初中物理电路的动态分析实验题

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

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。

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。

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”）

在如图所示的电路中填上适当的电表符号，要求两灯并联，使之成为正确的电路。

1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上加热，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这种电路叫“热电偶电路”。

某研究小组的同学们按图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：

两接点间的温差/℃	0	1	100	200	300	500	800	1000	1700
电路中的电流／A	0.000	0.001	0.064	0.142	0.229	0.417	0.731	0.956	1.781

（1）从表中数据可以发现，电路中的电流随两点间的温度差的增大而      ；而且电路中的电阻是    
     的；（选填“变化”或“不变化”）                                                                                                                                                                                                                             
（2）这样的热偶电路其实相当于一个电源，它的电能是由           能转化而来的；
（3）由热偶电路中电流随温度差的关系可以制成热电偶温度计，由上述数据可以判断，热电偶温度计与常用水银温度计相比，优点是：             ，缺点是：热电偶温度计所显示的刻度         （选填“均匀”或“不均匀”） 。
（4）热电偶电路产生热电流的条件是                   、                      。

如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流约为0.5A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
（1）按要求连接实物图。
（2）画出相应的电路图。
  
（3）连接电路时开关应处于___________（填“断开”或“闭合”）状态，变阻器的滑片应处于阻值_________（填“最大”或“最小”）处。
（4）若闭合开关灯不亮，但电压表示数约等于电源电压，此时故障可能是____________________________；如发现电流表、电压表的指针均反偏，最简单的解决方法是______________________________；如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变，则原因为                    。

小满暑假坐火车去北京，在火车上发现车厢后面有两个厕所，只有当两个厕所的门都关上时，车厢指示灯才会发光，指示牌才会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两个厕所都有人。请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。

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。

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。

如图所示电路中，闭合开关后将出现       (选填“通路”、“开路”或“短路”)，要使电路中两灯串联，只要拆除导线      ；只修改一条导线使电路中两灯并联，将导线      （选a、b、c、d）接到      （选A、B、C、D）。

随着人们生活水平的不断提高，家用轿车飞快的驶进千家万户。轿车涉及到很多物理知识：

（1）为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却。汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的________较大的特性。水的这一特性可以用来解释无锡地区昼夜温差比内陆地区_____（大/小）的现象。
（2）行车中要左转弯时，需先打开左转向灯。向下轻拨方向盘旁的一根“杆子”，前后的左转向灯便同时闪烁起来，则“杆子”实际上起到________的作用；两个左转向灯是________连接的，这是因为一个灯泡坏了，另一个仍能发光。

小丽在欣赏节日彩灯时发现，这些小彩灯嗾使串连在一起的，其中零星地分布着不亮的几个，但其他彩灯却依然亮着．她感觉这与学过的串联电路的特点不相符．这是为什么呢？于是她找来一个标有“5V   0.2A”的完好的小彩灯，用图1所示的器材进行研究．
（1）小丽已将部分电路连接起来，请你用笔画线代替导线帮她完成图1中实验电路的连接．
（2）电路连接无误后，小丽通过实验记录的数据及现象如下表．
实验次数    1   2   3   4   5   6   7   8
电压/V  0.5 1   2   3   4   5   6   7.5
电流/A  0.07    0.09    0.12    0.16    0.18    0.20    0.23    0
发光情况   微红﹣→微亮﹣﹣﹣﹣→较亮﹣﹣﹣﹣﹣﹣→亮﹣﹣﹣﹣﹣→刺眼﹣→熄灭
上表中第　　次实验的数据表明，小彩灯烧坏后会使电路处于开路状态．
（3）小丽为了弄清这个小彩灯烧坏后在实际电路中的作用，用它替换下新彩灯串中的一个小彩灯，将彩灯串接入家庭电路中继续观察，发现除了试验中烧坏的那个小彩灯不亮外，其他小彩灯依然亮着．这说明，烧坏的小彩灯使实际电路处于　　状态．
（4）小丽又把这个烧坏的小彩灯接回到图1所示的实验电路中重新观察，闭合开关后发现：电流表的指针竟然发生了偏转！
对比试验电路和实际电路．她判断一定是由于实际电路的　　较高，才使烧坏的小彩灯变成了导体，并且小彩灯应该具有特别的结构．
（5）小丽进一步了解到小彩灯的构造如图2所示，灯丝下面好象有“细金属丝”与它并联着．她认为：可能是“细金属丝”起了关键性的作用！
如果小丽的想法是正确的，请你对这个“细金属丝”的导电特点做出推测．　　．