(Ⅰ)、小刚要测量一个电阻Rx的阻值,现只找到如下器材:一个电压不变的电源、三个阻值已知的定值电阻(R1=10Ω、R2=20Ω、R3=40Ω),一个表盘数字已经模糊(但刻度清晰)的电压表,两个开关S1、S2,导线若干。小刚要用这些器材测量Rx的阻值。
(1)、他先将定值电阻Rl接人其设计的图(甲)所示电路中进行实验,当闭合S1、断开S2时发现电压表无示数,经检查电压表、电源均正常,且只有一处故障,下面列出的故障原因中,你认为可能的是 。(填写序号)A、Rx断路 B、Rx短路 C、R1短路
(2)、排除故障后,闭合开关S1、S2时电压表的指针偏转情况如图(乙)所示;闭合开关S1、断开S2时电压表指针偏转情况如图(丙1)所示。再用R2、R3分别替换Rl接入电路进行实验,当闭合开关S1、断开S2时电压表对应的指针偏转情况如图(丙2)、(丙3)所示。
①、Rl接入电路时Rx的的测量值Rx1= Ω,R2接入电路时Rx的的测量值Rx2= Ω, R3接入电路时Rx的的测量值Rx3= Ω。
②、多次实验的目的是 。
③、待测电阻Rx的的测量值为 Ω(保留一位小数)。
(Ⅱ)、老师常讲学物理要贴近生活,于是小红对她喜欢吃的土豆感兴趣了,她决定用实验测出土豆的密度。在实验过程中,小红在调节天平平衡时,发现指针在中央刻度线两边来回摆动,但偏向左侧的角度较大,要使天平恢复平衡,她应将平衡螺母向 调节。天平平衡后,再测量土豆质量时,游码的位置和所用的砝码如图所示,则这块土豆的质量为 g。小红将土豆完全浸没在水中测得这块土豆的体积为230ml,则这块土豆所受的浮力为 N,土豆的密度约为 kg/m3。(g取10N/kg)
同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3v不变,你认为发生故障的原因可能是_________________或___________________。
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将 (填“增大”、“减小”、“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R= Ω。你认为这个结果可靠吗? 理由是: _ 。
在探究“电流与电阻关系”的实验中,实验器材:两节新干电池,3个定值电阻 、 、 ,规格为“ ”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。实验步骤如下:
(1)连接电路时,开关应处于 (填“闭合”或“断开”)状态。
(2)小明连接了图甲所示的部分电路,请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,要求滑片向左移动时电流变小。
(3)连好电路后,按下列步骤进行实验。
①将 接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ,记下电流表的示数 。
②用 替换 接入电路闭合开关后,接下来的操作是 ,记下电流表的示数 。
③用 替换 接入电路,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终大于 ,请写出一种使电压表示数能达到 的办法: 。
④问题解决后,小明绘制如图乙所示的 图象,得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 比。
(4)探究完电流与电阻的关系后,小明利用如图丙所示的电路图测小灯泡的额定功率,选取的小灯泡上标有“ ”字样,估计它的额定功率为 ,电流表的“ ”和“ ”量程完好,电压表的“ ”量程完好,“ ”量程已损坏,滑动变阻器的铭牌标有“ ”字样。连接电路时,小明实验操作正确,闭合开关时,电流表和电压表的示数分别为 和 ;接着他边思考边实验,改进电路后,当将滑动变阻器的滑片 移至中点(连入电路中的电阻为 )时,灯泡正常发光。小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率。
根据以上的叙述回答下列问题。
①该同学判断小灯泡正常发光的依据是 。
②请在虚线框内画出小明改进后的电路图。
③小灯泡的额定功率是 。
小敏用电压表和电流表测额定电压为2.5V的小灯泡电阻。
Ⅰ 在电路图的〇中填入小灯泡,电压表和电流表的元件符号。
Ⅱ 闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至阻值最大位置,是为了_______________。
Ⅲ 闭合开关,移动滑片,读出电压表和电流表示数,记入表中,重复实验三次,计算电阻,发现小灯泡的电阻是变化的,原因是________________________________。
Ⅳ 实验室能提供的实验器材有:
A.待测小灯泡L(其正常工作时的电阻值约为10Ω);
B.二节新的干电池串联(每节干电池的电压为1.5V);
C.电压表一个(量程为0~3V,0~15V,电阻为5KΩ);
D.电流表一个(量程为0~0.6A,0~3A,电阻为5Ω);
E.滑动变阻器R0(阻值为0~50Ω,额定电流为1A);
F.开关S一个,导线若干.则:
(1)如果使用上述器材来测量小灯泡的电阻,那么,当小灯泡正常工作时,该电路中的电流约为__________A,因此,电流表的量程应选0~__________A。
(2)在实验中,某同学设计的实验报告及实验记录数据如下表所示。
实验名称 |
用“伏安法”测量小灯泡的电阻 |
||
实验目的 |
练习使用电流表和电压表测量小灯泡的电阻 |
||
实验步骤 |
a、按照电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P,使电路中的__________最小。 |
||
b、闭合开关,调节滑片P,使小灯泡两端的电压达到__________V,然后,测量从额定电压开始逐次__________(选填“降低”或“升高”),获得几组数据。 |
|||
c、根据测出的电压值和电流值,求出小灯泡的电阻。 |
|||
实验记录 |
电压U/V |
电流I/A |
电阻R/Ω |
2.5 |
0.26 |
9.6 |
|
2.0 |
0.24 |
8.3 |
|
1.5 |
0.2 |
7.5 |
|
1.0 |
0.15 |
6.7 |
①将实验步骤中的空格填写完整。
②从实验记录中可以看出,存在明显错误的记录数字是__________。
在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:
(1)如图所示的电路未完成连接,请你将电路连接完整(用笔划线代替导线,要求P右移时电阻变大。)
