如图甲所示,灯泡 标有“ ”的字样,电源电压及灯丝电阻保持不变,滑动变阻器最大阻值为 ,电流表的量程为 ,电压表的量程为 .只闭合开关 、 ,移动滑片 的过程中,电流表示数与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,当滑片 在某一位置时,电流表的示数为 ,电压表示数为 ;只闭合开关 、 ,滑片 移动到另一位置时,电流表示数比 减小了 ,滑动变阻器连入电路的阻值是定值电阻 阻值的 倍,求:
(1)灯泡正常工作时的电阻;
(2)电流表示数 ;
(3)电源电压;
(4)只闭合开关 、 ,在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下,求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围。
图甲是办公室和教室常用的立式饮水机,图乙为饮水机的铭牌参数,图丙为饮水机内部简化电路图。 是温控开关, 是调节电阻,其阻值为 , 是供热电阻。
型号 |
|
额定电压 |
|
加热功率 |
|
水箱容积 |
|
频率 |
|
(1)当开关 时(选填“断开”或“闭合”),饮水机处于加热状态。
(2)现将装满水箱的水烧开,水吸收的热量是多少? 水的初温为 ,在1标准大气压下, ,
(3)当饮水机处于保温状态时,供热电阻的功率是多少?
用如图甲所示的电路探究"通过导体的电流与电压的关系",电源电压为 ,定值电阻 的阻值为 ,滑动变阻器 的最大阻值为 。
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片 向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至 端的目的是 。闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障,故障是 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出 图像。
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压 |
1.2 |
2.0 |
2.2 |
2.4 |
2.8 |
电流 |
0.12 |
0.20 |
0.22 |
0.24 |
0.28 |
分析图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)若探究"通过导体的电流与电阻的关系",需要用到阻值为 、 、 、 、 的电阻。将 的电阻换成 后,若保持电压表的示数为 不变,应将滑动变阻器的滑片向 端移动。换用 的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到 ,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填"过大"或"过小" 。
下面是小和小辉等同学进行的电学实验。
(1)小彬为了“探究电流跟电阻的关系”,连接了如图甲所示的电路。
①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接。
②小彬看到了同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是 ;
③小彬先将 的电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为 ;再将 的电阻换成 的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 。
④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变,把 的电阻换成 的电阻,电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片适当向 (选填“左”或“右” 端移动。
⑤小彬将据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
电压 |
2 |
||
电阻 |
5 |
10 |
20 |
电流 |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
(2)小彬将电阻换成标有“ ”字样的小灯泡,测量其额定电功率。
①正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表电流表均无示数,产生这种现象的原因可能是滑动变阻器 (选填“短路”或“断路” ;
②排除故障,继续实验,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流是 .额定功率是 。
(3)小辉同学准备测小灯泡的额定功率,检查实验器材时,发现缺少电压表,滑动变阻器均标有“ ”字样,小灯泡的额定电流是 ,于是他利用现实验器材,设计了如图丙所示的电路图。请你帮助小辉完成实验:
①闭合开关 ,开关 接 , 阻值调到最大处, 阻值调到0,此时电流表的示数为 ;
②将 的阻值调到最大,闭合开关 ,开关 接 , ,小灯泡正常发光;
③保持 接入电路的阻值不变,闭合开关 ,开关 接 , 滑片仍在阻值最大处,此时电流表的示数为 ,则小灯泡的额定功率 。
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 。
实验小组的同学设计了如图 所示的电路,已知电源电压不变,闭合开关 ,调节滑动变阻器滑片 的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图 所示的两条 图线。其中利用电压表 和电流表 的数据描绘出甲图线,利用电压表 和电流表 的数据描绘出乙图线。求:
(1)定值电阻 的阻值;
(2)电源电压的大小及定值电阻 的阻值。
(3) 消耗的最大功率。
将电阻 、 串联后接在电路中。如图所示,在 、 间接一根导线时,电路中的电功率将变为原来的4倍;在 、 间接电压表时。其示数为 ,在 、 间接电流表时,其示数为 .求:
(1)电压 ;
(2) 的阻值;
(3)电路的总功率。
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 。
实验课上,小明班的同学用图甲所示的实验器材探究“电流的大小与电阻的关系”,并连接了部分实验电路。
(1)请你用笔画线代替导线,在答题卡上把图甲中的器材连接成完整的实验电路。
(2)小明首先选用了阻值为 的电阻,电路连接无误后,闭合开关。移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为 时,电流表的示数如图乙所示,此时通过电阻的电流是 。
(3)在表格中记录下 电阻中的电流,小明接下来的操作是:断开开关,换用 的电阻,多次重复前面的实验,并把相应的数据记录下来。
(4)同学们陆续完成了实验,分析数据他们都得出了同样的结论。其中小明、小刚、小民的实验数据如表一、表二、表三所示。
表一
电压 |
|||
电阻 |
5 |
10 |
20 |
电流 |
0.21 |
0.10 |
表二
电压 |
|||
电阻 |
10 |
20 |
30 |
电流 |
0.30 |
0.14 |
0.11 |
表三
电压 |
|||
电阻 |
5 |
15 |
30 |
电流 |
0.60 |
0.20 |
0.10 |
通过交流分享,小明又提出了一个新的问题:若电阻保持不变,电流与电压之间存在着怎样的关系呢?
