第三部分 電 學一、電路 電流 【習題202】 做物理實驗可以幫助我們學好物理，我們身邊的許多物品都可以是做物理實驗的器材。如：吃飯用的筷子，將它插入盛有水的杯中，從水面上可以看到筷子“彎折”，這說明了光的折射現象。現有一長約20cm，拇指粗細的均勻圓柱形塑料棒，用它能做力、熱、電、光、聲學的多個實驗。請你用這根塑料棒作為實驗器材，設計兩個實驗。(根據實驗需要，可任選其他輔助器材。)(綜合開放)實驗(1) 實驗(2) 。 【答案】 實驗(1)將這根塑料棒分別與綢子、化纖布摩擦后再與驗電器金屬球接觸，看是否帶電，若摩擦次數相同，觀察帶電量是否相同。 實驗(2)第一次，將這根塑料棒用牙咬住，并用力敲擊。第二次，牙不接觸塑料棒，用力敲擊，看兩次實驗操作聽到的敲擊聲是否相同。 【習題203】 在“物理教學中STS教育與課外科技活動”學術報告會上，劉教授做了一個有趣的實驗：他站在從賓館房間帶來的一次性塑料拖鞋上，手上捏著一個帶絕緣柄的圓形銅拍，同放在椅子上的毛皮摩擦后就立即拍一下自己的胸部，反復幾次后，他的花白頭發根根豎起像“怒發沖冠”似的，頓時會場上響起了熱烈的掌聲。請你分析一下劉教授的實驗說明了哪些物理現象或原理。(結論開放) 【答案】 摩擦起電；接觸起電；同種電荷互相排斥；人體導電；木桌、拖鞋是絕緣體。 【習題204】 圖是常溫下多種物質的導電和絕緣能力的排列順序。從圖中可以看出(結論開放)：(1) _(2) _(3) _ 【答案】 (1)從上到下，物質的絕緣能力越來越強； (2)從下到上，物質的導電能力越來越強； (3)導體和絕緣體之間沒有絕對的界限。 【習題205】 綜合考慮下表中各方面的因素，通過分析回答以下問題：金屬全球年產量(104噸)密度(103kgm3)熔點c導熱性能1表示最強9表示最弱導電性能l表示最強9表示最弱市場價格(元噸)鋁150002.76604416000銅80008.910832217700金219.310633388000000鋼鐵3014307.91540872200鉛300011.3327994900鎳8008.9145376103000銀810.5961111365000 (1)哪兩種金屬的導電性能好?在你認為導電性能好的金屬中，哪種更適宜做導線?為什么? (2)通過綜合分析上表的各項指標，請寫出你所發現的一條規律。(結論開放) 【答案】 (1)銀、銅；銅更適宜做導線。原因：銀產量低，價格高；銅產量高，價格低，所以選銅做導線材料。 (2)導熱性能好的導電性能強；年產量少的，市場價格高。 【習題206】 某同學買了一個新型的全封閉鎳鎘電池，從銘牌上可知該電池的電壓為6 V，最大可連續供電電流為1A，電池的兩個電極旁只涂了兩種不同的顏色，并未標明“+”、“一”極，請你按下表要求設計試驗(所用器材不限)，辨別電池的正、負極。(綜合開放) 所需器材 簡要步驟 辨別電池正、負極的方法方法(1)方法(2)方法(3)方法(4)方法(5) 【答案】 (1)器材：電流表、10 電阻一個、開關一個、導線若干。步驟：將電流表、10 電阻、開關與鎳鎘電池用導線組成串聯電路。方法：閉合一下開關，觀察電流表的指針偏轉情況，若電流表指針正向偏轉，則與電流表正接線柱相連的那個極為電池的正極。 (2)器材：電壓表。步驟：將電壓表的正、負接線柱試觸在電池的兩極上，若電壓表指針正向偏轉，則電壓表正接線柱相連的那個極為電池的正極。 (3)器材：小燈泡、開關、二極管和導線。步驟：將小燈泡、開關、二極管用導線與電池相連組成串聯電路。方法：閉合開關，若小燈泡發光則與二極管正極相連的那個極為電池的正極。 (4)器材：CuSO4溶液、兩個碳棒、導線、開關。步驟：把兩個碳棒、開關分別連在電池的兩極，把兩個碳棒插入硫酸銅溶液中。