初中物理电路的动态分析实验题

(10分)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连接电路时开在应处于___________状态，变阻器的滑片应处于_________端（A或B）。
④滑片P向左移动时，电流表示数变________，灯泡亮度______（填“变亮”、“变暗”或“不变”）
⑤若闭合开关灯不亮，但电压表示数约等电源电压，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________________________________________________；

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）。

．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_________状态，变阻器的滑片应处于_______端（A或B）。
（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         _____________________。

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。

在如图所示的电路中，闭合开关 S 灯 L 不亮，电压表 V 的示数接近电源电压。已知电路中各处均接触良好，除灯 L 和电阻 R 两者中的某个元件故障外，其余元件均完好。
 
(1) 请判断该电路中存在的故障可能是    ▲    或      ▲   。
(2) 为进一步确定故障，小明同学将一个电流表正确串联在如图所示的电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明故障是         ▲  ； 若电流表无示数，说明故障是        ▲        。
(3) 为进一步确定故障，小华同学将图中的电压表 V 正确并联在灯 L 两端，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由。(2分)
                  ▲                               ▲                         

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．　　．

在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图电路．
（1）在连接电路时发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是      ．
（2）为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察     ．
（3）另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表．你认为___________同学的改进更好一些，理由是          
__________________________________________________________________________．

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17是小红同学连接的实物电路。请你在右边的方框内画出相应的电路图。

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图是四位同学用带风叶的小电动机M、电热丝R、开关和插头，设计的简易电吹风机电路。要求：吹风机电路只闭合开关S₁时吹冷风；只闭合开关S₂时既不发热也不吹风；同时闭合S₁和S₂时吹热风。其中符合要求的电路是          。

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

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”）

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。

小刘有一个电路盒面板（如图所示），有红、绿灯各一只，两个开关，一个电压表。在不打开盒子的情况下，他与其他同学一起探究盒内的电路结构。为此，他们做了如下实验：

开关情况	闭合S1，断开S2	闭合S2，断开S1	闭合S1和S2
灯的发光情况	红灯L1	亮	不亮	亮
绿灯L2	亮	不亮	不亮
电压表示数	有一定示数U1	没有示数	有一定示数   U2（U2＞U1）

请你依据他们的实验情况，在虚线框内画出盒内电路的电路图。
                                                                    

瑞瑞同学对串联电路电压规律进行了探究
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
⑴ 按图所示的电路图连接电路；

⑵ 闭合开关，用电压表测出L₁两端的电压；
⑶ 在测L₂两端的电压时,瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上；
⑷测出AC间的电压.
【交流与评估】
⑴在拆接电路时,开关必须_ _.
⑵瑞瑞同学用上面的方法能否测出L₂两端的电压?为什么? ____ ________.

UAB/V	UBC/V	UAC/V
2.4	1.4	3.75

⑶方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压___ __各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）.
⑷这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：