(2)连接电路时开关应处于 状态(填“断开”或“闭合”),保持定值电阻R=20Ω不变,闭合开关S后,调节滑动变阻器R′,得到多组数据。在分析数据的基础上得出正确结论。
实验数据记录如下:
(3)分析表1数据,可以得出的结论是: 。
分析表2数据,可以得出的结论是: 。
滑动变阻器的作用是
(4)变阻器正确的实验步骤为:
①让5 Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5 V,记录电流表示数;
②将5 Ω电阻换成10 Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5 V,应将滑动变阻器的滑片向______(填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为_________ V时,记录电流表示数;
③将10 Ω电阻换成15 Ω电阻,闭合开关后发现: 当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电流表和电压表的示数如下图所示。出现上述情况的原因可能是( )
A.滑动变阻器最大阻值太大 | B.滑动变阻器最大阻值太小 |
C.滑动变阻器断路 | D.定阻电阻短路 |
(5)利用实验数据作出的I- U关系图线,与下图(乙)中的 最接近。
同学们利用输出电压恒定的电源、电阻箱和电流表等器材测量定值电阻Rx的电阻值.小明连接的实验电路如图甲所示.
(1)他在检查电路时发现,闭合开关S1后,电流表无示数,再闭合开关S2,电流表指针急剧向右偏转至端点,电路中可能出现的问题是 _________ (填序号).
A.开关S1处断路; |
B.开关S1处短路; |
C.待测电阻Rx处断路; |
D.电阻箱接入电路电阻值为零; |
(2)排除故障后,请你跟小明一起完成对电阻Rx的测量.
①断开开关S2,闭合开关S1后,电流表的示断为I.
②将电阻箱的电阻值调到 _________ ;
③开关S1、S2都闭合后,调节电阻箱示数如图所示,使电流表的示数为 _________ ;
④待测电阻Rx= _________ Ω.
物理实验课上小明探究电流与电压的关系.
【提出问题】
通过导体的电流与导体两端电压有什么关系?
【猜想】
①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比.
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成反比.
【实验器材】
电源(电压恒为6V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),滑动变阻器(3Ω 1A),导线若干.
【实验过程】
(1)小明根据如图所示电路图连接实物后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程.小明操作中的错误是 _________ .
(2)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表所示.分析数据可得出猜想 _________ 是正确的(请填写序号).小明实验时选择的定值电阻是 _________ Ω.
电压 |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
2.8 |
电流 |
0.12 |
0.16 |
0.20 |
0.24 |
0.28 |
(3)小明在实验中想把电压表的示数调到1V,但无论怎样调节都无法达到要求,其原因是 _________ .
某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A.电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A | B.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω |
C.灯泡的最小功率是0.162W | D.该电路的最大功率是2.25W |
(9分)在“测量小电灯的功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样
(1)连接电流表时应选用 的量程.
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(3)乙同学连完电路并闭合开关后,发现小灯泡不发光且电压表示数为零,电流表示数为O.15A,产生这一现象的原因是 .
(4)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光时,电流的示数如乙图所示,请读出电流表的示数,并填入表格中.
(5)实验中,同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值,但表格的设计仍有不完整的地方,请将所缺内容填写完整.
(6)小组同学们分析了实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的 决定的,且 ,灯泡发光越亮.
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)
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)。
小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。
(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到 (选填a”或“b”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为 A。
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制 (选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电阻R/Ω |
5 |
10 |
20 |
电流I/A |
0.2 |
0.1 |
(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(5)小明想用一个电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、S1,此时电流表的示数为I;
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1;
③求未知电阻Rx的表达式为:Rx= 。(用R0、I、I1表示)
试题篮
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