方法：閉合開關，過一會兒看到一個碳棒上有銅析出，則與這個碳棒相連的電池的那端是電池負極，因為銅離子是由于電池負極流出的電子結合被還原后，出現了固態銅。 (5)器材：小磁針、螺線管、滑動變阻器、開關和導線。步驟：把小磁針、螺線管、滑動變阻器、開關和導線組成串聯電路，將小磁針放在螺線管上方。方法：閉合開關，觀察小磁針靜止時N極的指向。根據小磁針的N極指向，由安培定則可以判斷電池的正、負極。 【習題207】 如圖所示是實驗室里一種常用的測量儀表的圖，指針的位置如圖所示，由此圖可觀察到(結論開放)：(1)_。(2)_。(3)_。(4)_。 【答案】 (1)這是一塊電流表；(2)有006 A和03 A兩個量程；(3)分度值分別為002 A和01A；(4)所指示的示數可能為046 A或23 A。(量程不同) 【習題208】 如圖所示是家用電熱水器的簡化電路圖，當閉合閘刀開關后，發現電熱水器發熱管不發熱，造成該現象的原因有多種可能，請寫出其中的三種(結論開放)：(1)(2)(3) 【答案】，(1)開關接觸不良；(2)停電；(3)發熱管損壞；(4)保險絲熔斷；(5)導線某處斷開；(6)溫控開關損壞等都能造成發熱管不熱。 【習題209】 在圖中的A、B、C、D處填上適當器材，組成一個正確電路。 【分析】 此題為綜合型開放題，這類題既無確定的方法，又無確定的答案，應充分考慮電路中各電路元件在連接電路時的特點以及電路的組成，發散思維，以求更多的解答方法。 【答案】 解法一：A處放置電源；B處放置用電器；C處放置開關;D處放置用電器或電壓表。 解法二A處放置電源；B處放置用電器；C處放置開關；D處放置電壓表。 解法三：A處放置用電器；B處放置電源；C處放置開關;D處放置用電器。此題還有其他的解法。 【習題210】在如圖所示的電路中，電源電壓為6 V的蓄電池組，R1=60，R2=10，I1=02 A，試求I2和I。(策略開放) 【答案】 I2=04 A， I=06 A 【習題21l】 如圖所示的電路，下列判斷正確的是( ) A滑動變阻器與電阻R1是串聯關系 B電流表測的是通過滑動變阻器的電流 C滑片P向左移時，電路的總電阻變小 D滑片P滑到左端時，相當于電流表直接接到電源正、負極上，這是不允許的。 【答案】 B、C、D 【習題212】 電路如圖所示，電流表無示數，電燈不亮，請自選器材檢測電路故障(電路只有一處故障)，并簡要說明方法(至少用兩種方法)。(結論開放) 【答案】方法一：用導線并聯在滑動變阻器兩端，燈亮且電流表有示數，說明滑動變阻器處斷路；把導線并聯在燈兩端，電流表有示數，則電燈處斷路；把導線并聯在電流表兩端，電燈亮，則電流表處斷路。 方法二：用電壓表并聯在滑動變阻器兩端，移動滑片，電壓表示數不變，則滑動變阻器處有斷路；電壓表并聯在電流表兩端，電壓表無示數，則電流表正常，若電壓表有較大示數，則電流表處斷路；電流表、滑動變阻器處都無問題，則電燈處斷路。 【習題213】 如圖所示，左邊虛線框內有兩個阻值相等的電阻R1、 R2和一個開關S1，當開關S1閉合時，電流表的示數增加02 A，電路的總功率增加16 W。請畫出兩種可能的連接電路圖，并分別計算電源電壓U和電阻R1、R2的值。 【答案】 U=8 V R1=R2=40 (或20) 【習題214】 兩個燒杯中分別盛有“娃哈哈”純凈水和食鹽水，請根據所學過的物理知識(力學、熱學、電學等知識)寫出五種確定食鹽水的辦法(不要求寫具體的操作步驟，只要能區別開即可，使用器材不限)。 (1)_。(2)_。(3_ (4)_。(5)_。 【分析】 解答此類問題的方法是先識題定向，即通過讀題確定該題屬于知識結構中的哪一部分，然后搜索對應，即按確定的方向，從存儲在大腦的知識中找到相關的內容，從而確定實驗步驟及所用器材。按此方法可寫出多種確定食鹽水的方法。 【答案】 (1)用密度計測兩種液體的密度，密度大的是鹽