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。 |
在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明依次选用阻值为 、 、 的定值电阻进行实验。
(1)图甲是实验的实物连线图,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“ ”并画出正确连线。
(2)改正错误后闭合开关,电流表有示数而电压表无示数,电路故障可能是 。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为 。
(4)断开开关,将 的定值电阻换成 的并闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化。
(5)下表是实验中记录的数据,分析数据可知:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
定值电阻 |
5 |
10 |
20 |
电流 |
0.2 |
0.1 |
① 定值电阻的功率为 。
②当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
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
如图甲所示电路中,定值电阻 的阻值为 ,电源电压保持不变。闭合开关 后,整个电路正常工作,两电流表的表盘均如图乙所示。求:
(1)通过灯泡 的电流是多少安?
(2)电源两端的电压是多少伏?
(3)灯泡 消耗的电功率是多少瓦?
(4)整个电路工作 消耗了多少焦的电能?
在“测量小灯泡的额定功率”实验中,提供如下实验器材:电源(输出电压恒为 、小灯泡(额定电压 电阻约为 、滑动变阻器 、电压表(量程 , 、电流表(量程 , 、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接;
(2)正确连接后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数。小宁利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在 、 之间和 、 之间,电压表均有示数;接在 、 之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”);
(3)排除故障后,小宁看到电压表示数为 ,此时小灯泡的功率 (选填“大于、“小于”或“等于”)额定功率,要使灯泡 正常发光,滑动变阻器的滑片 应向 (选填“ ”或“ ”)端移动,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 。
(4)测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍,发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍,请你帮他分析出现这种现象的主要原因是 ;
(5)把上面电路中的小灯泡换成定值电阻,用这一电路还可以完成的实验有 (写出一个即可)。
某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片 应该位于 端(选填“ ”或“ ”)。
(3)闭合开关后,同学们发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 。
(4)排除故障后,先将 定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示,为 。
(5)接下来断开开关,取下 的定值电阻,换成 的定值电阻,闭合开关,应向 (选填“ ”或“ ”)端移动滑片,直至电压表示数为 时,读出电流表的示数。再更换 定值电阻继续实验,实验数据记录在表格中。由实验数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
|
5 |
10 |
20 |
|
0.2 |
0.1 |
(6)该小组想用一块电流表和一个定值电阻 ,测未知电阻 的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合 和 ,此时电流表的示数为 。
②闭合 断开 ,此时电流表的示数为 。
③请用已知量 和测出量 、 表示出未知电阻 的表达式,则 。
小丽同学用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及干电池等实验器材,测量额定电压为 的额定功率,请解答下列问题。
(1)如图是小丽同学已连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“ ”,并用笔画线代替导线在电路中画出正确的连线。
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,产生这种现象的原因可能是 。
(3)故障排除后,再闭合开关,移动滑动变阻器滑片,同时注意观察 (选填“电流表”或“电压表” 示数的变化,当电压达到 时,电流表的示数如图所示, ,小灯泡的额定功率 。
小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,所用器材如下:两节干电池,电流表,电压表,滑动变阻器,额定电压为 的小灯泡,开关,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(要求滑片向右移动小灯泡变亮)。
(2)正确连接电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,若电路中只有一处故障,这个故障可能是 。
(3)排除故障后小明继续实验,当电压表示数为 时,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片 向 (选填“ ”或“ ” 端移动使电压表示数为 ,此时电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数是 ,小灯泡的额定功率 是 。
(4)若将小灯泡换成定值电阻,该电路还可进行的实验有 (请写出一个)。
小军为完成“伏安法”测电阻的实验,选定了如图甲所示的实验器材,并将其中的部分器材进行了连接。
(1)请你用笔画线代替导线,把图中的器材连接成完整的电路。
(2)小军连接好电路,检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器依次进行了第1至4次测量,所得测量数据记录如表。
实验序号 |
电压 |
电流 |
电阻 |
1 |
1.0 |
0.14 |
7.1 |
2 |
1.4 |
0.19 |
7.4 |
3 |
1.7 |
0.22 |
7.7 |
4 |
2.0 |
0.25 |
8.0 |
5 |
2.5 |
接下来进行第5次测量时,①他需要将滑动变阻器的滑片缓缓向 (选填“左”或“右” 移动,直到电压表的示数恰为 ;②此时,电流表的示数如图乙所示,请你把电流表的示数填表格中
(3)小军顺利完成了五次测量后,注意到用五次测量数据算出的电阻值并不相同,他认为这是由于读数误差造成的。小民则认为,虽然读数会有误差,但小军的实验结果并不能单纯用误差来解释。因为由读数误差造成的结果会有的偏大有的偏小,而小军测得的电阻值 。
小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池 两节,电流表 、电压表 、滑动变阻器 、 、定值电阻 、开关各一只、导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将乙图中的实物图连接完整。
(2)连接电路。闭合开关前,滑动变阻器滑片 应处于 (选填“ ”或“ ” 端。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是 。
(4)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片 应向 (选填“左”或“右” 移动。
(5)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为 。
(6)试验中通过调节滑动变阻器滑片 ,测出通过定值电阻 的不同电流和对应的电压值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第 次,原因是 。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
电流 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
某实验小组的同学用下图所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为 不变,待测灯泡的额定电压为 ,功率估计在 左右。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,使其成为完整的实验电路。
(2)请根据实物图在右侧虚线框内画出对应电路图。
(3)连接电路时,开关应该 。
(4)闭合开关前,滑动变阻器滑片 应该位于 端(选填 或 。
(5)闭合开关,同学们发现,电流表没有示数,灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,此时电路故障为 。
(6)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器换片 ,使灯泡正常发光,此时电流表示数如图丙所示为 ,则待测灯泡的额定功率为 ;
(7)若实验器材中电压表 量程被损坏,利用上图器材怎样测定待测灯泡的额定功率?简要步骤
。
在“测量额定电压为 的小灯泡的电功率”的实验中:
(1)用笔画线代替导线,将图甲补充完整。
(2)正确连线后闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是小灯泡 。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为 ,为使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)当电压表的示数为 时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流为 ,额定功率为 。
(5)如表记录了部分实验数据。分析数据可知,小灯泡的电阻随电压的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
实验序号 |
电压 |
电流 |
电功率 |
灯泡亮度 |
1 |
1.0 |
0.14 |
0.14 |
很暗 |
2 |
1.7 |
0.22 |
0.374 |
较暗 |
3 |
2.5 |
正常 |
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4 |
3.0 |
0.32 |
0.96 |
较亮 |
(6)若将小灯泡换成阻值为 的定值电阻,利用本实验器材还能完成下列哪个实验 (选填序号)。
.探究电流与电阻的关系
.探究电流与电压的关系
在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供的器材有:小灯泡(额定电压为 ,正常发光时灯丝电阻约为 、电源(电压恒为 、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)小杨同学检查器材完好后,按图1所示的电路图连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片 应置于 (选填“ ”或“ ” 端。
(2)当闭合开关时,发现电流表指针偏转情况如图2所示,造成这种现象的原因是 。
(3)小杨同学纠正了错误,正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,请分析出现这种现象的原因是 。
(4)为测量小灯泡的额定功率,接下来的操作应该是调节滑动变阻器, ,读出并记录电流表的示数。
(5)当电压表的示数如图3所示,电路中的电流为 时,则小灯泡的实际功率为 。