现有一个电压约为 的电源(电压保持不变),一个量程为 的电流表,三个阻值已知的电阻 、 、 ,开关和导线若干。请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为 的未知电阻 的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻 的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
甲、乙两地相距 ,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为 .现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,枪修员进行了如下操作:在甲地利用电源(电压恒为 、定值电阻 (阻值为 、电压表(量程为 以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示,电压表未画出):闭合开关后,电压表示数为 ;解答如下问题:
(1)根据题意判定电压表的连接位置,将它接入检测电路;
(2)计算出短路位置离甲地的距离。
在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路
分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是 (填导体代号);
导体代号 |
长度 |
横截面积 |
材料 |
|
1.0 |
0.2 |
锰铜 |
|
1.0 |
0.4 |
锰铜 |
|
1.0 |
0.6 |
锰铜 |
|
0.5 |
0.4 |
锰铜 |
|
1.5 |
0.4 |
锰铜 |
|
1.0 |
0.6 |
镍铬合金 |
|
1.0 |
0.6 |
铁 |
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻大小,但不足之处是 。
在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中:
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画出导线完成图乙的电路连接:
(2)实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测时,电流表的示数如图丙所示,请将该数据填入表格中
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
|
电压 |
0.8 |
1.6 |
2.4 |
|
电流 |
0.16 |
0.32 |
0.48 |
|
(3)在图丁中的坐标轴上标出适当的标度,把上表中的数据在坐标系中描点并连线。
现有一个阻值为 的定值电阻 ,一个电压约为 的电源,一个量程为 的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验,测出约为 的未知电阻 的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻 的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
如图1所示的电路中,定值电阻 为 , 为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关 后,滑片 从 端移动到 端的过程,电压表示数 与电流表示数 的关系图象如图2所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
某兴趣小组的同学们想制作一个简易的台灯,所用小灯泡的额定电压为 ,正常发光时灯丝的电阻为 .因身边只有电压为 的电源,为了保证小灯泡能正常发光,应将一个定值电阻与灯泡串联后接在电源上,请你帮他们求出该电阻的阻值。
如图所示,已知电源电压为 ,三个电阻的阻值分别为 、 和 ,求:
(1)当 、 均断开,电流表和电压表的示数;
(2)当 、 均闭合时,电压表和电流表的示数。
如图所示,电阻 的阻值为 .闭合开关 ,电阻 两端的电压为 ,电阻 两端的电压为 .求:
(1)电源两端的电压。
(2)通过电阻 的电流。
小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系,他在实验中控制电压表示数为 不变,相关器材规格已在图中标明。
(1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最 (选填“左”或“右” 端;
(3)闭合开关,将电阻箱调至某阻值,调节滑动变阻器时,他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于某处被短路而造成的,被短路的是 ;
(4)小兵调节电阻箱阻值 ,进行多次实验,所绘制的 与 关系图线如图2所示,由此可知
,实验结论是:在电压一定时, ;
(5)若由于电池电量不足,小兵换用 电源后继续实验,进行了如下操作:
①将电阻箱阻值先调至 进行实验,实验完成后断开开关;
②再将电阻箱阻值调至 后,闭合开关进行实验;
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏,将会导致 。
(6)小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在 范围内,他将电阻箱阻值 调至5个不同的值分别进行了实验,则他根据实验数据描点所绘制的与 与 关系图线不可能是图3中的 (选填“甲”或“乙” ,理由是 。
在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“ ”字样)。
(1)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是 。
(2)排除故障后,移动滑片 到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了继续完成实验,应将滑片 向 端移动。小明根据实验所测的数据,作出如图丙所示的图象,则小灯泡的额定功率为 。
(3)测量结束后,小明应先 ,然后拆除 上的导线,再拆除其它导线。
(4)小明对本实验进行了拓展思考,以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是
.测量小灯泡的电阻
.探究串联电路电流的特点
.探究串联电路电压的特点
.探究电流与电压的关系
小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验,实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率,器材有:电压恒为 的电源、额定电压为 的小灯泡、滑动变阻器 、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,准备将电压表接在小灯泡两端,电压表的表盘如图乙所示,小红认为这样连接电压表不妥,理出是: 。
(2)小明和小红讨论后,选择 的量程,将电压表接在滑动变阻器的 , 接线柱上,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(3)正确连接好电路后,他们采用合理的操作方式,闭合开关,移动滑片 ,读出电压表,电流表的示数,观察小灯泡的亮度变化,记录在下表中。
电压表的示数 |
2.9 |
2.5 |
2.3 |
1.7 |
0.7 |
0.5 |
0 |
电流表的示数 |
0.20 |
0.22 |
0.24 |
0.26 |
0.31 |
0.34 |
|
|
|||||||
小灯泡的亮度 |
逐渐变亮 |
①为达成实验目的,请将表格中的栏目补充完整: 。
②当电压表示数为 时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 。
③实验结果表明,小灯泡的亮度与实际功率的关系是: 。
④实验时,若移动滑片 至 端,则开关闭合后会出现 现象,导致器材可能损坏。
小华在“探究电流与电阻关系”的实验中:
(1)按要求将实物图连接完整(要求:滑片 向右滑时变阻器接入电路的电阻变大)。
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于 (闭合 断开)状态,滑动变阻器的滑片 应放在最 (左 右)端。
(3)小华用三只阻值分别为 、 和 的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中,将 电阻换成 时,应在闭合电路后,将滑片向 (左 右)移动,其目的是 。
将几十个小彩灯串联后接在照明电路上,形成一串五光十色的彩灯带,当其中一个小彩灯灯丝烧断后,彩灯带却不会熄灭,其原因是:小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联。当灯丝正常发光时,金属丝与灯丝支架不导通;当灯丝烧断时,金属丝与灯丝支架瞬间导通,其他小彩灯仍能发光。为探究小彩灯的这一结构,小明找来额定电压为 的小彩灯进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,在甲图中将实物电路连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关,发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障的原因是 。
(3)排除故障,正确操作测得实验数据及现象记录如表。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
电压 |
0.3 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.5 |
电流(A) |
0.06 |
0.10 |
0.13 |
0.16 |
0.18 |
0.20 |
0.21 |
0 |
灯泡亮度 |
不亮 |
发红 |
弱光 强光 |
灯丝烧断 |
①小彩灯的额定功率为 ;
②在图乙中,作出灯丝烧断前的 关系图象;
③分析图象可知;小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而 。
(4)实验中发现,灯丝烧断后,小彩灯并没有导通,其原因可能是 。
试题篮
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