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 |
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电流 |
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电阻 |
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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 。
现准备自制一个最大阻值为 的滑动变阻器,要购买涂有绝缘层的电阻丝,需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有:一段长为 的电阻丝样品(阻值在 之间,两端留有接线头),电压约为 的电源(电源电压不变),阻值为 的定值电阻 ,一个量程为 的电流表,一个量程为 的电压表,开关和导线若干。
请你合理选择器材设计实验方案,确定出制作变阻器的电阻丝长度 。要求:
(1)画出实验电路图(电阻丝用“”表示);
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电阻丝长度 的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
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)。
小聪用如图甲所示的电路"探究电流与电阻的关系"。电源电压为 ,滑动变阻器规格为" ",有 、 、 、 、 的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)将 的电阻接入电路,闭合开关。移动滑片 发现电压表有示数,电流表始终无示数,其原因可能是定值电阻 (选填"断路"或"短路" 。
(3)排除故障后,使电压表示数为 ,电流表示数如图乙,此时电流为 ,记下电压表、电流表的示数;
(4)将 的电阻分别换成 、 、 、 的电阻,继续实验。小聪发现当定值电阻为 时,无法完成实验。为了让 的电阻也能完成实验,他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是 (选填" "、" "或" "
在电路中多串联一个 的电阻,其余操作不变
不变,改变电源电压,电源电压的取值范围是
电源电压不变,改变 的大小(视需要选取电压表、电流表量程), 的取值范围是
(5)实验完毕,得到结论:电压一定时导体中的电流与导体的电阻成 比。
如图甲所示是测量未知电阻 的实验电路,定值电阻 。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关 、 ,读出并记录电压表示数 ;
②只闭合开关 ,读出并记录电压表示数 ;
(2)若 , 的大小如图乙所示, ,则 。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。
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。
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一 |
二 |
三 |
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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"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。
物理组小组做"探究小灯泡的电流与电压的关系"实验,电源电压为 。
序号 |
电压 |
电流 |
1 |
1.00 |
0.17 |
2 |
2.00 |
0.25 |
3 |
|
0.28 |
4 |
3.00 |
0.30 |
(1)他们连接的实物电路如图甲所示。
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表示数接近 。取下灯泡,两表的示数仍然不变,出现故障的原因可能是 。
(3)故障排除后,当滑动变阻器的滑片 在如图所示的位置时,小灯泡亮度较暗,要让小灯泡亮度增大,应把滑片 向 (选填"左"或"右" 适当移动。
(4)他们测出的小灯泡电流 与电压 变化的情况如上表所示,第3次实验时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的电压为 ;功率为 。
(5)他们根据上表数据想测出小灯泡的电阻。为了减小误差,他们把四次测量所得电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,你认为他们的做法是 (选填"正确"或"错误" 的,理由是: 。
王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯,他发现这些指示灯都是 灯(发光二极管,电路元件符号为 ,在实验室他找来了一只标有" "字样的 灯,电压为 的电源,并设计了如图甲所示的电路。
(1)如图甲所示,闭合开关 前,要将滑动变阻器的滑片置于 (选填" "或" " 端,闭合开关 后移动滑片 , 灯发光,测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该 灯正常工作时, 灯的额定功率为 ,此时变阻器 接入电路的阻值是 。再调节滑动变阻器,当 灯两端电压达到 时,该 灯并未烧毁,则 灯在 电压下工作 消耗的电能为 。
(2)在图甲中断开 ,只改变电源的正负极后再闭合 , 灯不发光、电流表示数几乎为零,但电压表有示数,此时 灯所在的电路相当于 (选填"通路""开路"或"短路" 。王力同学又把该 灯接某低压电路中,该灯出现持续频闪现象,说明这个电路中的电流是 (选填"交流电"或"直流电" 。
在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图 所示电路。电源电压为 且保持不变, 为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前滑动变阻器的滑片 应处于 处。
(2)闭合开关 ,发现电压表示数接近 ,电流表指针几乎不偏转,移动滑片 的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是 。
(3)排除故障后,闭合开关 ,小明改变电阻 两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如下表。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
电压表示数 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
电流表示数 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
①请根据表中数据,在图 中用描点法画出导体中的电流 与导体两端电压 的关系图象。
②分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。
(4)在此实验中改变电阻 两端的电压是通过改变 来实现的。
(5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的 (选填" "或" " 实验中多次测量的目的相同。
探究电流与电阻的关系
测量未知电阻的阻值
晓东用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)晓东设计了如图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大。
(2)在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是 。
(3)在探究“电流与电阻的关系”实验中。
①每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是 ,并记下对应的电流表示数。
②在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,就直接记录电流表示数,这个示数可能是 (选填A、B、C、D选项)。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
R/Ω |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
I/A |
0.6 |
0.3 |
0.2 |
0.12 |
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③晓东同学及时更正错误,完成实验后,通过分析实验数据,初步得出的结论是 。
某电学实验小组设计了以下几组实验:
(1)实验一:利用图1电路来探究电流与电阻的关系,实验中控制电压表示数为U 0不变。
①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;将电阻箱调至某阻值,闭合开关,调节滑动变阻器时,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 被短路而造成的;
②排除故障后,调节电阻箱阻值R,进行多次实验,得到 与 关系如图2所示,U 0= V。
(2)实验二:将图1中电阻箱换成标有"2.5V"字样的小灯泡,实验得到图3所示I﹣U图象,则小灯泡的额定功率为 W;当通过小灯泡的电流为0.4A时,小灯泡的电阻为 Ω。
(3)实验三:利用图4所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为10V,定值电阻R 0=5Ω。调节变阻器滑片,使电流表A 2的示数为 A时,读出电流表A 1的示数,即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全,滑动变阻器应选R 1"10Ω 1.2A"和R 2"50Ω 0.8A"两种规格中的 (选填"R 1"或"R 2")。
某实验小组探究电流与电压的关系。实验中电源电压恒为3V,定值电阻R为5Ω,实验电路图如图甲所示。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
U/V |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
I/A |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
(1)请根据电路图,用笔画线表示导线,连接图乙所示的实物电路(要求导线不能交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数约为3V保持不变,电流表的示数几乎为零,则电路的故障可能是 (选填"定值电阻R短路""定值电阻R断路"或"滑动变阻器断路");
(3)排除故障后,将多次实验测得的数据记录在表格中,请根据表格中的数据,在图丙的坐标图中画出定值电阻R的I﹣U图像;
(4)分析图像可知,电阻一定时,电流与电压成 比。
如图所示,小明在做"测量小灯泡电功率"的实验。实验室有如下器材:电源(设电压恒为6V不变)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R 1"10Ω 1A"和R 2"30Ω 0.5A"的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)连接电路时,小明应选用规格为 (选填"R 1"、"R 2")的滑动变阻器。
(2)连接好电路后,闭合开关前,在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填"A"或"B");
闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡发生 (选填"短路"或"断路")。
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片P到某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填"A"或"B")端移动,使电压表的示数为 V;通过实验,小灯泡的U﹣I图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)由图乙可知,小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与 有关。
试题篮
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