琳琳小组在做“测量小灯泡电功率”的实验,实验前他们观察到小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)在电路连接完成后,闭合开关前,同组同学检查电路,发现她有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并在图中正确连线。
(2)正确连接电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,其原因可能是 (选填符号)。
A.灯泡断路 B.灯泡短路
C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片在某一位置时,电流表、电压表的示数如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是 A;小灯泡两端的电压是 V;若使小灯泡正常发光,则应调节滑动变阻器使电压表的示数为 V。
(4)实验结束,琳琳小组根据实验数据绘制了如图丙所示的图象,则小灯泡正常发光时的电阻大约是 Ω(保留一位小数)。
子森同学在探究“电流与电压的关系”实验中,选用器材如下:电压为4.5V的电源、滑动变阻器RA(50Ω 1A)、滑动变阻器RB(20Ω 1A)、电流表、电压表、开关、定值电阻、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实验电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应断开,防止因电路 (填“短路”或“断路”)造成电流过大而损坏元件。开关闭合前,应将滑动变阻器滑片滑到最 (填“左”或“右”)端。
(3)开关闭合后,两表均无示数,故障可能是 (填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。
(4)排除故障后,多次改变定值电阻两端的电压,测得实验数据如下表。第2次电压表的示数如图乙,则此时电压为 V.分析数据可知:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压U/V |
1.0 |
2.0 |
2.4 |
3.0 |
|
电流I/A |
0.10 |
0.20 |
0.24 |
0.30 |
(5)实验中所用定值电阻的阻值是 Ω,所选的滑动变阻器是 (填“RA”或“RB”)。
(6)完成实验后,子森想测量小灯泡的额定功率,重新设计了电路(如图丙),这个小灯泡正常工作的电流为I额.请完成实验步骤(已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2):
①闭合开关S1,S2接1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为 ;
②闭合开关S1,S2接2,保持滑动变阻器 的滑片位置不变,调另一个滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ;再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端,读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式为P额= 。
小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路。
(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是 。并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,小灯泡 (选填“发光”或“不发光”),电压表 (选填“有示数”或“无示数”)。请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确。
(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正确发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而 。在这个图象中,横轴应该表示的是 (选填“电压”或“电流”)
(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丁所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V。
② (填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V,这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V。
④小灯泡的额定功率P额= W。
利用电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器RP,完成下列电学实验:
(1)探究电流与电阻的关系。
①实验电路图如图甲所示,图乙是它的实物连接图。其中有一条导线连接有误,若闭合开关S,电压表的指针将 (填“向左”、“向右”或“不会”)偏转,请将连接错误的导线画“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线;
②改正错误后进行实验,先将滑动变阻器的滑片移到最 端(填“左”或“右),再分别将10Ω、20Ω、40Ω的电阻接在图甲的A、B间,正确完成三次实验后,电流表指针的位置分别如图丙中a、b、c所示,可知实验中,A、B间控制不变的电压为 V,可得结论:当 一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
③为了使实验结论更具有普遍性,又将50Ω的电阻接在A、B间,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都不能使电压表的示数与上次实验相同,为了能够完成实验,应该换用最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
(2)利用图丁所示电路测量未知电阻R0的阻值,所用电源电压仍为6V。
①闭合开关S,断开开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片移至最左端,电流表的示数为0.2A;
②则可以计算出R0的阻值为 Ω。
(3)利用图丁所示的电路测量额定电流为I额的小灯泡额定功率。(R0为已知量)
①将图丁中的开关 (填“S1”或“S2”)和电流表互换位置,并将开关S和该开关闭合,另一个开关断开调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开与电流表互换位置的开关,闭合开关S和另一个开关,读出电流表的示数为I;
③小灯泡额定功率的表达式:P额= 。(用符号或数值表示均可)
