李明和小亮利用如图(甲)所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)李明根据图(甲)所示电路图,将图(乙)中的实验器材连接成实验电路,小亮在检查时认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议李明改线.
①请在接错的那根线上打“×”;
②另画一根导线,使电路连接正确;
③如果不改接这根导线,对实验的影响是: (具体说明是什么影响).
(2)李明将电路改接正确后,闭合开关,调节变阻器的滑片到某位置,保持电压表的示数为2.5V,电流表的指示如图(丙)所示,则电流表的读数是 A,连接电路的电阻R的阻值是 Ω.
(3)实验中,若保证电压表的示数为2.5V不变,将定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;当定值电阻为10Ω,移动滑动变阻器滑应接入电路的阻值为 Ω.
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)。
在"探究电流与电阻的关系"实验中,现有器材如下:电源(电压恒定但未知),四个定值电阻 、 、 、 ,标有" "的滑动变阻器(阻值模糊不清),电压表(可用量程: 、 ,电流表(可用量程: ,导线,开关。
(1)设计并正确连接如图甲所示的电路,把定值电阻 接入图甲中的 、 两点之间,将滑动变阻器的滑片移到最 端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 时,电流表的示数应为 。
(2)分别用定值电阻 、 、 依次替换 ,重复(1)的实验步骤。根据所得的四次试验数据绘制出 图象,如图乙所示。由图象可得出的结论是:在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(3)当使用定值电阻 进行实验时,刚一闭合开关,就发现电压表示数恰好为 ,为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全,应控制 、 两点之间的电压在 范围内。
(4)在使用定值电阻 和 进行实验过程中,读取数据时,滑动变阻器消耗的电功率之比为 。
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 。
做测定电阻阻值的实验.
(1)小明根据图1所示的电路图,将图2中的实验器材连接成实验电路.同小组的小亮在检查时认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接.
①请你在接错的那根线上打“×”;
②另画一根导线,使电路连接正确;
③如果不改接这根导线,对实验的影响是: .
(2)小明将电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图3所示,则电压表的读数是 V,电流表的读数是 A,被测电阻Rx的阻值是 Ω.
(3)小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验.你认为他们的实验真的结束了吗?你会给他们提出什么建议呢?
①写出你的建议: ;
②你提出这个建议的目的是: .
小亮利用以下器材:电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、开关各一个,电压表、电流表各一只,三个定值电阻R1、R2、R3,大小分别为10Ω、15Ω、20Ω,导线若干,来探究“电流与电阻的关系”。
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移动滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表所示。老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因 。改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为 A(如图乙所示)。综合分析数据可得:电压一定时, 。
电压U/V |
4 |
||
电阻R/Ω |
20 |
15 |
10 |
电流I/A |
0.20 |
0.28 |
0.40 |
(3)完成上述实验后,小亮还想测定一个U额=2.5V的小灯泡的额定功率,他发现电流表已坏,于是向老师要了一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。请帮他完成实验步骤:
①连接好实验电路, ,移动滑片,使电压表示为 V。
②保持滑片的位置不动, ,读出电压表示数为U。
③小灯泡的额定功率表达式P额= 。(用物理符号表示)
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?
现有器材:电源(电压有2、4、6、8、10和12伏六档)、电流表、电压表和电键各两个,滑动变阻器(标有"20欧 2安"字样)、待测小灯泡(标有"2.2伏"字样)和待测电阻 各一个,以及导线若干、小华要做"用电流表、电压表测电阻"实验,小红同时要做"测定小灯泡的电功率"实验,但由于变阻器只有一个,两位同学讨论后,设计实验方案并分配器材,然后使用各自分得的器材进行实验,实验中,小华发现电路中电流表的最小示数为0.2安;小红观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为0.3安
(1)根据小华实验的相关信息
(a)画出小华实验的电路图; (在答题纸的相应位置作图)
(b)电流最小时测得的电阻值 为 欧
(2)根据小红实验的相关信息
(a)计算小灯泡的额定功率
(b)计算说明实验中小红选择的电源电压档位
如图所示的电路中,电阻 ,闭合开关 后,移动滑动变阻器 的滑片处于某一位置时,电压表的示数为 ,电流表的示数为 .求:
(1)此时滑动变阻器 接入电路的阻值;
(2)此时滑动变阻器 消耗的电功率;
(3)电源电压。
小明用图甲所示的电路,做伏安法测定值电阻实验。
(1)按图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片后,电流表示数为 ,此时电压表的示数如图乙所示,则定值电阻 的阻值为 ;
(2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的 的阻值,再求 的 ;
