如图甲是阳阳同学设计的根据欧姆定律测电阻的实验电路。
(1)检查无误后,闭合开关。他将滑片P向左滑动时,电压表示数将 (选填“增大”、“减小”或“不变”);当P滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,由此可知电阻R= Ω.你认为这个结果可靠吗? ,理由是 。
(2)做完测电阻实验后,阳阳发现桌上还有一个标有额定电流I额的小灯泡和两个开关,一个已知阻值为R0的定值电阻,他想:能否在不用电流表的情况下测定小灯泡的额定功率呢?通过与同学讨论,他设计出了如图丙所示的电路图,并完成了小灯泡额定功率的测量。具体操作是:
①闭合开关 ,断开开关 ,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关 ,闭合开关 ,读出此时电压表示数为U;
③小灯泡的额定功率P额= (用已知量和所测物理量符号表示结果)。
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 。
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)。
在研究电流与电压、电阻的关系时,同学们设计了图中甲所示的电路图,其中R为定值电阻,
R′为滑动变阻器。试验后,数据记录在表1和表2中。
(1)由于电路中电流的大小受多种因素影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用了 法。
(2)根据甲电路图,用笔画线代替导线连接图乙所示的实物。
(3)根据表中实验数据,可得出如下结论:
a.由表1可得:
b.由表2可得:
(4)在研究电流与电阻的关系时,先用5Ω的定值电阻进行实验,使电压表的示数为3V,再换用10Ω的定值电阻时,某同学改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将 3V(填“大于”或“小于”或“等于”)。此时应向 (填“左”或“右”)调节滑片使电压表示数仍为3V。
在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示。小军读出电流表A1的示数为0.5A,而电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为______V,电阻为_____Ω。
小明与小青想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R (阻值约为1k)。实验室所提供的器材有:电源(电压约为9V)、滑动变阻器R(100 2A)、电流表(量程为0~0.6A、分度值为0.02A)、电压表(量程为0~3V、分度值为0.1V)各一个,开关S1、S2两只,导线若干。
⑴小明设计了如图甲所示的电路进行测量,通过改变R的阻值改 变电路中电流,但小青同学觉得他不能准确测出未知电阻R,其主要理由是因为 。
⑵小青又设计了如图乙所示的电路进行测量。具体方案是:
①将滑动变阻器调到最大值;②闭合S1、S2,测得电流I1;
③断开S2,再用电压表测得 两端的电压U;④求出未知电阻R,其表达式为:R= (用已知量和测得量表示)。
⑶小明觉得小青在第③步中没必要把电压表接入测电压,而是直接再次测得电流I2,求得未知电阻R=(-1)R即可,你觉得小明与小青的方案中,是 方案更科学合理。
在“测定额定电压为2.5V小灯泡的电功率”实验中,晓军同学已连接好如下图甲所示的部分电路。
(1)晓军连接电路中开关应_________;在晓军连接的电路中,有两根导线还没连好,请你帮他完成电路的连接。(要求滑片P向右滑动时电灯变亮,导线不允许交叉)
(2)实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还可以 。
(3)开关试触时,若发现电流表无示数,电压表示数较大,其故障原因可能是 。
(4)晓军实验时,发现电压表示数如图乙所示,为了测出小灯泡的额定功率,他应该把滑片向 (填“A”或“B”)移动。
(5)他测出小灯泡的额定功率是 W。
次数 |
1 |
2 |
3 |
U/V |
2 |
2.5 |
3 |
I/A |
|
0.4 |
0.42 |
亮度 |
暗 亮 |
如图为测定小灯泡的额定功率的电路图,
(1)已知小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω,则电源至少要用 节干电池串联。
(2)按图所示的电路,结合你选择的至少干电池节数和应选的电表量程,在图中用笔画线代表导线,将实物图正确连接完整(连线不能交叉)。
(3)闭合开关S前,变阻器的滑片P应置于 端(选填“a”或“b”)。
(4)闭合开关S,发现灯L不亮,电流表无示数,电压表有示数,此故障的原因可能是 :(填序号)
A.电流表断路 | B.小灯泡L断路 |
C.电压表短路 | D.小灯泡L短路 |
(5)故障排除后,为测小灯泡的额定功率,应调滑片让电压表示数为 V,此时电流表指针位置如图所示,则小灯泡的额定功率是 。
小明同学为了"测量小灯泡的额定功率",准备了以下实验器材:额定电压为 的小灯泡(正常发光时电阻约为 ,规格为" "的滑动变阻器、开关、电流表和电压表各一个、新干电池4节、导线若干。
(1)小明连接完电路,如图1所示、经检查发现只有导线 连接错误,此导线应连接到 两点:
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 移到最 (选填"左"或"右" 端;
(3)经检查,电路连接无误,各元件完好。闭合开关后,无论怎样移动滑片 ,电压表的示数都调不到 ,出现这种现象的原因可能是 (写出一种原因即可)
(4)解决上述问题后,移动滑片 ,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图2所示,则小灯泡的额定功率是 ;
(5)测出小灯泡的额定功率后,小明又把灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率不等于其额定功率的 ,这是由于 。
小华要测量额定电压为3.8V的小灯泡的电阻,图甲是他连线的部分电路,其中滑动变器规格为“30Ω 1A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,使滑动变阻器连入的阻值最大。
