小明在实验室探究电学实验,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源(电压恒为4.5V)、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、小灯泡(额定电压为2.5V)、导线若干。
(1)在探究“电流与电阻的关系”实验中:
①小明设计了如图甲所示电路,请你帮他将图乙所示的实物图连接完整。
②闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至 (选填“A”或“B“)端;电路中滑动变阻器起到保护电路和 的作用。
③闭合开关,发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,电压表示数为零,此时电路出现的故障可能是 。
④小明排除故障后继续实验,先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数;断开开关,把5欧电阻换为10欧的电阻,再闭合开关,应向 (选填“A”或“B“)端移动滑动变阻器的滑片,才能使电压表示数仍为2.5V,同时再记下电流表的示数。
⑤为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验,那么,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
(2)完成以上实验后,小明将定值电阻换成小灯泡,想要测量它的额定电功率。在不损坏小灯泡的情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端的电压值及对应的电流值,根据这些数据绘制出了小灯泡的“I﹣﹣U”关系图象(如图丙所示)。分析图象可知,小灯泡正常工作时灯丝电阻为 Ω,小灯泡的额定功率是 W.从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻是 (选填“变化或“不变”)的,造成这一现象的原因是灯丝电阻随 升高而增大。
小伟在做探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:电源(4.5V),定值电阻四个(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω1A”和开关各一个、导线若干。
(1)小伟连接的电路如图甲所示,闭合开关后,发现 (填“电流表”或“电压表”)无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线。
(2)解决问题后,小伟先将5Ω的定值电阻接入电路。调节滑动变阻器的滑片在某位置时,电流表的示数如图乙所示;将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,他应将滑动变阻器的滑片P向 (填左”或“右”)端移动,使电压表的示数保持 V不变,再次读取电流表的示数。
(3)把20Ω的电阻接入电路时,小伟发现无论怎样调节滑动变阻器都不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制电压表的示数不低于 V.由实验得出的结论是:当电压一定时, 。
(4)小伟将定值电阻换成小灯泡L1,测出了几组电流值和电压值。并绘制了L1的U﹣I图象如图丙所示,该图象不是直线的原因是 。
(5)同组的小同学还想测量额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率,利用小伟用过的小灯泡L1和绘制的图象,设计了如图丁所示的电路(电源电压为U),测出了小灯泡L2的额定功率。请将她的实验步骤补充完整:
①闭合开关S.将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 ,此时L2正常发光。
②将开关S0由1改接到2,滑动变阻器的滑片P (填“移到最左端”“移到最右端”或“保持不动”)此时电流表的示数为I1,根据L1的U﹣I图象可知,当电流为I1时,对应的电压为U1;,则滑动变阻器接入电路的阻值R= 。
③小灯泡L2的额定功率P额= (用U、I额、R表示)
小玉在探究“电流与电阻的关系”的实验中,利用电压恒为6V的电源设计如图甲所示的电路。
(1)小玉将滑动变阻器的滑片移到最右端后,闭合开关S,电压表的指针 (选填“几乎不动”或“偏转很大”)。电流表的示数如图乙所示为 A,则滑动变阻器最大电阻为 Ω.请你在连接错误的一条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)小玉分别把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验,为了完成这四次实验,应控制定值电阻两端电压至少为 V。
(3)小玉用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻R,利用原有电路,测量小灯泡的电阻。实验时,她调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为2V,为使小灯泡正常发光,她应该向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。依据测量的数据,小玉绘制出如图丙所示的图象,她发现电流与电压不成正比,说明小灯泡灯丝的电阻随 的变化而改变。根据丙图还可以求出小灯泡的额定功率 W。
(4)完成上面实验后,小玉又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,利用一个电压未知的电源和阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路。请完成下列实验步骤。
①闭合开关S1,开关S2接a接线柱,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ;
②闭合开关S1,开关S2接b接线柱,滑动变阻器的滑片 (选填“向左移动”、“向右移动或“保持不动”),读出电压表示数为U1;再将开关S2接c接线柱,读出电压表的示数为U2;
③小灯泡额定功率的表达式P额= 。
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 。
在“伏安法测电阻”的实验中,小亮连成如图所示电路,正准备实验时,同组的小明检查发现电路连接有错误。
(1)若在错误的电路中,闭合开关后,电压表的指针将 (选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”)。
(2)请你将接错的那根导线打“ ”,画出正确连线。
(3)电路连接正确后,要使定值电阻两端的电压从小到大变化,滑动变阻器的滑片应该向 侧调整。
(4)选用规格为“ ”的滑动变阻器进行实验,记录数据如表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
