实验探究
(1)探究电流与电压和电阻的关系
器材与电路 |
①实验器材:阻值为 、 、 的定值 电阻各一个, 的滑动变阻器,电流表电路电压表、开关各一个,干电池三节,导线若干。 请设计电路,并在方框中画出实验电路图。 |
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过程与结论 |
②探究电流与电压的关系 实验数据如表,分析得出结论:在电阻一定时, 。
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③探究电流与电阻的关系 如果用三节干电池做电源,将 的电阻接入电路中,调节滑动变阻器,使电压表示数为 ,读出电流表示数;分别更换 、 的电阻重复实验,需要控制电阻两端电压 。实验中发现,当接入 的电阻时,调节滑动变阻器无法使电压表示数 .下列给出解决方案的是 (只有一个选项正确,填写对应字母) .换用最大阻值较小的变阻器 。降低电源电压 。减小需要控制的电压值 |
(2)测量小灯泡的电功率
电路与步骤 |
①测量额定电压为 小灯泡电功率的电路如图甲,请连接完整。 ②实验步骤如下: .调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压与等于额定电压, 观察小灯泡的亮度,这时它的实际功率等于它的 ; .调节滑片,使小灯泡两端的电压低于额定电压,观察小灯泡的亮度,测量它的实际功率; .调节滑片,使小灯泡两端电压为 ,电流表表盘示数如图乙,算出它的实际功率是 。 |
表格 |
③请根据上述实验步骤,设计出数据记录表格。 |
小华在“探究电流与电阻关系”的实验中:
(1)按要求将实物图连接完整(要求:滑片 向右滑时变阻器接入电路的电阻变大)。
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于 (闭合 断开)状态,滑动变阻器的滑片 应放在最 (左 右)端。
(3)小华用三只阻值分别为 、 和 的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中,将 电阻换成 时,应在闭合电路后,将滑片向 (左 右)移动,其目的是 。
小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率时,电源电压为3V,若所用器材均能满足实验需要。
(1)用笔画线菩代导线,将实物电路连接完整:
(2)连接电路时,开关要 (选填“断开”或“闭合”);滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值 位置;
(3)实验过程中,当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光,由图乙可知,此时电流表的示数为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω,小灯泡的额定功率为 W;
(4)小王受此实验启发,想测定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的I﹣U图象如图丙所示。由图象可知LED灯的电阻随电压的增大而 (选填“增大、“不变”或“减小”)。查阅资料知道该LED的额定电压为3V,结合图象可得该LED的额定功率为 W。
某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”,提供的实验器材有:电源 、电流表、电压表定值电阻 、滑动变阻器 、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整;
(2)闭合开关前,应该将滑片 置于 端(选填“ ”或“ ;
(3)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为 ,此时定值电阻消耗的功率为 ,变阻器接入电路的阻值为 。
(4)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为 和 的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是 。
如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为 ,电阻大约为 ,有两个规格分别为“ “的 滑动变阻器和“ “的 滑动变阻器,电源电压为 。
(1)本实验中应选择 滑动变阻器(选填“ ”或“ ”)。
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片 向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大。
(3)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是 。
.断开开关,更换小灯泡
.检查电路是否断路
.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 。
(5)实验中多次测量的目的是 。
.测不同电压下小灯泡的实际功率
.多次测量求平均值,减小误差
常州汪芷瑶同学的专利《双手驾驶提醒装置》,可在汽车驾驶员双手脱离方向盘时发出警报,方向盘包裹气囊并通过导气管连接压力开关 ,压力开关 置于坐垫内,压力开关受到压力时闭合,不受压力时断开,驾驶员坐在座椅上,当手握方向盘正常驾驶时灯亮、电铃不响;当双手脱离方向盘时,灯亮、电铃响。请以笔画线完成电路连接。
