阅读下列材料,并回答问题。
在伏安法测电阻的实验中,可以有以下两种测量方法,分别叫内接法和外接法。如图所示,分别为实验电路的一部分。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻非常小,约为R A=0.05Ω,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为R V=10kΩ,连入电路中通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。
博涵同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R 1=5Ω,R 2=20kΩ,小组同学们为了减小实验误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。
若你也做为博涵创新实验小组的一员,在测量R 1=5Ω的阻值时,请你回答:
(1)此实验中你们选择的恰当方法是 (选填字母)
A. |
内接法 |
B. |
外接法 |
(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值 (选填"偏大"或"偏小")
(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。
小鹏在探究"通过导体的电流与导体两端电压的关系"时,电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路按甲图连接完整(要求导线不交叉)
(2)连接电路时,开关应该处于 状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于 (选填"A"或"B")端。滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了 的作用。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是 (选填字母)。
A. |
滑动变阻器短路 |
B. |
电流表断路 |
C. |
电阻R短路 |
D. |
电阻R断路 |
(4)排除故障后,小鹏又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究"电压不变时,电流与电阻的关系"。实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论: 。
(5)上述实验中,
①小鹏用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向 (选填"A"或"B")端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,是因为 ,为完成整个实验,应该选取滑动变阻器 (选填字母)。
A. |
"50Ω 1.0A |
B. |
"30Ω 1.0A" |
C. |
"20Ω 1.0A" |
小明在测定小灯泡的电阻和额定功率的实验中,可用器材:相同规格的小灯泡(其电阻约为10欧,额定电压为2.5V)若干,量程为0~3V的电压表一个,开关一个,滑动变阻器一个,电源电压3V,导线若干。另可供选择的电流表有:A.量程为0﹣100mA的电流表;B.量程为0﹣0.6A的电流表;C.量程为0﹣3A的电流表。
(1)为保证测量准确,电流表应选 (填序号"A","B"或"C")
(2)实验电路如图1所示,图中甲是 (选填"电流表"、"电压表"和"小灯泡"),连接电路时,开关应 (选填"断开"或"闭合"),滑动变阻器的滑片应处于最 端(选填"左"或"右")。
(3)根据电路选好实物,闭合开关,发现灯不亮。电流表无示数,电压表示数接近3V.取下灯泡,两表的示数不变。出现故障的原因可能是 (选填"灯泡短路"或"灯泡断路")。
(4)故障排除后,开始进行实验,根据测出的数据,我画出了小灯泡的电流、电压关系图象,如图2,由此可以判断小灯泡的电阻随温度的增大而 (选填"增大","减小"或"不变")。
(5)小明还做出了小灯泡的功率与电压二次方、电流二次方的关系图,如图3所示,其中正确的图象是 。
小宇在测电阻R x阻值的实验中,设计出了如图甲所示的电路图,图乙是未连接完整的实物图。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔划线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整。
(2)连接完整后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应向 (填"a"或"b")端移动。
(3)将滑片P移动到某一位置时,分别读出两表的示数为U和I,写出R x的数学表达式:R x= 。
(4)实验中进行多次测量并求平均值的目的是: 。
(5)该实验装置还可以测量R x的 。
在探究"电压一定时,电流跟电阻的关系"的实验中,设计的电路如图甲所示。
(1)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)。
(2)连接好电路,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 。
(3)排除电路故障后进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数保持不变。若电压表示数偏小,则应将滑动变阻器向 (选填"左"或"右")滑动实验数据记录如表,其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为 A。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
电流I/A |
0.6 |
0.3 |
0.2 |
0.15 |
|
(4)分析实验数据可得实验结论是: 。
李瑞同学在参加六盘水市物理实验技能大赛时,对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
【设计与进行实验】
①按图所示的电路图连接电路;
②闭合开关,用电压表测出L 1两端的电压;
③在测L 2两端的电压时,李瑞同学为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,只断开A点,并改接到C点上;
④测出AC间的电压。
(1)在拆接电路时,开关必须 ;
(2)李瑞同学用上面的方法能否测出L 2两端的电压? ,为什么? ;
U AB/V |
U BC/V |
U AC/V |
2.4 |
1.4 |
3.75 |
(3)方法改进后,实验数据记录如上表,李瑞同学分析后得出结论:串联电路总电压不等于各用电器两端的电压之和;他的结论与猜想是否相符 ;这个实验在设计方案上还存在的不足之处是 (写出一条)。
实验小组完成了"探究串联电路电压规律"的实验后,得到"电源两端电压总大于各用电器两端电压之和"的结论,这与之前"电源两端电压等于各用电器两端电压之和"的猜想不符。老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点,是为了测量灯泡 的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是 V。