小谢同学利用三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)、规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器、电源、电压表、电流表、导线和开关等器材,进行了“探究电流与电阻关系”的实验。
(1)如图甲是小谢连接的实验电路,检查发现电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近于电源电压,若电路只有一处故障,其故障是 ;
(3)排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙所示,其示数为 A
(4)滑片位置不动,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,应向 (填“左”或“右”)调节滑片,使电压表的示数保持 V不变,读取电流表的示数为0.2A。
(5)使三个电阻单独接入电路都能完成实验,选取电源电压最大值不能超过 V.三次实验后,可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
(6)另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下,连接了如图丙所示的电路,测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。(已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0,U额小于电源电压)
①闭合开关S、S1,断开S2,将R1的滑片滑到最右端,R2的滑片滑到最 (填“上”或“下”)端,读出此时电压表的示数U,即为电源电压
②闭合开关S、S2,断开S1,将R1的滑片滑到最右端,调节R2的滑片,使电压表的示数为 ,此时小灯泡正常发光。
③同时闭合三个开关,保持R2的滑片不动,然后调节R1的滑片,使电压表的示数为 。保持R1的滑片不动,将R2的滑片滑到最上端,读出此时电压表的示数为U1;
④小灯泡正常发光时的电阻RL= (用字母表示)
小明做了“伏安法测电阻”的实验。实验电路如图甲所示,电源电压6V不变,测量的数据如表1所示。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压表示数(V) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电流表示数(A) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
(1)为了保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片滑至 (填“A”或“B”)端。
(2)有三个滑动变阻器,它们的规格如下:R1(10Ω 1A)、R2(50Ω 1A)和R3(100Ω 0.5A),实验应选用 (填“R1“、“R2”或“R3”)。
(3)实验中需要移动滑动变阻器的滑片进行多次测量,其目的是 。
(4)由表1知,所测电阻的阻值为 Ω。
(5)小明想利用该装置测额定电压为2.5V的小灯泡的功率,他用小灯泡替换了定值电阻,正确连接电路:
①闭合开关,发现电流表、电压表的示数都很小,小灯泡不亮,其原因是滑动变阻器连入电路中的 很大,小灯泡的 很小。
②移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。
③小明进行了多次实验,观察现象并记录数据如表2所示,发现在不同电压下,小灯泡的亮度 (填“有明显变化”或“无明显变化”)。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压表示数(V) |
1 |
2.2 |
3 |
电流表示数(A) |
0.2 |
0.27 |
0.32 |
④通过实验小明还发现灯丝电阻是变化的、其原因可能是灯丝的电阻受 影响。
小明选用如下器材:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、最大阻值为30Ω的滑动变阻器、学生电源、电流表、电压表、开关导线若干,进行探究。
(1)探究“电流与电阻的关系”,电源电压为6V,控制电压为2.5V。
①请你帮助小明按照图甲所示电路,用笔画代替导线把图乙中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的指针偏转角度变大
②电路连接正确后,小明用开关试触,发现电压表指针偏转角度很大,电流表无示数,该现象产生的原因是定值电阻发生 (填“断路”或“短路”);
③排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,使其两端的电压为2.5V并记下对应的电流值。当把5Ω换为10Ω的电阻后,使其两端的电压恢复到2.5V,此时滑动变阻器连入的阻值,跟原来的相比 (填“变大”或“变小”);
④当小明把25Ω的电阻接入电路中时,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能使电阻两端电压达到2.5V.电阻两端控制电压2.5V不变,为保证六个电阻单独接入电路中完成实验,应该调节电源使其电压不超过 V
⑤由数据得出:当电压一定时,电流与电阻成 。
(2)测量小灯泡的额定功率。小明又把定值电阻换成额定电压为3.8V的小灯泡,并把电压表的量程换成0~15V.调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图丙所示,其示数为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
通过大量的实验数据。小明绘制了小灯泡的电流与电压关系图象。由图丁可得出,当灯泡的实际功率变大时,其电阻会 (填“变大”“变小”或“不变”)
(3)完成上面实验后,小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,设计了如图戊所示的电路,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为R0.请帮小明将实验步骤补充完整:
①只闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ,小灯泡正常发光;
②只闭合开关S、S2,使滑动变阻器的滑片 (填“向左移”“保持不动”或“向右移”),读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式为P额= (用字母表示)。
在“测量未知电阻R的阻值”实验中:
(1)请你用笔画线代替导线把图中的器材连接成实验电路,并在右边虚线框内画出相应的电路图。要求:电流表用量程为0~0.6A,电压表用量程为0~3V,滑动变阻器滑片P向左移动时电流表示数增大。
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的金属滑片P放在 (选填“左”或“右”端)。
(3)请您把第二次测量时,图所示的电压表和电流表示数填入下表中相应的空格。
(4)处理表2中所记录的各次实验数据,得出待测电阻R的阻值为 Ω。