为了尽快解决这一问题,除了重新进行实验收集数据外,小明还可以 进行分析论证,得出结论。
小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
实验次数 |
电阻 |
电流 |
1 |
5 |
0.32 |
2 |
10 |
0.16 |
3 |
20 |
0.08 |
(1)在探究"通过导体的电流与电阻的关系"实验中,小明所用的器材有:新干电池两节, 、 、 的定值电阻各一个,电流表、电压表、" "的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。
①实验中小明将 的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打" ",并用笔画线代替导线画出正确的接法;
②改正错误后,将滑片调至 (选填" "或" " 端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,使电压表示数为 ,读出电流表的示数并记录在表格中,将此时滑片的位置标记为 ;
③接着将 的电阻换为 ,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为 ,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在 的 (选填"左侧"或"右侧" ;
④最后小明换用 的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是: 。
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱 、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图乙所示电路,测出了额定电流为 的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关 ,将开关 拨至1,调节电阻箱 ,使 ,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为 ;
②仍闭合开关 ,将开关 拨至2,只调节 ,使电流表示数为 ;
③在步骤②的基础上,将 阻值调为0, 的滑片 (填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为 ;
④则小灯泡额定功率的表达式为: (用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将 和 互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
“匚”式电压力锅简化电路如图甲, 为发热电阻, 为调控电阻,电源电压为 ,开关1、2、 代表不同的功能开关,分别连在调控电阻的不同位置时,发热电阻相应有不同的发热功率。当开关1接通时,发热电阻的功率最大, ;开关3接通时,处于保温功能,发热电阻的功率 ,可认为发热电阻产生的热量等于压力锅散失的热量。已知 。请完成下列问题:
(1)计算调控电阻的最大阻值及发热电阻的阻值。
(2)假设加热过程中,电热锅热量散失不随温度变化,散失功率恒为 .用最大发热功率将 、 的水加热到 所用的时间有多少秒。
(3)某普通电压力锅工作电路如图乙,该锅只有加热和保温两个功能,其加热功率 .用该普通电压力锅做米饭,温度达到 后,需用加热功能继续加热5分钟,所煮米饭才能达到理想食用效果;而用图甲所示“匚”式电压力锅煮完全相同的米饭,当温度达到 后会自动调节为 的低功率继续加热5分钟,也能达到相同的食用效果。求这两种锅在这5分钟内,用“匚”式电压力锅比用普通电压力锅节省多少焦耳电能?
用毫安表测电阻可以用如图甲所示的电路测量电阻, 、 为接线柱。已知电源电压恒为 ,毫安表量程为 、内阻为 。
(1)用导线将 、 直接连起来,移动滑动变阻器 的滑片 ,使毫安表指针正好偏转到满刻度 , 处就可以标为“0欧”,此时变阻器接入电路中的阻值 。
(2)保持变阻器 接入电路中阻值不变,在 、 间接入被测电阻 ,毫安表的读数Ⅰ与 的关系式为 。
(3)若 , ,图乙毫安表的表盘上已经标出了 的位置,请标出 、 的位置。
在如图所示的电路中,电阻 的阻值为 ,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为 的电阻替换 ,可能使电压表示数与替换 前相等的方法是
A. |
电源电压不变,不移动滑片 |
B. |
电源电压不变,向左移动滑片 |
C. |
减小电源电压,不移动滑片 |
D. |
增大电源电压,向左移动滑片 |
某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变,当 闭合、 断开,变阻器 的滑片 滑到 端时,电流表的示数为 ,定值电阻 消耗的功率为 ;变阻器 的滑片 滑到 端时,电流表的示数变为 ;当 和 都闭合,变阻器 的滑片 滑到某点时,电流表的示数为 ,小灯泡 消耗的功率为 .求:
(1)电源电压;
(2)变阻器 的最大阻值;
(3)小灯泡两端电压及此时变阻器 连入电路的阻值
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)。
试题篮
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