在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验,电路图如图甲所示.
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大.(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态.
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是 (填字母).
A.电阻断路 | B.电流表坏了 | C.滑动变阻器短路 | D.电阻短路 |
(4)排除电路故障进行实验.为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到 的作用.实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向 (填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住 才可能达到这个目的.
(5)根据实验数据,作出I﹣R图象如图丙所示.根据实验目的分析图象可得出结论:导体两端
如图所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。
(2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是( )
A.电流表的正、负接线柱接反 |
B.电压表的量程选小了 |
C.电阻R发生了短路 |
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路 |
(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,电压表示数____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图所示,此时测得的Rx=____Ω。
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是____。
一个额定电压是2.5V的小灯泡,小明想测定这个小灯泡的额定功率。
(1)设计了图 (a)所示电路图,在连接电路前,开关应该要 。(填“闭合”或“断开”)
(2)图 (b)已连接了部分电路.请你根据图(a)所示电路图。用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(3)正确连接电路后,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至 端(填“左”或“右”)
(4)闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表几乎没有示数,电压表示数接近于电源电压, 可能原因是
(5)排除故障后,调节滑片的位置,当电压表的示数为2.5V时, 电流表的示数如图12(c)所示为 A,小灯泡的额定功率是 W。
(6)不改变这个上面连好的电路,还可以完成的实验有: (写出一个即可)。
在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)小青同学设计了实验电路图,并按电路图连接好了电路(如图乙),请你在甲方框中画出小青同学设计的电路图,并将实物图连完整。
(2)连接电路时,开关处于 状态,闭合开关前,乙图中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,发现电流表、电压表都没有示数,灯泡也不亮,于是她将从电压表接到灯泡接线柱F的导线端拆下分别触碰C、B、H、G接线柱,并闭合开关,发现接C时,电压表无示数,接B、H、G时电压表都有示数,电路故障可能是_______________。
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.灯丝断了 D.灯泡短路
(4)移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图丙所示)为__________V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图乙中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)小青同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丁所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,此时的电阻是__________Ω,该图像不是直线,原因是_______________________
____________________________________ 。
如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中。
(1)连接电路时,开关应 。请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 (填“A”或“B”) 端。
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障原因是_________(选填“Rx短路”或“ Rx断路”)。
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为 A,则所测电阻Rx的值是 Ω。
(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片P置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式为 。
小红同学做“测小灯泡的额定功率”实验时,已知小灯泡的额定电压是3.8V,其中电源是三节新的干电池,灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。
(1)如图所示的是小红同学连接不完整的实验电路,请你用笔画线代替导线帮她将图中未连接部分连接好,要求:电压表、电流表选择合适的量程,滑动变阻器的滑片向右移动使连入电路的阻值减小;
(2)当小红同学闭合电路的开关后,电路中可能出现一些不正常现象:
第一种:小灯泡较暗,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,可能在连接电路时把滑动变阻器的________(填“AB”或“CD”)两端点连入了电路中;
第二种:小灯泡不亮,电流表示数不为零,电压表示数为零,可能小灯泡处_____(填“短路”或“断路”)。
(3)小红同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别得到三组数据,如下表:
实验序号 |
电压表示数/V |
电流表示数/A |
功率/W |
额定功率/W |
1 |
3.00 |
0.36 |
1.08 |
|
2 |
3.80 |
0.40 |
1.52 |
|
3 |
4.50 |
0.42 |
1.89 |
小明认为小红同学通过三次测量得到三组数据,算出三个电功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误,为什么?
