、两个规格不同的小灯泡和一些导线连接了一个串联电路，如图所示。当他把开关闭合以后，发现灯L₁不发光、L₂发光，但亮度比较微弱，经过思考以后他认为L₁处发生了局部短路。经老师检查了电路以后告诉小明，电路元件均无故障，且电路连线完好。现提供一个电流表、一个开关和必要的导线，请你设计一个实验证明小明的观点是错误的

（1）请你在答题纸的方框中画出实验方案的电路图；
（2）简述必要的实验步骤和实验现象。

我们已经进行“科学探究题：电阻上的电流跟电压、电阻的关系”。
（1）请你在下边方框中画出该实验的电路图。 

（2）①由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了___________法。
②图甲乙是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图象是_______图；表示电阻不变时，电流随电压变化的图象是________图。（填“甲”或“乙”）
（3）在探究过程中，使用滑动变阻器的目的是________________________和_____________________。
（4）实验的结论是：①____________________________________________。
②____________________________________________。

小娟在科技活动中，了解到有一种用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻R随温度t变化的图像如图 (a)所示．现将该热敏电阻与阻值为50Ω的R₀组成（b）电路，电源电压为12V。

(1)图（b）中，如果给热敏电阻冷却，则电流表的示数将        (选填“增大”或“减小”)．
(2)当电流表示数为0.2A时，电压表的示数为        V，热敏电阻的温度为        ℃。
(3)小娟想利用热敏电阻制成温度报警器，实验室中现有两只外形完全相同的电阻R₁和R₂，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化)．为了辨别它们，小娟设计了如图 (c)所示的电路。
①闭合开关后，对一只电阻进行       ；
②若电流表示数改变，则该电阻为       电阻；若电流表示数不变，则该电阻为
      电阻．（选填“热敏”或“定值”）

小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。

（1）当秤盘不放任何重物时，滑片 $P$恰好处于 $a$点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将　　（填“增大”、“减小”或“不变” $)$；

（2）一段时间后，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于　　引起的（填字母）。

$A$． $R_1$短路 $B$． $R_1$断路 $C$． $R_2$短路 $D$． $R_2$断路

某同学在练习电路连接的实验中，根据如图所示的电路图连接了实物。检查电路连接无误后，闭合开关，观察到灯泡L₁比灯泡L₂亮一些。他猜想：灯泡L₁靠近电池的正极，通过的电流比灯泡L₂中的大，所以更亮一些。在不允许添加其他器材的条件下，请你设计实验，验证这个猜想是错误的。
⑴实验方案：                                                            
⑵实验现象：                                                            

如图甲所示电路中，R₁是滑动变阻器，R₂是定值电阻，电源两端电压保持6V不变,当滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端，电压表示数随电流变化的图像如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值为         Ω。

在测量额定电压为 $\mathbf{3}\mathbf{.}\mathbf{8}\mathit{V}$ 的小灯泡电功率实验中，小明同学连接了如图甲所示的电路（电源电压 $\mathbf{4}\mathbf{.}\mathbf{5}\mathit{V}$ 保持不变，电路元件完好，接线柱接线牢固）。

（1）在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将 　 　，电压表的示数将 　　（两空均选填"变化"或"不变"）。

（2）检查电路发现一处错误，指出连接错误的导线是 　　（填" $\mathit{a}$ "、" $\mathit{b}$ "、" $\mathit{c}$ "或" $\mathit{d}$ "）。

（3）排除故障后，继续实验，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图乙所示的 $\mathit{I}\mathbf{-}\mathit{U}$ 图象。某次实验时电流表示数如图丙所示，电流表的示数为 　　 $\mathit{A}$ ，此时小灯泡的电阻是 　　 $\mathit{\Omega }$ ；当小灯泡正常发光时，它的额定功率是 　　 $\mathit{W}$ 。

（4）若实验过程中电压表的大量程损坏，在不添加任何器材的情况下，请你在答题卡中的方框内设计能测量小灯泡额定功率的实验电路图。

如图所示，将导体接到电路A、B之间时，导体与灯泡是串联的．如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较     来判断不同导体电阻的大小．若两个导体的电阻差异不大，则可以用     表替换灯泡，作进一步的判断．

如图已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整（导线不能相交）。

要求：
（1）开关同时控制两盏灯；
（2）灯L₂的亮度可用滑动变阻器调节，滑动变阻器滑头左移灯L₂变亮；
（3）电流表测量干路电流。并在虚线框中画出电路图。