小亮为测量电阻Rx的阻值,选择了以下器材:待测电阻Rx、阻值已知的定值电阻R0、电压不变(电压值未知)的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。如图所示,小亮连接了实验电路,但实验步骤没有写完整,请你帮助完成实验步骤,并写出电阻Rx的表达式。
(1)闭合开关S1、S2,读出此时电流表的示数I1。
(2) ,读出此时电流表的示数I2。
(3)根据所测数据计算得出Rx= 。
测定“小灯泡电功率”的实验,电源为3节干电池,小灯泡额定电压为3.8V、电阻约为10Ω。他们所需的实验电路如图1所示。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态,电流表的量程应选0~ A。
(2)请你用笔画线代替导线,按照电路图将实物电路补充完整。(导线不能交叉)
(3)闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图2所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为3.8V。
(4)小丽同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W(保留两位小数)。
体育课上,小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出,发现足球斜向上飞出的角度越大,球运动得越高,但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道:足球所做的运动叫做斜抛运动,其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角,抛出点到落地点的水平距离叫做射程,射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小 ,重力势能大小 ,不计空气阻力, ,则:
(1)若将质量为0.4kg足球从地面踢出时,具有的动能是120J,踢出后能达到的最大高度是5m,则足球在最高点时具有的动能是 ;
(2)若足球的射程 与抛出速度、抛射角 之间满足公式 ,当足球以 的速度且与水平方向成 角被踢出,足球的射程是 ;
(3)足球运动的速度v可以分解成水平速度v x和竖直速度v y,三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时,水平速度保持不变,竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10 m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出,当足球的速度与水平方向夹角为30°角时,此时足球距地面的高度是 m。(小数点后保留2位数字)
现有一个电器元件R,为了探究其电阻随温度变化的规律,采用了如图所示的实验电路.用滑动变阻器R0改变电路中的电流,随着R两端电压的增大,R的温度升高.若忽略滑动变阻器R0的电阻随温度变化的因素,测得通过电器元件R的电流与加在它两端的电压值,测量的数据如表所示.
U/V |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.50 |
I/A |
0.20 |
0.45 |
0.80 |
1.25 |
1.80 |
2.81 |
(1)根据表中数据,可以得出该电器元件的电阻R随温度的变化规律是 .
(2)已知电路中的电源两端电压为3V,闭合开关后,当电流表示数为0.80A时,滑动变阻器R0的电功率为 W.
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 。
谭索同学做“测量小灯泡额定功率”的实验,电路图如图1所示,所用电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,滑动变阻器的规格分别为“10Ω 1.5A”和“100Ω 2.0A”,请你完成下列内容.
(1)连接电路的过程中开关应 ;实验前,调节滑动变阻器的滑片P位于 端.(选填“a”或“b”)
(2)为了保证实验的顺利进行,他选用的滑动变阻器规格应为 .
(3)实验中,正确连接电路,且操作正确,闭合开关后,发现电流表示数均为0.06A,但小灯泡不发光,电压表有较小偏转,那么接下来的最恰当的实验操作是 (填写字母)
A.移动滑动变阻器的滑片,继续实验
B.检查电路是否短路,替换同一规格的小灯泡
C.检查电路是否断路,替换同一规格的小灯泡
(4)实验中,当滑动变阻器调到某一位置时,电流表和电压表的实数如图2、3所示,电流表的示数为 A,小灯泡的额定功率为 W.
在测量额定电压为 小灯泡的电功率实验中,电源电压为 ,电路如图所示。
(1)连接电路时,开关应 ,电压表的量程应选择 ;
(2)检查电路无误后闭合开关,会发现小灯泡不亮,但电流表和电压表的指针都有偏转,接下来应进行的操作是 ;
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数是 ,则小灯泡的额定功率是 ;
(4)实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大,小灯泡的 越大,小灯泡越亮。
谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω),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3 V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”或“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 .
小洋和同学们通过暑期的勤工俭学为残疾人老王买了一辆电动轮椅。为了帮助老王正确使用,小洋研究了说明书,电动轮椅的原理简图如图所示。他了解到,操纵杆可操纵双刀双掷开关 以及滑动变阻器 的滑片 .前推操纵杆时轮椅慢慢前进,继续前推操纵杆时轮椅快速前进;后拉操纵杆时轮椅慢慢后退。蓄电池的电压 (保持不变), 为定值电阻。
(1)原理图中双刀双掷开关 中间的连接物(深色部分)为 (选填“导体”或“绝缘体” ;
(2)从原理图和以上描述可知,当开关接到 、 两个接线柱时,轮椅前进。若轮椅以 的速度匀速前进了 ,此过程中轮椅受到的平均阻力为 ,电池的输出功率为 ,求此过程中轮椅工作的效率;
(3)当轮椅后退时电动机的功率是 ,此时电流表示数为 ,求 的阻值。
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 。
如图1所示,是某学校科技节上展示的两件作品,小明为此作了以下解说:
(1)甲是简易的温度计,它的工作原理是利用 的性质而制成的。它的测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的 有关;所用的测温物质是煤油而不是水,这是因为煤油的 较小,吸收(或放出)相同的热量时,玻璃管内液柱变化更为明显。
(2)乙是简易的气压计,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的液面会 。
【提出问题】小华发现甲、乙的构造非常相似,提出乙是否也能做温度计使用?
【设计实验和进行实验】把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中,观察到乙装置中玻璃管内液柱上升更明显,这是由于瓶内的 受热膨胀更显著,故乙也能做温度计使用。
【拓展】查阅相关资料,了解到人们很早就发明了如图2所示的气体温度计,当外界环境气温升高时,该温度计中的管内液面会 。但由于受外界 、季节等环境因素变化的影响,所以,这种温度计测量误差较大。
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 。
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。