(3)小明又设计了另一种测量电阻 的方案,电路图如图丙所示,电路中定值电阻 的阻值已知,电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻 的表达式;
①断开 ,闭合 、 ,用电压表测 两端电压,读出电压表示数为 ;
② (填各开关的状态),用电压表测 两端电压,读出电压表示数为 ;
③电阻 的阻值表达式为 (用 、 、 表示)。
(4)小明在完成实验后,利用图丁所示的电路,测出了额定电流为 的小灯泡 的额定功率。电路中定值电阻 的阻值已知,电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出小灯泡 的额定功率的表达式。
①断开 ,闭合 、 ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ,小灯泡 正常发光;
②断开 ,闭合 、 , ,读出电流表示数为 ;
③断开 ,闭合 、 ,调节滑片至最左端,读出电流表示数为 ;
④小灯泡的额定功率的表达式为 (用 、 、 、 表示)。
利用所学的知识,完成下面的电学试验。
(一 探究电流与电压、电阻关系
(1)小霞连接了如图甲所示的部分实验电路,请用笔画线代替导线,将电源正确接入电路。
(2)连接好电路,用开关试触,发现电压表指针能转到右侧无刻度处,电流表指针几乎不动。故障原因可能是定值电阻发生 (填“短路”或“断路)。
(3)排除故障后,正确进行实验,测得三组实验数据,如上表所示。分析表中数据,可得出结论:在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
试验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
电流 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
(4)小霞继续用图甲电路探究电流与电阻的关系。分别接入三个不同阻值的电阻,保持电源电压 不变,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,绘制了如图乙所示图象并得出结论。
①实验中小霞选取的滑动变阻器是 (填“ ”“ ”或“ ” 。结合所选的滑动变阻器,把三个定值电阻分别接入电路完成实验,电阻两端控制不变的电压最大是 。
②把 和 的电阻分别接入电路,控制电阻两端的电压不变,先后两次滑动变阻器的电功率之比是 。
(二 测量额定电流为 小灯泡 的额定功率
小霞选用了一只电压表,一个“ ”的小灯泡 ,设计了如图丙所示的实验电路,其中电源电压恒为 ,请完成下面实验步骤:
(1)如图丙所示,图中 、 处虚线框内,分别为电压表或开关 ,则在 框内应是
(2)正确选择元件并连接电路后,闭合开关 、 ,断开开关 ,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为 .此时小灯泡 正常发光。
(3)再闭合开关 、 ,断开 ,滑动变阻器滑片的位置不变,读出电压表示数如图丁所示,为 。
(4)则小灯泡 的额定功率为 。
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 。
小霞在伏安法测电阻的实验中,选用器材如下:电压为 的电源、规格为“ ”的滑动变阻器 、待测电阻 、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)小霞连接的实验电路如图甲所示,其中有一条导线连接有误,若此时闭合开关电压表所测量的电压 (填“会”或“不会” 超过它的量程。请将连接错误的导线画“ ”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)正确连接电路后,先将滑动变阻器的滑片移到最 (填“左”或“右” 端,闭合开关,电流表的示数为 ,调节滑片发现电流表的示数发生变化,电压表的示数始终为零。电路中的故障可能是电压表 (填“短路”或“断路” 。
(3)排除故障后,小霞进行三次实验测出的电阻值分别为 、 、 ,待测电阻的阻值应为 。
(4)小霞将待测电阻 换成额定电压为 的小灯泡,测量其额定功率。已知小灯泡正常发光时的电阻约为 ,通过分析发现实验无法完成,小霞发现实验桌上有三个阻值分别为 、 、 的定值电阻,可将其中 的电阻串联在电路中,进行实验。
(5)闭合开关调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为 时,电流表的示数如图乙所示为 ,小灯泡的额定功率为 。
(6)小霞又设计了如图丙所示的电路,来测量额定电流为 小灯泡的额定功率。电源电压未知,定值电阻 的阻值为 .请你将下面的实验步骤补充完整。
①闭合开关 ,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ,小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不变,将一根导线连接在电路中 、 两点之间,电压表的示数为 。
③取下 、 间的导线,将其连接在 两点之间,电压表的示数为 。
④小灯泡的额定功率为 。
用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω,1.5A”。
(1)实验时,依次更换不同的电阻,调节 ,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻 和电流表示数 ,数据如表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电阻 |
30 |
20 |
15 |
10 |
5 |
电流 |
0.08 |
0.12 |
0.16 |
0.48 |
|
电阻的倒数 |
0.033 |
0.050 |
0.067 |
0.100 |
0.200 |
(2)第4次实验的电流表示数如图乙所示,读数为 ;
(3)为了更精确地描述 与 的关系,在表中增加了 的数据,并根据 、 的值在图丙的坐标纸中描出了相应的点,请你在图丙中补充第4次的实验数据点,并作出 图像。
(4)根据图像可以得到的实验结论是: 。
试题篮
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