(5)实验中使用滑动变阻器的作用是 。
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)。
聪聪在实验室中找到学生电源、四个定值电阻 、 、 、 、“ ”的滑动变阻器 、最大阻值未知的滑动变阻器 、电流表、电压表、开关及导线若千。完成了下列电学实验。
(一)探究“电流与电阻的关系”。
(1)如图甲是聪聪连接的电路,还有一根导线没有接上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,并保证连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处。
(2)正确连接后,闭合开关,聪聪发现电流表无示数,电压表示数较大,可能是定值电阻发生了 (填“短路”或“断路”)。
(3)实验中保持电压表的示数为 不变,为保证四个定值电阻单独接入电路都能成实验,电源的电压值不应超过 。
(4)正确完成四次实验后,可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 。
(5)聪聪又在实验室中找到一个标有“ ”字样的灯泡,他想用这个灯泡探究“电流与电压的关系”,老师告诉他不可以,原因是 。
(二)测量滑动变阻器 的最大阻值。
(1)聪聪连接了如图乙所示的电路,将滑动变阻器 的滑片调至最右端。闭合开关,适当调节 的阻值,电流表和电压表的示数如图丙所示,电流表的示数为 , 的最大阻值为 。
(2)实验中至少需要测量三组数据,目的是 (填“寻找普遍规律”或“减小误差”)。
(三)聪聪又找来最大阻值为 的滑动变阻器 和最大阻值为 的滑动变阻器 ,利用学生电源(电压调为 不变),设计了如图丁所示电路,测量标有 ”字样灯泡的额定功率,请将他的实验过程补充完整:
(1)只闭合开关 、 ,将滑动变阻器 的滑片调到阻值最大处,移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为 ,此时灯泡正常发光。
(2)保持两个滑动变阻器的滑片位置不动,只闭合开关 、 ,读出电压表的示数为 。
(3)灯泡的额定功率 。
小久利用电压恒为 的电源,额定电压为 的小灯泡, 、 、 、 、 的定值电阻,铭牌上标有“ ”的滑动变阻器,电压表电流表,开关,导线完成了下列电学实验。
(1)探究电流与电阻关系。
①他设计的电路图如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最 (填“左”或“右”)端。他将 的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为 读出电流表示数。保持滑动变阻器的滑片位置不变,把 的定值电阻换成 的定值电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端移动。
②他将定值电阻分别单独接入电路中,保持定值电阻两端电压为 ,最多可以完成 次实验。通过实验可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
(2)测量小灯泡额定功率。
①小久设计了如图乙所示的电路。闭合开关,观察到小灯泡不发光,电流表无示数,则电压表示数为 。
②小久检查电路时,发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“ ”,用笔画线代替导线,画出正确的连线。
③排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为 时,电流表的示数如图丙所示,则电流表示数为 ,小灯泡的额定功率为 。
(3)小久找来额定电压为 的小灯泡和开关,利用上述实验用过的电压为 的电源和“ ”的滑动变阻器,设计了如图丁所示的电路,测出了额定电压为 小灯泡的额定功率。请帮他将实验过程补充完整:
①闭合开关 、 、 ,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 时,小灯泡正常发光。
②闭合开关 、 ,断开 ,保持滑片位置不变,读出电压表示数为 。
③ (填所有开关的闭合或断开状态),读出电压表的示数为 。
④小灯泡的额定功率 .
水果含有果酸。如图所示在水果中插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池。某科学兴趣小组对影响水果电池电压大小的因素进行了实验研究。
(1)在水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,用电压表直接测量两块极板之间的电压,结果如下表:
|
铁——锌 |
铁——铜 |
铜——锌 |
苹果 |
0.55伏 |
0.60伏 |
0.95伏 |
梨 |
0.40伏 |
0.50伏 |
0.90伏 |
菠萝 |
0. 50伏 |
0.55伏 |
1.00伏 |
橙 |
0.70伏 |
0.78伏 |
1.05伏 |
①在答题卷上画出这个实验的电路图;
②分析实验数据可以得出:在上述条件下,从金属活动性顺序看,所选用的两块极板材料之间的 越大,水果电池的电压越大;并且水果电池的电压还与 有关;
(2)若该小组的同学选用一只橙子并用铜一锌做极板,研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时,应控制 不变;
(3)关于影响水果电池电压大小的因素,你还可以研究的问题是 。(写出一个)
为探究导体电阻大小的影响因素,某同学利用同种合金材料制成的 、 、 三条电阻丝(不考虑温度对电阻的影响)进行实验, 、 长度相同, 、 粗细相同,如图1所示。连接电路,分别接入电阻丝 、 、 ,闭合开关后电流表的三次示数如图2所示。
(1)根据示数可以得出以下结论:
①电阻大小不仅跟导体横截面积有关,还跟导体 有关。
② 电阻丝的阻值最小(选填" "" "" " 。
(2)该同学更换了电源和电流表,添加了电压表和滑动变阻器,设计了图3(甲 所示的电路来测量电阻丝的电阻。
①图3(乙 是根据图3(甲 连接的实物图,请在错误的导线上打" "并连接正确。
②闭合开关后,当滑片 向右移动时,电压表示数 (选填"变大""变小""不变" ;当滑片 移到某一位置时,电压表的示数为 ,电流表的示数如图丙所示,则 ;接着他多次改变滑片位置测量 电阻丝的电阻值,并求出平均值 ,其目的是 ;
③若电源电压为 , 且保持不变,要使图3(乙 连接方式中各电路元件安全,则滑动变阻器的最大值应不小于 。
小明利用如下图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论:电压一定时, 。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(2)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
(3)借用本实验电路图,我们还能完成的电学实验有:
。(至少写出2个)
试题篮
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