在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知待测小灯泡的额定电压为 ,额定电功率估计在 左右。可供选择的电流表有: (量程 , (量程 。
(1)连接电路时,应选用的电流表是 (选填“ ”或“ ” 。
(2)图甲是某小组连接的实物电路图。图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“ ”,并在图中改正。
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为 时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电功率是 。
(4)不用电流表,另增加两只开关和一个阻值为 的定值电阻 ,该小组设计了如图丙所示的电路图,测量小灯泡的额定功率。正确连接电路后,断开 ,闭合 、 ,调节滑动变阻器,让电压表示数为 ;然后只断开 ,再闭合 ,读出电压表示数为 .则测得小灯泡的额定功率是 。
探究“电流与电压和电阻的关系”:
实验电路 |
(1)请根据图(甲)中电路图,用笔画线代替导线将实物图(乙)连接完整,使滑动变阻器的滑片
向右移动时,接入电路的电阻变大。 |
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实验步骤 |
(2)探究“电流与电压的关系”时,某小组在 间接入电阻 ,移动滑片 ,将测量数据记录在表一中,当电压表示数为 时,对应的电流值如图(丙)所示,为 .另一小组使用其它阻值的电阻 ,测量数据如表二所示,根据两组数据描绘出相应的 图象。
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实验结论 |
(3)根据描绘出的 一 图象可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;其中图线 表示的是 的 图象。 |
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问题讨论 |
(4)探究“电流与电压的关系”时,进行了多组数据的测量,其目的是为了 (填字母序号)。 .寻找普遍规律 .取平均值减小误差 (5)某同学继续探究“电流与电阻的关系”时,先测出了 电阻在 电压下的电流,然后断开开关,将 电阻换成 电阻,闭合开关,直接读出电流值,这种做法 (选填“正确”或“错误”),理由是 。 |
小兵同学通过实验测量灯泡 、 的额定功率, 、 分别标有" "和" "字样,电源电压恒为 ,电压表只有 量程可以用。
(1)如图甲所示,是小兵设计的测 额定功率的实验电路图,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接(要求滑片向 端移动灯泡变亮)。
(2)连好电路后,按实验规范操作,先把滑动变阻器的滑片 移到 (选填" "或" " 端,然后闭合开关 ,小兵发现 不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是 (选填"断路"或"短路" 。
(3)排除故障后,按实验规范操作,刚闭合开关 时,电压表示数为 ,电流表示数如图丙所示,读数为 ,滑动变阻器的最大阻值为 ;调节滑片 得到如表中的数据, 的额定功率为 。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压 |
1.0 |
2.5 |
2.8 |
电流(A) |
|
0.30 |
0.32 |
(4)小兵在原电路中用 替换 开始测量 的额定功率,按实验规范操作,刚闭合开关 时,电压表示数为 ,接着小兵发现该电路无法完成测量,于是设计了一个新方案:把电压表改接到滑动变阻器两端,只需调节滑片 使电压表示数为 , 就会正常发光。
(5)小兵根据新方案连好电路,按实验规范操作,刚闭合开关 时,发现电压表示数超过了量程,立即断开开关思考解决办法,请你对此说出一种合理的解决办法: 。
在中考物理实验操作考试中,小红完成了伏安法测电阻实验,用到的器材有:电源(电压低于 且不变),电流表和电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只(约 、导线若干、开关1个。请完成以下问题:
(1)图甲是老师预接的部分实验电路,请将电路连接完整(要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小)。
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (选填" "或" " 端的位置;
(3)闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,造成这一现象的原因可能是 。
A. |
.滑动变阻器阻值过小 |
B. |
.电阻 短路 |
C. |
.电池电压过低 |
D. |
.电流表正负接线柱接反 |
(4)排除故障,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到适当位置时,两表示数如图丙所示,则该次测得阻值为 。为了测量结果更准确,应改变电流电压多次测量求平均值。
(5)如果实验中电压表损坏,小红观察了滑动变阻器铭牌后,认为用余下的器材也能完成测量,设计电路如图丁,主要操作步骤如下:
①连接电路,将滑片移到 端,闭合开关,电流表示数为 ;
②再将滑片移到 端,电流表示数为 ;
③若滑动变阻器最大阻值为 ,则待测电阻 (用字母表示)。
