小金自学了电学,知道了欧姆定律,他想用实验来验证欧姆定律所表述的“通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比”的结论,于是找了实验器材:电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关各一个,若干定值电阻、导线,请你利用这些器材帮他设计一个验证此结论的实验方案。
(1)画出实验的电路图;
(2)写出实验的步骤以及需要测量的物理量。
如图,电源电压恒定, 、 是定值电阻, ,滑动变阻器 标有“ ”字样。只闭合开关 ,电流表的示数为 ;再闭合开关 、 ,电流表的示数变为 ,求:
(1)电源电压;
(2)开关 、 、 都闭合时, 在 内产生的热量;
(3)只闭合开关 ,移动变阻器滑片时, 的电功率变化范围。
如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡 标有“ “,灯泡 标有“ ”,滑动变阻器 的最大阻值为 .开关 闭合, 断开,滑动变阻器的滑片 置于 端时,电流表的示数为 .设灯泡的电阻不变
(1)闭合 ,断开 调节滑片 使 正常发光,求此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)闭合 、 ,调节滑片 使 正常发光,求此时 的实际功率。
如图所示电路,电源电压保持 不变, 是定值电阻, 是最大阻值为 的滑动变阻器。闭合开关,当 的滑片位于最左端时,电路中的电流为 .求:
(1)电阻 的阻值;
(2)滑片从最左端移动到最右端的过程中,滑动变阻器的最大功率。
某同学按照如图所示的电路图测量额定电压为2.5V灯泡的电阻。
(1)开关闭合前,滑片应置于 (选填"A"或"B")端。
(2)开关闭合后,逐渐移动滑片,并依次记下灯泡的发光情况和电表示数。实验记录如下表:
数据序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
发光情况 |
熄灭 |
熄灭 |
较暗 |
不很亮 |
明亮 |
电压U/V |
0.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
2.5 |
电流I/A |
0.05 |
0.16 |
0.21 |
0.26 |
0.28 |
算出的电阻R/Ω |
|
3.13 |
6.19 |
8.08 |
8.93 |
①表中空格中的数值为 。
②灯泡的额定功率为 W。
③通过计算发现,灯泡在亮度不同时电阻不同,原因可能是 。由此可以推断,家庭电路中,在灯泡刚接通瞬间,灯泡的实际功率比额定功率 ,灯泡容易 。
某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”,提供的实验器材有:电源 、电流表、电压表定值电阻 、滑动变阻器 、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整;
(2)闭合开关前,应该将滑片 置于 端(选填“ ”或“ ;
(3)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为 ,此时定值电阻消耗的功率为 ,变阻器接入电路的阻值为 。
(4)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为 和 的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是 。
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。
用"伏安法"测量电阻 的阻值,提供的实验器材有:待测电阻 、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线
(1)根据图甲的电路图,用笔断线代替导线将图乙中的实物图连接完整。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是 电阻断路 。
(3)排除故障后,测得多组实验数据。各组数据对应的点已描在图丙中,请在图中画出 的 图线。由图可得 .(结果保留一位小数)
(4)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中 的测量结果。用图丁的电路进行测量可消除这个影响,
为定值电阻。实验步骤如下:
①按照图丁的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
②闭合开关 , ,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数 和电流表的示数 ,
③ ,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数 和电流表的示数 ;
④可得待测电阻 (用 、 、 和 表示)
如图的电路中,电源电压恒定,灯泡 标有" "。开关 闭合、 断开时,灯泡 正常发光;开关 、 均闭合时,电流表的示数为 ;求:
(1)灯泡 正常发光时的电流;
(2)电阻 的阻值;
(3)开关 、 均闭合时电路的总功率。
在测定“额定电压为 的小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)实验时,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 (写出一种即可)。
(3)故障排除后,闭合开关,变阻器滑片 移至某处时,电压表示数如图甲,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片 向 端(选填“左”或“右” 移动,直到电压表的示数为 ,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
用"伏安法"测量电阻 的阻值,提供的实验器材有:待测电阻 、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线
(1)根据图甲的电路图,用笔断线代替导线将图乙中的实物图连接完整。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是 。
(3)排除故障后,测得多组实验数据。各组数据对应的点已描在图丙中,请在图中画出 的 图线。由图可得 .(结果保留一位小数)
(4)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中 的测量结果。用图丁的电路进行测量可消除这个影响,
为定值电阻。实验步骤如下:
①按照图丁的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
②闭合开关 , ,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数 和电流表的示数 ,
③ ,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数 和电流表的示数 ;
④可得待测电阻 (用 、 、 和 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。
小柯在拓展课上,设计了图甲电路,用来直接测出接入1、2两点间导体的电阻。
(1)用导线连接1、2两点,电流表的示数如图乙,则通过变阻器的电流为 .此时1、2两点间的电阻为 ,则在电流表指针所指的刻度上标 。
(2)保持变阻器滑片不动,把待测电阻 接入1、2两点之间,此时电流表读数为 ,则 的阻值是 ,然后在电流表的 刻度处标上相应的阻值。依此方法,在电流表的刻度上一一标上相应的阻值,这样就可以用此电流表测出接入1、2两点间导体的电阻。
(3)干电池用久了电压会变小,此时再用导线连接1、2两点,电流表的指针就不能对准 刻度线。要使指针重新对准 刻度线,变阻器的滑片应向 (填字母)端移动。
探究影响电阻大小的因素:有 、 、 、 四根不同的电阻丝, 、 、 跟 相比,分别只有一个因素不同: 与 长度不同; 与 横截面积不同; 与 材料不同。实验方案有如下两种
方案 |
甲 |
乙 |
电路 |
||
原理 |
①将电阻丝 、 、 、 分别接在 、 之间,测出电路中的电流。电流表的示数越大,表示接入的电阻丝阻值越 。 |
②将电阻丝 、 、 、 串联在电路中,用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大,表示被测的电阻丝阻值越 。 |
(2)增加一把刻度尺,探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的填 “甲”或“乙” ,具体做法: 。
试题篮
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