(4)你认为正确测量结果P额=___________W。
问题解决 设计“超重报警器”:
小雨想利用电磁继电器自制一种“超重报警器”。要求:当物重达到 时,电铃响报警,反之绿灯亮显示正常。他找来以下器材:电磁继电器(部分电路已接好),轻质硬刻度尺、电铃、绿灯、滑轮各一个,线绳和导线若干,一根轻质硬弹簧,一端已经固定,另一端连接触点 ,弹簧的最大伸长量与触点 、 之间的距离相等,弹簧能承受的最大拉力为 。
请利用上述器材帮小雨制作“超重报警器”在虚线框中完成装置设计,并简述工作过程。
(第(1)小题3分,其余每空1分,共7分)在“测定小灯泡的功率”的实验中,小明同学设计的电路如图所示,他选用的小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω,电源为两节干电池。
(1)请用笔画线代替导线按电路图(如图甲),将实物电路(如图乙)连接完整(连线不得交叉,正确选用电表的量程)。
(2)在连接电路的过程中开关应该是_ __的。
(3)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为3V,产生故障的原因可能是下列的哪种情况:_______________。
A.小灯泡短路; | B.小灯泡的灯丝断了; |
C.滑动变阻器接触不良; | D.电压表的正、负接线柱接反。 |
(4)某同学由于连接电路错误,在移动滑动变阻器的触头时,发现一只表的示数增大而另一只表的示数减小,其故障可能是_______________。
(5)排除故障后,调节滑动变阻器,使小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表的示数如图所示,则灯泡的额定功率为 W。
小华家新买了电动自行车,说明书上的部分内容录在如图甲中(注:“电池容量 ”可理解为“若以10安的电流放电可使用1小时” 。请回答:
(1)该电动自行车的额定电流多大?
(2)若该电动自行车行驶的平均车速为20千米 时,使用 的电池容量(按额定电流放电,不计放电时能量损失),能行驶多长路程?
(3)某天小华想在自家的小车库内充电,发现车库内只安装了电灯,没有插座,于是小华想在如图乙所示的原有线路上安装一个双孔插座,应在 、 、 三处中哪两处之间安装才合理? 。
. 和 . 和 . 和
小君在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时,老师为他提供的器材有:电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线,图乙是没有连接完整的实物电路图。
(1)请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图(图乙)连接完整(要求:向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小;导线不交叉)。
(2)在连接电路时,开关必须 ;实验前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是 。
A.滑动变阻器断路
B.定值电阻断路
C.定值电阻短路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为 Ω,定值电阻的电功率为 W。
(5)完成上述实验后,小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U(U>U额),请你完成下面的实验步骤。
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ;
②闭合开关 ,断开开关 (填写S、S1、S2),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③小灯泡额定功率的表达式为P额= 。
小明用图甲所示的电路测量额定电压为 的小灯泡的额定功率。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图甲电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,则故障原因可能是 。
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 .此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是 ,小灯泡的额定功率是 。
(4)完成实验后,小明又设计了如图丙所示的电路图,只用电压表就测量出额定电压为 的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为 ,定值电阻的阻值为 .请将实验步骤补充完整。
① (填三个开关闭合与断开情况),调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ,小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动, (填三个开关闭合与断开情况),记录电压表示数为 。
③小灯泡额定功率的表达式 (用已知量和所测物理量符号表示)。
聪聪在实验室中找到学生电源、四个定值电阻 、 、 、 、“ ”的滑动变阻器 、最大阻值未知的滑动变阻器 、电流表、电压表、开关及导线若千。完成了下列电学实验。
(一)探究“电流与电阻的关系”。
(1)如图甲是聪聪连接的电路,还有一根导线没有接上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,并保证连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处。
(2)正确连接后,闭合开关,聪聪发现电流表无示数,电压表示数较大,可能是定值电阻发生了 (填“短路”或“断路”)。
(3)实验中保持电压表的示数为 不变,为保证四个定值电阻单独接入电路都能成实验,电源的电压值不应超过 。
(4)正确完成四次实验后,可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 。
(5)聪聪又在实验室中找到一个标有“ ”字样的灯泡,他想用这个灯泡探究“电流与电压的关系”,老师告诉他不可以,原因是 。
(二)测量滑动变阻器 的最大阻值。
(1)聪聪连接了如图乙所示的电路,将滑动变阻器 的滑片调至最右端。闭合开关,适当调节 的阻值,电流表和电压表的示数如图丙所示,电流表的示数为 , 的最大阻值为 。
(2)实验中至少需要测量三组数据,目的是 (填“寻找普遍规律”或“减小误差”)。
(三)聪聪又找来最大阻值为 的滑动变阻器 和最大阻值为 的滑动变阻器 ,利用学生电源(电压调为 不变),设计了如图丁所示电路,测量标有 ”字样灯泡的额定功率,请将他的实验过程补充完整:
(1)只闭合开关 、 ,将滑动变阻器 的滑片调到阻值最大处,移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为 ,此时灯泡正常发光。
(2)保持两个滑动变阻器的滑片位置不动,只闭合开关 、 ,读出电压表的示数为 。
(3)灯泡的额定功率 。
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。