某同学做测定小灯泡的电功率实验时,用三节干电池供电,灯泡额定电压为2.5V。
(1)根据实际情况,电压表的量程应选择 (选填"0﹣3V"或"0﹣15V"),请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整;
(2)按照原理图连接好电路,如果使用了旧灯泡(灯丝已烧断且不知晓),闭合开关准备继续实验,这样操作很容易造成 损坏,为避免此事故发生,可以采用的办法是 ;
(3)更换灯泡后,调节电路使灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。
在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源由三节新干电池串联组成,小灯泡额定电压为 ,阻值约为 ,滑动变阻器的规格为“ ”。图甲是某实验小组未连接完整的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,导线不能交叉。
(2)闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,电流表和电压表均无示数。小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻(阻值为 ,一端接在电源负极接线柱上,另一端依次触碰接线柱 、 、 ,只有触碰到 时,灯泡才发光。若导线无断路,且导线和器材连接均完好,电路只有一处故障,则故障是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 ,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
(4)某同学想利用该电路“测量定值电阻 的阻值”。于是取下小灯泡,将电阻 接入小灯泡所在位置,滑动变阻器滑片移至最大阻值处,闭合开关,移动滑片,测量四组对应的电压和电流值。数据如下表:
数据序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
电压 |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
电流 |
0.24 |
0.32 |
0.39 |
0.48 |
由数据可得,电阻 的阻值为 。
(5)能否将阻值约为 的电阻接入图甲中小灯泡所在位置(其他连接均不变),测量其阻值。你的判断是 ,理由是 。
在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:两节新干电池、电流表、电压表、额定电压 的小灯泡,滑动变阻器、开关、导线若干,部分实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑片 向右移动时小灯泡变亮)。
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡很亮,电压表示数为 .断开开关,经检查,各元件完好,电路连接正确则实验中操作错误之处是 。
(3)改正错误后进行实验,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示;若要测量小灯泡的额定功率,滑动变阻器的滑片 应向 端移动(选填“ ”或“ ” 。
(4)图丙是由实验数据描出的小灯泡的 图象,则小灯泡额定功率是 。
(5)根据小灯泡的 图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同,原因是灯丝电阻随 的变化而变化。
(6)若用第(3)小问中所测得数据算出灯泡的电阻 ,再根据 计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯泡的额定功率比真实值 (选填“偏大”或“偏小” 。
如图所示,小强和小冬设计了用“伏安法”测量未知电阻 的实验。
(1)图甲是实物电路图,请用笔画线代替导线将其连接完整。(要求滑片向右滑,电压表示数减小)
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到 端(填“ ”或“ ” 。
(3)闭合开关,当滑片移动到某位置时;电压表、电流表示数如图乙所示,则未知电阻 .实验中,为了减小误差,还需进行的操作是 。
(4)小强和小冬还设计了如图丙所示的测量电路:图(a)所示电路中电源电压为 ,将 、 两个线头相接,调节滑动变阻器,使电流表指针指在 处;保持滑动变阻器滑片位置不变,若在 、 之间接入另一未知电阻 ,电流表示数如图(b)所示,则未知电阻 .若把此电流表 上各电流值改成对应的电阻值,你就可以把它改装成能测 的仪表。
某小组在“测量小灯泡的电功率”实验中,备有器材规格如下:电源电压恒为 ,小灯泡的额定电压为 ,电阻约为 ,变阻器 的规格为“ “, 的规格为“ ”。
(1)用笔画线代导线,将图甲的电路连接完整,要求滑动变阻器滑片 向右滑动时小灯泡变亮。
(2)该组同学选用的滑动变阻器应是 (选填“ ”或” “)。
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是 。
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示,分析图象可知,小灯泡的额定功率为 ;小组同学分析图象后发现:通过灯泡的电流与其两端电压不成正比。形成这一现象的原因是 。
(5)他们想继续探究“电流与电压的关系”,请你帮他们设计一个实验电路,将电路图画在图丙的虚线框中。