(10分)某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上,在金属丝安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干.
(1)他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整.
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最_______ (选填“左”或“右”)端.
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.1V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I=_______A,此时金属丝的电阻R=______Ω.
(4) 实验中移动金属夹P.分别测得AP段的长度l和对应的电阻值R,数据如表:
/cm |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
R/Ω |
2.1 |
2.8 |
3.5 |
4.2 |
4.9 |
5.6 |
l/cm |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
R/Ω |
2.1 |
2.8 |
3.5 |
4.2 |
4.9 |
5.6 |
分析表中数据,可知___________________________________________________________
(5)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
他们还想借助于图甲继续探究“电压一定时电流与电阻的关系”:
(6)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表的示数(7)______________________________,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V,记下电流表的示数
(8)经过多次实验,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出:_________
根据欧姆定律可以得到,由此下列判断正确的是( )
A.导体的电阻跟加在它两端的电压成正比,电压为零时电阻就等于零 |
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比,没有电流通过时就没有电阻 |
C.导体的电阻等于加在它两端电压跟通过它的电流的比值 |
D.以上说法都不正确 |
小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关.于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究.
(1)请你用笔画线代替导线,根据上图所示的电路图,将下图所示实物图连接完整.
(2)若小雷连接好电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度.原因是他把滑动变阻器的 (选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路.
(3)小雷排除故障后,按上图所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向 (选填“A“或“B“)端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
次数 |
电压/V |
|
实际功率/W |
电阻Ω |
1 |
1.6 |
O.20 |
O.32 |
8.00 |
2 |
2.5 |
O.24 |
O.60 |
1O.42 |
3 |
2.8 |
O.26 |
O.73 |
1O.77 |
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处.
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越 .
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变 表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似.
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.“这种说法错误的原因是小雷忽略了 对小灯电阻的影响.
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关 系.“你认为这种说法 (选填“正确”或“错误”).
.材料的电阻与温度有关,进一小研究表明:在温度化范围不太大时,电阻随温度的变化可以近似地表示为如下关系:R=R0(1+αT),其中,R是温度为T的电阻,R0是温度O ℃时的电阻,α称作电阻温度系数,单位是℃-1。下面列出了一些材料在0-120℃的电阻温度系数:
材料 |
α/℃-1 |
材料 |
α/℃-1 |
铝 |
0.0039 |
铜 |
0.00393 |
碳 |
-0.0005 |
镍铜合金 |
0.000002 |
铁 |
0.0050 |
锰铜合金 |
0.000006 |
钨 |
0.0045 |
|
|
α>0的材料,随温度升高,材料的电阻将_______
在上述R-T图象中,其中_______表示金属电阻随温度变化的规律.
在上述材料中,最适合做定值电阻的材料是_______.
有一根铜导线,在0℃时的电阻为2Ω,则在100℃时的电阻大约为 .
小明在欣赏圣诞树上的小彩灯时发现,各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,其他彩灯却仍能发光,如图甲,这是为什么呢?他仔细观察灯泡的构造如图乙,查阅得知细金属丝表面涂有绝缘物质;取一只完好的彩灯,按图丙电路进行实验,电源电压为7.5伏,数据及现象记录如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压(伏) |
0.3 |
1 |
2 |
4 |
6 |
7.5 |
电流(安) |
0.06 |
0.10 |
0.12 |
|
0.20 |
0 |
彩灯亮度 |
不发红 |
弱光 |
较亮 |
亮 |
很亮 |
灯丝烧断 |
请依据上述信息完成以下问题:
(1)第4次实验电流表示数如图丁,其读数为____A;
(2)从数据中发现,通过彩灯的电流与电压不成正比,其原因是__________;
(3)能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质的实验现象是___________;
(4)请依据彩灯结构及实验现象,推测彩灯串中一只灯丝熔断其他彩灯却仍能发光的原因是____________。
甲、乙两根粗细相同的镍铬合金线串联在电路中,甲比乙长,则_____;通过它们的电流_____;它们两端的电压______。(填“>”“<”或“=”)
一个灯泡的灯丝断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮,其原因是 〔 〕
A.灯丝电阻增大,功率增大 | B.灯丝电阻减小,功率增大 |
C.灯丝两端电压增大,功率增大 | D.灯丝中电流增大,功率减小 |
若10秒内通过某导体横截面的电量为2库,通过导体的电流为________安,此时导体两端的电压为6伏,其电阻为______欧。当该导体两端的电压为3伏时,该导体电阻为_____欧。
试题篮
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