导体电阻的大小与哪些因素有关呢?对于这个问题,小明想起课堂上老师把电压比作水压,把电流比作水流,于是他想:电阻也可以比作是水管对水流的阻力。他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同,因此经过分析,他提出了以下几种猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的材料有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关:
为了验证自己的猜想,实验室有如下表格中的7种电阻丝,则:
导线代号 |
|
|
|
|
|
|
|
长度 |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
0.5 |
横截面积 |
3.2 |
0.8 |
1.2 |
0.8 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
材料 |
锰铜 |
钨 |
镍铬 |
锰铜 |
钨 |
锰铜 |
镍铬 |
(1)若要探究电阻跟横截面积的关系,可依次把如图中 、 跟电阻丝 、 (选填导线代号)的两端连接,闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝电阻大小。
(2)若依次把 、 跟电阻丝 、 的两端连接;闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝的电阻大小,这时探究的是电阻跟导体的 的关系。
(3)在上面的实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过电流表的示数反映出来的,电流表的示数越大,说明电阻丝的电阻越 。
程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压 和未知电阻 的阻值。已知定值电阻的阻值为 、电源两端电压保持不变。请完成下列问题:
(1)根据甲中电路图,用黑色签字笔画线代替导线,将乙中的实物图补充完整。
(2)电路正确连接后,当开关 、 闭合, 断开时,电流表示数为 ;则电源的电压 。
(3)当开关 、 闭合, 断开时,电流表示数为 ;则待测电阻 。
(4)不改变甲图所示的电路,若开关 始终处于断开状态,仅对开关 、 进行操作 (选填“仍能”或“不能” 测量电源电压和未知电阻 的阻值。
在测标有“ ”、正常发光时电阻约为 的小灯泡功率的实验中:
(1)如图甲所示,某同学连接的电路有一处错误,请帮他指出来: 。
(2)这位同学把错误改正后,闭合开关,发现电流表、电压表都有示数,但却观察不到小灯泡发光,则可能的原因是 (填选项序号)。
.小灯泡断路
.小灯泡短路
.变阻器最大阻值较大
.变阻器最大阻值较小
(3)某一时刻,电流表、电压表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为 。
(4)本实验中,不能完成的任务是 (填选项序号)。
.测量小灯泡电阻
.探究小灯泡亮度与实际功率的关系
.探究小灯泡功率与电压的关系
.探究感应电流产生的条件。
在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组利用电阻箱等连接了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为 。
序号 |
电压 |
电阻 |
电流(A) |
1 |
4 |
10 |
0.4 |
2 |
20 |
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向 端滑动时接入电路的阻值变大);
(2)将第一次实验得到的数据填入表格,然后将电阻箱接入电路的阻值由 调至 ,滑动变阻器的滑片向 (选填“ ”或“ ”)端移动,直到 为止,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为 ;
(3)根据以上实验数据得出结论:电流与电阻成反比。
请对上述探究写出一条改进性建议 。
(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是 。
在伏安法“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为 ,小灯泡额定电压为 (灯丝电阻约为 )。
(1)连接电路时,开关应断开,闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“ ”或“ ”)。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向 移动(选填“ ”或“ ”)。
(4)小灯泡的电流随它两端电压变化关系如图丙,分析图象可知:
①小灯泡额定功率是 。
②小灯泡灯丝电阻是变化的。灯丝电阻变化的原因是 。
图甲为小明同学探究"电流与电压的关系"的实验原理图。已知电源电压为 ,且保持恒定,定值电阻 。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整(导线不允许交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关 ,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是 (假设电路只有一处故障);
定值电阻 短路
定值电阻 断路
滑动变阻器 断路
滑动变阻器 短路
(3)排除故障后,闭合开关 进行实验,并将实验数据记录在下表中。
|
一 |
二 |
三 |
|
3 |
2 |
1 |
(A) |
0.3 |
0.2 |
|
实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻 两端的电压达到 或 以下。其原因可能是
A. |
定值电阻 的阻值太小 |
B. |
电源电压太低 |
C. |
滑动变阻器 最大阻值太小 |
D. |
滑动变阻器 最大阻值太大 |
(4)解决上述问题后,继续实验,当电压表读数为 时,电流表的示数如图丙所示,读数为 。
(5)请根据实验记录的数据,在图丁中画出定值电阻 的 图象;
(6)实验结论:当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路。电源电压恒为 ,小灯泡的额定电压 ,正常工作时的电阻约为 ,滑动变阻器有 规格“ ”、 规格“ ”可选。
(1)该实验应选择 规格的滑动变阻器。
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。
(3)连接好电路,闭合开关,小灯泡发光,但电压表示数为0,经检查,图中 、 、 、 四根导线有一根断了,则该导线是 。
(4)排除故障后,闭合开关,当变阻器滑片 移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,要测小灯泡的额定功率,应将滑片 向 端移动,使电压表示数为 .当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 。
要测量一个额定电压为 小灯泡的电功率,小灯泡正常工作时的电阻约为 .现有器材:电源(电压恒为 ,电流表,电压表,开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择: 、 。请完成下列问题:
(1)滑动变阻器应选用 。
(2)选出合适的滑动变阻器后,某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 移至 端(选填“ ”或“ ”)。闭合开关后,逐渐向另一端移动滑片 ,观察到的现象是 。(多选)
.小灯泡变亮,电压表示数变大
.小灯泡变亮,电流表示数变大
.小灯泡不发光,电流表示数接近0
.小灯泡不发光,电压表示数接近
(3)造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误,请将该条错误导线打上” “号:并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。
(4)线路改正后,移动滑片 ,当电压表的示数为 时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 。
某科学兴趣小组在测量额定电压为 的小灯泡灯丝电阻时发现,小灯泡两端的电压越大,测得电阻的阻值也越大。针对上述现象,同学们进行如下研究:
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大;
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节,额定电压为 的小灯泡1只,电流表1个,电压表1个,滑动变阻器1个,开关1个,装满水的塑料瓶,导线若干。
【实验方案】
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压 |
|
|
|
|
|
电流 |
|
|
|
|
|
电阻 |
|
|
|
|
|
①按图连接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中,使灯丝的温度保持不变;
②闭合开关 ,读出电压表和电流表示数,记录在表格中;
③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②。
连接电路时,电压表量程选择 而不是 的目的是 。
【得出结论】若假设①被否定,则实验中得到的结果是 。
【交流反思】进一步探究发现,灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时,也常会带有一定假象,同学们要善于透过现象看本质。例如,用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力,而本质是依靠 。
在中考物理实验操作考试中,小红完成了伏安法测电阻实验,用到的器材有:电源(电压低于 且不变),电流表和电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只(约 、导线若干、开关1个。请完成以下问题:
(1)图甲是老师预接的部分实验电路,请将电路连接完整(要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小)。
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (选填" "或" " 端的位置;
(3)闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,造成这一现象的原因可能是 。
A. |
.滑动变阻器阻值过小 |
B. |
.电阻 短路 |
C. |
.电池电压过低 |
D. |
.电流表正负接线柱接反 |
(4)排除故障,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到适当位置时,两表示数如图丙所示,则该次测得阻值为 。为了测量结果更准确,应改变电流电压多次测量求平均值。
(5)如果实验中电压表损坏,小红观察了滑动变阻器铭牌后,认为用余下的器材也能完成测量,设计电路如图丁,主要操作步骤如下:
①连接电路,将滑片移到 端,闭合开关,电流表示数为 ;
②再将滑片移到 端,电流表示数为 ;
③若滑动变阻器最大阻值为 ,则待测电阻 (用字母表示)。
如图甲所示是"探究电压一定时,电流跟电阻关系"的实验电路图,已知电源电压恒为4V,滑动变阻器(30Ω 1A)以及符合实验要求的电表,开关和导线。
(1)实验中小明同学多次改变R的阻值,记下对应电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
(2)由图乙可知,小明探究时,控制电阻两端电压 V不变。
(3)如果小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,则该故障可能是由R (选填"短路"或"断路")造成的。
(4)小明为了能够完成上述实验,更换的电阻R的阻值不能超过 Ω。
(5)上述实验结束后,小明又设计了如图丙所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω,其测量过程如下:
①闭合开关S、S 2,断开S 1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4V;
②闭合S、S 1,断开S 2,移动滑动变阻器使电压表读数为 V时,小灯泡正常发光;
③闭合S、S 2,断开S 1,保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同,此时电压表示数为2V;
④根据上述测量,可知小灯泡的额定功率P= W。
请读出所列各仪表的读数:图1中电阻箱接线柱间的电阻值是 Ω;用细线拴一金属块放入盛有20mL水的量筒中,液面位置如图2所示,则金属块的体积为 cm3;图3中被测物体的长度是 cm;用天平测量一金属块的质量,天平平衡时所用砝码及游码如图4所示,则金属块的质量为 g。
小峻和小薇两位同学在”探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、标有” ”的滑动变阻器 、开关,导线和定值电阻 若干。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关必须 ;连接完电路后,小薇发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则 表(选填“电压“或“电流” 的指针可能有明显偏转。
(3)排除故障后,他们先探究电流与电压的关系,闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为 .他们记录的数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
表1电流与电压关系
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压 |
1.0 |
1.2 |
1.8 |
2 |
|
电流 |
0.20 |
0.24 |
0.36 |
0.40 |
0.44 |
表2电流与电阻关系
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
电阻 |
10 |
15 |
20 |
25 |
电流 |
0.30 |
0.20 |
0.15 |
0.12 |
(4)他们继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为 ,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表2所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第 组(选填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太 了(选填“大”或小” 。
(5)排除拼凑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在 一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取 的措施(选填字母符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量。
.降低定值电阻两端电压 .降低电源电压 .选用更大阻值的定值电阻
在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (相同 不同)的小灯泡。
(2)在测 两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的 连接点不动,只断开 连接点,并改接到 连接点上,测量 两端电压。她能否测出 两端电压? ,理由是 。
(4)小明分别测出 、 、 间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
|
|
|
2.4 |
1.4 |
3.8 |
小丽同学用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及干电池等实验器材,测量额定电压为 的额定功率,请解答下列问题。
(1)如图是小丽同学已连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“ ”,并用笔画线代替导线在电路中画出正确的连线。
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,产生这种现象的原因可能是 。
(3)故障排除后,再闭合开关,移动滑动变阻器滑片,同时注意观察 (选填“电流表”或“电压表” 示数的变化,当电压达到 时,电流表的示数如图所示, ,小灯泡的额定功率 。
试题篮
()