某同学用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压恒为3V.
(1)探究电流与电压的关系时,应保持 不变(选填“R1”或/“R2”).
(2)探究电流与电阻的关系时,当R1的阻值是2Ω,电流表示数是1.0 A.改变R1的阻值再次实验时,电流表示数是0.5 A,这时电压表的示数是 V.多次测量后,作出的I-R1图线是图乙中的 。
(3)该同学为研究可变电阻功率的变化规律, 他把R1换成阻值为5Ω的定值电阻,R2换成阻值范围是0~10Ω的电阻箱.实验中R2从1Ω逐渐增大到10Ω的过程,实验数据如表.根据表中数据推断,此过程中电阻R1消耗的功率 (选填“一直增大”、“一直减小”、“先变大后变小”).电阻R2消耗的功率是 (选填“一直增大”、“一直减小”、“先变大后变小”).
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
R2/Ω |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
I /A |
0.50 |
0.43 |
0.33 |
0.27 |
0.23 |
0.20 |
P2/W |
0.25 |
0.37 |
0.44 |
0.44 |
0.42 |
0.40 |
在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,琪琪和航航设计的电路如图甲所示,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V.琪琪的实验过程如下:
(1)她调节滑动变阻器,发现当电压表的示数为2.5V时,小灯泡不能正常发光,而航航发现了问题,于是继续向 (选填“左”或“右”)端调节滑动变阻器,使电压表的示数为 V时,小灯泡才正常发光。若此时通过小灯泡的电流如图乙所示,电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(2)琪琪将导线cd的d端改接到小灯泡a端,重新测量小灯泡正常发光时的电阻,闭合开关她发现电压表的指针 ,原因是 。
(3)她俩重新选择实验器材,不用电压表就测出了I额=0.3A的小灯泡的额定功率,设计的电路图如图丙所示。请你将下列实验步骤补充完整,并计算出小灯泡的额定功率(电源电压恒定且未知,滑动变阻器的最大阻值为30Ω)。
①将滑动变阻器的电阻调到最大,开关S闭合,S1 (选填“闭合”或“断开”),读出电流表的示数为0.2A,则电源电压为 V;
②开关S闭合,S1 (选填“闭合”或“断开”),调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光;
③开关S、S1均闭合,滑动变阻器的滑片 ,读出电流表的示数为0.4A;
④小灯泡额定功率P额= W。
如图甲是小明同学在“伏安法测导体电阻”的实验中所连接的实物图.
(1)在开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于 (A/B)端,检查电路正确无误后开始实验.前两次的实验数据已填在表内,第三次实验时电流表和电压表的示数如图乙所示,请将下面表格中的空白处填写完整。
实验次数 |
电流/A |
电压/V |
电阻/Ω |
测量结果R= Ω (保留到小数点后面一位数字) |
1 |
0.30 |
2.5 |
8.3 |
|
2 |
0.26 |
2.1 |
8.1 |
|
3 |
|
|
|
(2)实验后交流总结时,同学们又想出了其他一些测电阻的方法。如:小刚同学找来了一个阻值已知的电阻R0,连接了图丙所示电路。在变阻器滑片位置不变情况下,用电流表先后测出通过电阻R0、RX的电流分别为I0和IX,计算出待测电阻RX= .上述把定值电阻R0与Rx并联、并测出通过它的电流的做法,起到了原电路中 (电流表 / 电压表 / 滑动变阻器)的作用。
小明用图甲所示的电路测量额定电压为 的小灯泡的额定功率。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图甲电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,则故障原因可能是 。
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 .此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是 ,小灯泡的额定功率是 。
(4)完成实验后,小明又设计了如图丙所示的电路图,只用电压表就测量出额定电压为 的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为 ,定值电阻的阻值为 .请将实验步骤补充完整。
① (填三个开关闭合与断开情况),调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ,小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动, (填三个开关闭合与断开情况),记录电压表示数为 。
③小灯泡额定功率的表达式 (用已知量和所测物理量符号表示)。
用定值电阻做实验,探究通过导体的电流与导体两端电压的关系.
(1)如图甲所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,使滑动变阻器接入电路的阻值最大.
(2)合上开关进行实验时发现,无论怎样移动滑片P,电压表和电流表的示数都不为零,但始终没有变化.则原因可能是__________________ 。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压U/V |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
- |
3.0 |
电流I/A |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
(3)正确连接后,调节滑动变阻器,把测量的数据填入上表,其中电流表示数为0.5 A时电压表示数如图乙所示,其值为__________V。
(4)在丙图中作出通过导体的电流与导体两端电压的关系图线.
