在电学的探究实验中:
(1)月月小组在探究“电流和电压的关系”时选用如图所示电路进行探究。小组同学测得如下表的实验数据:
灯泡两端电压/V |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
灯泡中的电流/A |
0.2 |
0.25 |
0.27 |
0.3 |
0.33 |
小组同学分析表中的实验数据得出的结论是:通过导体中的电流随导体两端的电压增加而增大。请你评价月月小组的探究过程,存在的问题是什么?如何解决问题。
(2)玲玲小组想利用上面小组的实验器材测量一个额定电压为UL的小灯泡的额定功率,但发现电流表已坏不能用,老师又给了他们一个已知电阻R0,请你帮他们设计测量的电路图,并写出简要的实验步骤及灯泡额定功率的表达式。
在探究影响导体电阻大小的因素时,小明间学做出了如下清想:导体电阻的大小可能与导体的长度、横截面积、材料有关.为了验证猜想是否正确.他准备了不同的导体,规格、材料如表:
编号 |
材料 |
长度/m |
横截面积/mm2 |
A |
镍铬合金 |
0.5 |
0.5 |
B |
镍铬合金 |
1.0 |
0.5 |
C |
镍铬合金 |
0.5 |
1.0 |
D |
锰铜合金 |
0.5 |
0.5 |
(1)他对一导体的长度重新进行了精确测量,如图甲所示,导体另一端正好对准零刻度线,则该导体的长度为 m
(2 )为了验证上述猜想,他设计了如图乙所示的实验电路图.在连接电路时发现,还缺少一个必要的元件,这个元件是
(3)本实验是通过 来比较a、b两点间导体电阻的大小.
(4)要想探究电阻大小与横截面积的关系,应将编号为C与编号为 的导体分别接入到a、b之间.
(5)将(2)问中所缺的元件接上后,小明发现当接入a、b之间的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进再提出一条建议:
(6)为了能准确的测量导体的阻值大小,他又设计了如图丙所示的电路图.连好电路图,闭合开关后发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数始终为零,电压表有示数且始终不变.经检査,是由于一根导线连接错误.请你在图丁中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.
电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用,当手指在触摸屏表面施以一定的压力时,触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置,从而确定触摸的位置.
(1)其工作原理利用了在材料、横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻就越
的规律.
(2)以竖直方向为例,触摸屏相当于一根电阻丝,触摸时,触摸点P将电阻丝分为上下两部分,设上部分电阻为R1,下部分电阻为R2,结构可等效为如图所示电路,电源电压不变.当触摸点在竖直方向移动时,若测得R2两端电压增大,则可知R2阻值 ,触摸点P到屏下端的距离 (以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”).
某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打"×",并补画出正确的那根导线;
(2)正确连接电路后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电流表的示数如图乙所示;接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次观察到电压表的示数为 V时,记录电流表的示数。
(3)几次实验中记录电表示数时,定值电阻消耗的最大功率为 W,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
如图是小军做“探究影响导体电阻大小的因素”实验所采用的电路,是四根合金丝,用一个电压表分别测出它们两端的电压,得到一次实验部分数据如表所示.
导体 |
材料 |
长度 |
横截面积 |
电压表示数/V |
a |
镍铬 |
L |
S |
1.0 |
b |
镍铬 |
2L |
S |
|
c |
镍铬 |
L |
2S |
0.5 |
d |
镍铬 |
L |
S |
|
(1)四根金属丝串联在电路中,它们两端的电压之比等于它们的 之比;为探究电阻大小与横截面积的关系,应比较合金丝a和 两端的电压;合金丝d两端的电压如图乙所示,示数为 V.
(2)在得到上表数据的过程中, (选填“能”或“不能”) 改变滑动变阻器滑片的位置;为得到更可靠的实验结论,应多次实验,每次测量合金丝两端电压之前,需进行一项实验操作是 .
(3)关于导体电阻与长度的关系,小军还进行了理论探究:某金属丝电阻为R,长度为L,若把n根这样的电阻丝串联在电路中,则总长度为nL,总电阻为 ,从而得到导体电阻与长度的关系;依此关系,上表中b合金丝两端的电压应该为 V.
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 。
下表是小金探究小灯泡 的电流与电压关系时所记录的实验数据。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压 |
0 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
电流(A) |
0 |
0.19 |
0.23 |
0.27 |
0.30 |
0.32 |
(1)在如图的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图象。
(2)已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦,现有电压为6伏的电源,若要使小灯泡正常工作,请设计电路图,并说明使小灯泡 正常工作时的操作方法:
(现有器材:“ , ”的滑动变阻器、电压表、开关各一只,导线若干)。
某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)连接电路时,开关应_____________;接通电路时,滑动变阻器应移到阻值最大处,其作用是______________。
(2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路(导线不允许交叉)
(3)在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,应多次改变R的阻值,每次改变R的阻值都要调节滑动变阻器,使 保持不变;实验数据记录如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
电流V/A |
0.6 |
0.3 |
0.2 |
0.15 |
0.12 |
由表格数据可得出的结论是:_______________________________________。
小亮为测量电阻Rx的阻值,选择了以下器材:待测电阻Rx、阻值已知的定值电阻R0、电压不变(电压值未知)的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。如图所示,小亮连接了实验电路,但实验步骤没有写完整,请你帮助完成实验步骤,并写出电阻Rx的表达式。
(1)闭合开关S1、S2,读出此时电流表的示数I1。
(2) ,读出此时电流表的示数I2。
(3)根据所测数据计算得出Rx= 。
试题篮
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