(2)测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较 (选填:"粗"或"细")的导线,原因是 。
(3)完成以上步骤后,他们准备测量开关两端的电压,你认为这一步骤是否有必要,理由是 。
小刚同学在做"用伏安法测量某定值电阻R阻值"的实验中将电路图连接成如图甲所示电路。
(1)连接电路时,开关必须是 ,滑动变阻器滑片置于 端(选填"C"或"D")。
(2)实验中,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数且无明显变化,经检查是导线连接问题,请你用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(3)电路连接正确后,当电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流大小为 A.它的阻值是 Ω,通常情况下要进行多次测量,其目的是为了 。
(4)另一位同学选择了一个标准的电阻箱(元件符号 ),若干开关、干电池及导线和一个电流表(电流表量程足够大)来测量定值电阻R的阻值,请你帮他在方框内设计完整的电路图(画出一种即可)。
在探究"电流与电阻的关系"的实验过程中,小明选择了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω四个电阻进行实验,电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大。(导线不能交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 (填字母)。
A. |
电阻断路 |
B. |
电流表坏了 |
C. |
滑动变阻器短路 |
D. |
电阻短路 |
(3)排除电路故障进行实验。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到 的作用。实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向 (填"左"或"右")滑动,同时眼睛盯住 才可能达到这个目的。
(4)根据实验数据,作出I﹣R图象如图丙所示。根据实验目的分析图象可得出结论: 。
在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完整(请勿更改原有导线,导线不得交叉)。
要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大。连接电路时,开关必须 。
(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因是 。
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为 V。
小明连接了如图1所示的电路,灯泡上标有" 2.5V 0.3A"。
(1)在方框内画出实物图对应的电路图。
(2)闭合开关,看不到灯亮,电流表有示数。小明认为灯不亮的原因是灯丝断了,你认为他的说法是否正确? 依据是 。
(3)小芳想通过测量ab接线柱间、cd接线柱间的电压找出看不到灯亮的原因。请在图3中补充完整用电压表测ab接线柱间的电压时的实物图。
测量时若出现下表中的情况,请根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因。
|
U ab /V |
U cd /V |
电流表示数 I/A |
看不到灯亮的原因 |
情况一 |
2.10 |
0 |
0.30 |
|
情况二 |
2.20 |
0.40 |
0.14 |
|
情况二中,看不到灯亮,通电10s灯消耗的电能为 。
如图所示,在"测量小灯泡的电功率"的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗)。
(2)某小组连接好电路后,检查连线正确,但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是 。排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某处,电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率,应将图中的滑片P向 (选填"A"或"B")端移动,直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如丙图所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(3)测出小灯泡的额定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是 。
(4)若将小灯泡换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是 (填标号)。
A. |
探究电流与电压的关系 |
B. |
探究电流与电阻的关系 |
在我市农网改造中,小柳家从村口通过进户线接入220V的家庭电路。电工师傅想测试小柳的电学知识,他让小柳用电压表、两个标有"220V 550W"、"220V 1100W"的电炉R 1、R 2以及开关,连接成如图所示的电路,只闭合S 0时,电压表示数为220V;只闭合S 0、S 1时,电压表示数为214.4V;当闭合S 0、S 2时,断开S 1时,电压表的示数为210.4V。
①上述现象可概括为 ,用电器两端的电压越低。
②造成用电器两端的电压降低的原因是 。
③当闭合S 0、S 2时,断开S 1,整个家庭电路消耗的电功率为 W。
在"测量小灯泡的电功率"的实验中,小明同学选取了一个标有"2.5V"、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材。
①根据电功率P=UI,小明画出实验电路图如图甲所示,图中①应接入 ,②应接入 。(以上两空均选填" "或" ")
②连接电路时,开关应该 。闭合开关,移动变阻器滑片的过程中,观察到电流表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示数,其原因可能是 。
③经检查电路连接正确后,小明连续进行了3次测量,并把测量的数据和观察到的现象填写在下列表格中,其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示,此时的电流为 A,小灯泡的额定功率为 W.
序号 |
灯泡两端的电压U/V |
通过灯丝的电流I/A |
灯泡的亮度 |
灯泡的电功率P/W |
1 |
2.00 |
0.44 |
较暗 |
0.88 |
2 |
2.50 |
|
正常发光 |
|
3 |
3.00 |
0.50 |
很亮 |
1.50 |
试题篮
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