如图所示,电源电压恒定不变,R1的阻值为12Ω,小灯泡L上标有“6V3W”字样,小灯泡电阻不随温度改变。若闭合S1、S2,断开S3,小灯泡刚好正常发光,此时电压表的示数为3V,那么:
(1)小灯泡L的电阻为多大?
(2)电源电压为多少?
(3)R2阻值为多大?
(4)若闭合S1、S3,断开S2,并移动滑动变阻器R的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻为多大时,电路的总功率最大,这个最大的功率等于多少?
小林用电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 1A”字样)、电键、导线等器材来测定电阻RX的值。闭合电键S,无论怎么移动变阻器滑片,电压表的示数始终为1.0伏,电流表示数始终为0.10安。产生这种现象的原因可能是___________________。
接着,小林经过思考、分析后,重新进行正确的实验。若电源电压保持不变,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,他发现电流表的示数最大示数为0.28安。当他把变阻器的滑片移到某一位置,电压表、电流表的示数如图(a)、(b)所示,此时它们的读数分别为_______________、________________ 。
根据实验过程中记录的数据,则待测电阻的电阻平均值是____________欧。(计算电阻时,精确到0.1欧)
小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为 小灯泡的额定功率(电源电压恒定)。实验步骤如下:
(1)开关闭合前,应将滑片移到变阻器的 (选填“最左”或“最右” 端;
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,电流表有示数,而电压表没有示数,故障的原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路” ;
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为 ,此时应将变阻器的滑片向 (选填“左”或“右” 滑动,直到电压表的示数为 时为止,此时电流表的示数如图乙所示,则电流值为 ,小灯泡的额定功率为 。
(4)根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示,该图像不是直线的原因是 。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮,是因为小灯泡的亮度是由它的 决定的。
(5)小刚又设计了如图丁所示的电路,测出了只标有额定电流为 的小灯泡的额定功率。电源电压恒定,变阻器 的最大阻值为 ,实验操作如下:
①闭合 ,断开 ,移动变阻器 的滑片,使电流表的示数为 ;
②闭合 ,断开 ,保持变阻器 的滑片位置不动,移动变阻器 的滑片,使电流表的示数仍为 ;
③ ,将变阻器 的滑片移到最左端,电流表的示数为 ,再将变阻器 的滑片移到最右端,电流表的示数为 ;
④小灯泡的额定功率为 。
在"比较两个灯泡的亮暗"的活动中,如图(a)所示(电源由四节干电池串联,每节电压恒为 , 灯额定电压为 , 灯额定电压为 。
(1)请用笔画线代替导线,将图 中的实物电路连接完整,使滑片在最右端时滑动变阻器连入电路的阻值最大。
(2) 、 两灯应选择电阻 (相同 不同)的白炽灯泡,连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器,应比较两灯泡亮暗和 。总结发现:两灯串联时,通过灯泡的电流相等,电压越高,相同时间内 越多,灯泡就越亮。
(3)小明为测出 灯的额定电功率,在原电路中串联一只电流表如图(b),正确连接电路后闭合开关,读出甲表示数为 ,乙表示数为 ,电流表示数为 ,当滑片移动阻值最小处时,甲表示数如图(c)所示为 ,小明对电路进行改进,取走 灯和乙表,正确连接电路后,发现还是无法测量 灯的额定功率,小明思考后,在不增加电路元件的情况下又对实验进行改进,顺利完成了实验,他的做法是 。
小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了图甲所示的电路图。
(1)根据小明设计的甲图,请用笔画线将乙图实物图连接完整。
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中,然后将 、 两点的电阻由 更换为 ,之后他调节变阻器滑片向 (填“ ”或“ ” 移动,直到电压表示数为 为止。此时电流表示数如图丙所示,示数为 。
实验序号 |
电压 |
电阻 |
电流 |
1 |
4 |
10 |
0.4 |
2 |
20 |
(3)若实验中电压表损坏,但是已有一个已知阻值为 的定值电阻,小明利用以上器材想测出未知电阻 的阻值,实验电路如图丁所示(电源电压未知且恒定),请根据以下实验步骤完成实验:
①闭合开关 ,断开开关 ,记录电流表示数 ;
②同时闭合开关 、 ,记录电流表示数 ;
③则待测电阻的表达式为 (用已知量和测量量符号表示)
科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片 向 端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于 (选填"断开"或"闭合" 状态,滑动变阻器滑片 应位于 (选填" "或" " 端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 (选填" "或" " ;
A. |
电流表没调零 |
B. |
电流表正负接线柱接反了 |
(4)问题解决后,闭合开关,滑片 移动到某一位置时,电压表的示数为 ,电流表的示数如图2所示,为 ,则 的阻值是 ;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填"正"或"反" 比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻 ,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻 的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关 和 ,电压表的示数为 ;
②只断开开关 ,电压表的示数为 ,此时通过 的电流为 ;
由此可得 的阻值为 (以上两空均用字母 、 、 表示)。
小君在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时,老师为他提供的器材有:电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线,图乙是没有连接完整的实物电路图。