|
5 |
10 |
若换用规格为“ ”的滑动变阻器,不能完成表格中第 次实验。
(5)在本次实验中滑动变阻器的主要作用 。
(6)多次测量的目的是 。
在“测量小灯泡的电阻”的实验中,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为 。
(1)图甲是小亮同学连接的实物电路,图中有一处导线连接错误。请在连接错误的导线上画“ ”,并用笔画线代替导线在图上画出正确的连线。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片调至最大阻值处,是为了 。
(3)改正电路后,他将测得的数据及计算结果填写在表格中。则小灯泡正常发光时的电阻为 欧(结果保留一位小数)。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
电压 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
电流 |
0.20 |
0.22 |
0.26 |
0.30 |
电阻 |
5.0 |
6.8 |
7.7 |
(4)小亮从数据中发现,小灯泡的电阻是变化的,你认为影响小灯泡电阻变化的主要原因是 。
(5)完成上述实验后,小亮还想测另一小灯泡的额定功率,他设计了如图丙所示的电路图并连接了电路。(已知小灯泡的额定电压为 , 的最大阻值为 ,电源电压保持不变)具体操作如下:
①闭合开关 ,调节 接入电路的电阻,使电压表的示数为 。
②保持 的滑片位置不变,断开开关 ,再闭合开关 ,调节 接入电路的电阻,使电压表的示数仍为 。
③接着将 的滑片调至最右端,电压表的示数为 ;再将 的滑片调至最左端,电压表的示数为 。
④小灯泡的额定功率 (用 、 、 、 表示)
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 .
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)。
小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验:
(1)小明选择了如下器材:电源(电压恒为 、滑动变阻器“ “、电流表、电压表、开关、定值电阻 、 、 、 的各一个)、导线若干。
①小明在检查实验仪器时,发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,小明应 ;
②请用笔画线代替导线帮助小明完成图甲电路的连接;
③开关闭合前,小明应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“ ”或“ “) 端;闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为零。经检查,电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是 。
④排除故障后,小明先将 电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为 ,再将 电阻换成 电阻后,小明接下来的操作是 ;当把 的电阻换成 的电阻后,无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值,说明 。
⑤更换器材后重新实验,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
(2)上述实验结束后,小明和同学们想要测量额定电流为 小灯泡的额定功率,却发现电压表已经损坏,
于是他们利用“ ”的滑动变阻器以及原有器材,又设计了如图乙所示电路,测量过程如下:
① (填开关通断情况),移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 时,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动, (填开关通断情况),记下电流表的示数为 ;
③则小灯泡的额定电功率为 。
在如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,电压表有示数。已知电路中各处均接触良好,除灯L和电阻R外,其余原件均完好。
(1)请写出发生上述现象的两个可能原因:_________或_________。
(2)为进一步确定原因,小华同学将一个电流表正确串联在该电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况。若电流表有示数,说明上述现象产生的原因是_________;若电流表无示数,说明上述现象产生的原因是_________。
(3)为进一步确定故障,小明同学将图中的电压表并联在灯L两端,请判断他能否查找出电路的故障,并说明理由______________________________________________________。
小明利用如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。
⑴请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
⑵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。
⑶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。
如图是小红同学探究“通过电阻上的电流跟其两端电压和电阻的关系”的电路,所用器材有:电压恒为4.5V的电源,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,“25Ω lA”的滑动变阻器一只,学生用电流表、电压表各一只,开关和导线若干。
U(V) |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
I(A) |
0.1 |
0.2 |
|
0.4 |
0.5 |
0.6 |
⑴在探究“电流与电压关系”的实验过程中
①请在实物图中用笔画线代替导线完成实验电路的连接.(要求滑片在最大阻值位置)
②调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表中所示,试分析:
表格中所缺的数据应为__ _A,得出的结论是 。
⑵在探究“电流与电阻关系”的实验过程中,小红先将5Ω的电阻连入电路中,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.5V,并记下相应的电流值.再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻,此时滑片应向____(选填“左”或“右”)端移动,移动滑动变阻器的目的是_________________。
小明要分别测量如图甲所示的三个定值电阻和规格为“3.8V”小灯泡的阻值,电源电压均为4.5N.