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。则电路故障的原因是 。此时电流表的示数为0.2A,可知电源电压为 V。
(3)小华排除故障,并正确连接电路后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.1V时,电流表的示数如乙所示,则此时小灯泡的电阻为 Ω,若让小灯泡正常发光,滑片应向 (选填“左“或”右“)移动。
(4)实验结束后,小峰也用相同的器材测量该小灯泡的额定功率。实验中,他调节滑动变阻器的滑片,发现当电压表的示数为2.2 V时,小灯泡正常发光。则小峰是将电压表并联在图丙中的 (选填“ab”、”bc“或”ac”)之间。若此时电流表示数为0.4A,则该小灯泡的额定功率为 W。
(5)小峰想用此电路探究“导体中电流与电压的关系”,则他 (选填“能”或“不能”)得出正确结论。
(6)同学们完成实验后,老师又连接了图丁所示的电路,让同学们用它测量小灯泡的额定功率(已知小灯泡的额定电流为I额、电源电压为U,R为电阻箱,可以直接读出它的阻值)。请将实验过程补充完整。
①闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为 ,并记下此时电阻箱的阻值为R;
②小灯泡额定功率的表达式为P额= (用符号表示)。
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)
在"测量小灯泡正常发光时的电阻"实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示,小灯泡的额定电压 。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片 向右移动时电阻变大)。
(2)实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是 。闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,造成电路故障的原因是 。
(3)排除故障后,当实验中小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 (结果保留一位小数)。
(4)另一组的同学设计了图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,电源电压未知但恒定不变, 和 为滑动变阻器, 的最大阻值 ,请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关 、 调节 ,使电压表的示数为 ;
②只闭合开关 、 , ,使电压表示数仍为 ;
③接着将 的滑片 调至最左端,记下电压表的示数 ,再 的滑片 调至最右端,记下电压表的示数 ,则小灯泡额定功率表达 、 、 、 表示)。
为探究影响水果电池电压大小的因素,小科利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验。数据记录如下表:
实验组别 |
水果种类 |
电极插入深度 |
电极之间距离 |
测得电压 |
1 |
哈密瓜 |
1.0 |
2.0 |
0.886 |
2 |
哈密瓜 |
1.0 |
4.0 |
0.885 |
3 |
哈密瓜 |
1.0 |
6.0 |
0.886 |
4 |
苹果 |
1.0 |
2.0 |
1.009 |
5 |
苹果 |
1.5 |
2.0 |
1.011 |
6 |
苹果 |
2.0 |
2.0 |
1.010 |
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验 (填组别)进行对比。
(2)分析实验数据,可以得出的结论是 。
(3)干电池与水果电池原理类似,其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压,根据本实验的结论,你的做法是 。
在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组利用电阻箱等连接了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为 。
序号 |
电压 |
电阻 |
电流(A) |
1 |
4 |
10 |
0.4 |
2 |
20 |
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向 端滑动时接入电路的阻值变大);
(2)将第一次实验得到的数据填入表格,然后将电阻箱接入电路的阻值由 调至 ,滑动变阻器的滑片向 (选填“ ”或“ ”)端移动,直到 为止,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为 ;
(3)根据以上实验数据得出结论:电流与电阻成反比。
请对上述探究写出一条改进性建议 。
(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是 。
在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时,电源电压恒为 ,滑动变阻器规格为“ ”,还有多个阻值不小于 的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确),该元件和错误分别是 。
(2)改正错误后,正确操作,测得实验数据如下表所示。
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
定值电阻 |
5 |
10 |
★ |
电流表示数 |
0.40 |
0.20 |
0.10 |
表中“★“处所选用定值电阻的阻值是 。
(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验,并将滑动变阻器的功率 与其电阻值 的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的 。
试题篮
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