(1)请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图(图乙)连接完整(要求:向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小;导线不交叉)。
(2)在连接电路时,开关必须 ;实验前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是 。
A.滑动变阻器断路
B.定值电阻断路
C.定值电阻短路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为 Ω,定值电阻的电功率为 W。
(5)完成上述实验后,小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U(U>U额),请你完成下面的实验步骤。
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ;
②闭合开关 ,断开开关 (填写S、S1、S2),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③小灯泡额定功率的表达式为P额= 。
小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
实验次数 |
电阻 |
电流 |
1 |
5 |
0.32 |
2 |
10 |
0.16 |
3 |
20 |
0.08 |
(1)在探究"通过导体的电流与电阻的关系"实验中,小明所用的器材有:新干电池两节, 、 、 的定值电阻各一个,电流表、电压表、" "的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。
①实验中小明将 的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打" ",并用笔画线代替导线画出正确的接法;
②改正错误后,将滑片调至 (选填" "或" " 端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,使电压表示数为 ,读出电流表的示数并记录在表格中,将此时滑片的位置标记为 ;
③接着将 的电阻换为 ,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为 ,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在 的 (选填"左侧"或"右侧" ;
④最后小明换用 的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是: 。
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱 、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图乙所示电路,测出了额定电流为 的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关 ,将开关 拨至1,调节电阻箱 ,使 ,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为 ;
②仍闭合开关 ,将开关 拨至2,只调节 ,使电流表示数为 ;
③在步骤②的基础上,将 阻值调为0, 的滑片 (填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为 ;
④则小灯泡额定功率的表达式为: (用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将 和 互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
小凯同学利用如图所示的实验装置探究电流与电阻的关系。实验器材有:定值电阻 、 、 、 、规格为“ ”的滑动变阻器、电源(电压恒为 )、电压表、电流表、导线和开关。
(1)图甲是小凯连接的实物电路,其中一根导线连接错误,请你在该导线上打“ ”并用笔画线代替导线正确连线。
(2)改正电路连接后,闭合开关,移动滑片,电压表指针随之偏转,而电流表的指针不动,则电路故障的原因是电流表 (填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,小凯进行实验时,调节滑片使电压表的示数为 保持不变。根据提供的器材和连接的实物电路,最多可选择哪几个定值电阻进行实验? 。
(4)为了确保所给的定值电阻单独接入电路后都能正常实验,小凯从其他小组借来了“ ”的滑动变阻器,这时需要控制电压表的示数 不变。通过多次实验,可得结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成 。
(5)实验结束后,在只有电流表的情况下,小凯同学设计了如图乙所示的电路,测出了小灯泡 的额定功率。已知小灯泡 正常工作的电流为 ,电源电压为 ,定值电阻 的阻值为 ,请你将实验步骤补充完整。
①开关 接 ,调节 的滑片,使电流表的示数为 ,此时小灯泡正常发光。
②开关 接 ,使 的滑片 (填“向左移”、“向右移”或“保持不动”),此时电流表的示数为 ,则 接入电路的阻值为 ,然后将 的滑片滑到最 (填“左”或“右”)端,此时电流表的示数为 ,则 的最大阻值为 。
③小灯泡的额定功率 。
小华同学做"用电流表、电压表测电阻"实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻R、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器(标有"20Ω2A"字样)、电键以及导线若干。实验中,小华正确连接电路,且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如图(a)、(b)所示。
小华的实验记录
实验序号 |
电压表示数(伏) |
电流表示数(安) |
1 |
1.4 |
0.30 |
2 |
… |
… |
3 |
… |
… |
①通过计算说明实验所用电源的电压。
②小华移动变阻器的滑片,观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重新实验:
(a)根据图中电表的示数等信息判断,在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大,并简述理由。
(b)根据小华重新实验中所记录的一组数据(见表),计算待测电阻R x的阻值(精确到0.1欧)。
试题篮
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