(1)请参照测定值电阻阻值的电路图原理(图乙),用笔画线代替导线,在图丙中连接测量小灯泡电阻的实物电路.
(2)正确连接电路后,则测量过程汇总,灯丝熔断,此时电流表 示数,电压表 示数.(均填“有”或“无”).
(3)小明根据实验数据分布作出了a、b、c、d四条I﹣U图象,如图丁所示.
①表示5Ω电阻I﹣U图象的是 ,表示10Ω电阻I﹣U图象的是 (选填字母序号);
②表示小灯泡灯丝电阻的I﹣U图象的是 (选填字母序号),你判断的依据是 .
(4)观察、比较图甲汇总三个定值电阻上标注的物理量参数,说出标注电流随标称电阻的变化关系.
小明家新买了一台多功能LED台灯,其结构如图甲所示。S1是控制LED灯的开关,USB接口可以给手机充电。小明发现即使S1断开,USB接口也能正常使用。安全开关S2位于台灯底部的前端,当台灯倾斜,S2离开桌面时,它会自动断开,切断台灯的电源。
(1)根据以上信息,请用笔画线代替导线,将图乙中的电路元件接入电路。
(2)晓明对开关S2很感兴趣,并开始研究其功能。它将台灯点亮,并保持支架和灯头的夹角不变,试着向后调整支架的位置,当达到图丙所示的位置时,台灯虽未倾倒但底座前端刚好翘起,此时S2断开,台灯熄火。如果把台灯看做是杠杆,此时恰好平衡,则动力臂 (填“大于”、“等于”或“小于”)阻力臂。
接下来,小明向固定在底座上的笔筒中放入一支铅笔,这时台灯底座重新落回桌面,S2闭合,台灯亮起。当他再从笔筒中取出这只笔时,台灯底座前端翘起,再次熄灭。
(3)小明设想:如果利用安全开关S2,制作一个在手机充电时可以自动断电的控制装置,这样就可以避免因夜间手机充电时间过长而带来的安全隐患。
经过思考小明只借助了湿巾和少量的水,结合学过的蒸发知识便设计出了一个简易的装置。以下是小明给的设计方案,请将其补充完整。
①抽取一张湿巾放进空笔筒中,并把手机数据线插入台灯底座的USB接口,手机开始充电。
②慢慢向后调节支架,同时观察手机充电的情况,直至手机刚好 。
③保持支架和灯头的位置不变, ,使开关S2闭合。
④一段时间后,台灯底座前端自动翘起,开关S2切断电路。在不改变支架和灯头位置的前提下,若要缩短充电时间,可采用的方法是 。
小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中,连接电路,如图甲所示。可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的电路补充完整,并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大。
(2)他把5Ω的电阻连入电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中的故障可能是 (写出一种即可)。故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 A。
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为 V止,记录电流表的示数。
(4)完成上述实验之后,小聪想测量一个小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为U额.他又找来一个阻值为R0的定值电阻,设计了电路图丙。请补全实验步骤并写出表达式
①只闭合开关S和 (选填“S1”或“S2”),移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ,此时小灯泡正常发光。
②只闭合开关S和 (选填“S1”或“S2”),保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I。
③小灯泡额定功率的表达式是P额= 。(用已知量和所测物理量符号表示)
试题篮
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