如图所示,在"探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系"实验中,某小组选用两节新干电池为电源,规格为"20Ω 1A"的滑动变阻器等器材进行实验:
(1)请根据图甲的实物图将图乙的电路图补充完整;
(2)连接电路时开关应该 。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数但没超出量程,则产生故障的原因可能是导体电阻 (选填"断路"或"短路");
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,若电流表的示数如图丙所示,其读数为 A;
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由测得数据可知,当电阻一定时,导体中的电流与电压成正比,导体电阻为 Ω(结果保留一位小数):
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压U/V |
0.6 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.4 |
2.8 |
电流I/A |
0.12 |
0.20 |
0.32 |
0.38 |
0.48 |
0.56 |
(5)进行实验时,该小组发现:调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V,为了解决这个问题,可采取的方法是 (写出一种即可)
"探究电流与电阻的关系"实验中,老师提供了2节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为10Ω、20Ω和40Ω的定值电阻各一个以及导线若干:
(1)请根据图甲,用笔画线将实物图(图乙)连接完整(要求导线不交叉,当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大);
(2)将滑动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为0,其原因可能是 。
(3)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入下面表格。第一次电流表的示数如图丙所示,读数为 A.实验过程中应保持电压表示数为 V不变。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
电阻(Ω) |
10 |
20 |
40 |
电流(A) |
|
0.10 |
0.05 |
(4)由表中数据得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (选填"正比"或"反比")。
(5)根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是 (选填"A"或"B")。
A. |
"50Ω 0.5A" |
B. |
"10Ω 1A" |
小明同学利用图甲所示的电路来测量一未知电阻R x。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器,当电压表的示数为1.2V时,电流表的示数如图乙所示,则R x= Ω
(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,测量小灯泡正常发光的电阻和额定功率,其中R 0是已知定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光;
②S′接 ,测出灯泡与R 0串联后的电压U;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,再将S′接 ,测出R 0两端的电压U 1;
④小灯泡正常发光时的电阻R 1= (用R 0、U、U 1列表达式);小灯泡的额定功率P 额= 。
小明在测量小灯泡电功率的实验中,小灯泡额定电压为2.5V
(1)请你用笔画线代替导线。将图甲中的实物电路连接完整。
(2)在连接电路的过程,开关应始终 (选填“断开”或“闭合”)。
(3)连接好电路后,闭合开关,能发现无论怎样移动滑片P,小灯泡都很暗,且两表示数不变,则出现该故障的原因可能是 ;
(4)改正电路后,观察到电压表示数为1.5V,为测灯泡额定功率,应将滑片P向 端(选填“C“或“D”)移动。当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光。电流表如图乙所示,则小灯泡额定功率P= W。
(5)若把实验中的灯泡换成一个定值电阻,还可以探究 的关系。(选填“A”、“B”或“AB”)
A.电流与电阻 B.电流与电压。
小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω,2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻各一个。
(1)小哲帮小彬检查时发现连线不对,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上(导线不允许交叉)。
(2)电路改正以后,小彬实验时发现电流表示数为0,电压表示数接近3V,经检查导线均完好且接触良好,则电路发生的故障可能是 。
(3)排除故障后,如果他们先用5Ω的电阻做实验,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数达到某一值时,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A。
(4)如果他们用5Ω的电阻做实验时,滑动变阻器的滑片刚好在上图所示位置,接下来把5Ω换成10Ω电阻后,为保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向 端移动(选填“左”或“右”)。
(5)再将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复以上步骤。实验记录的多组数据如下表所示。分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成 比。
实验次数 |
定值电阻Ω) |
电流表示数(A) |
1 |
5 |
|
2 |
10 |
0.18 |
3 |
20 |
0.09 |
(6)小彬同学换用40Ω的定值电阻接着进行上述实验,请判断他能否顺利完成并说明理由。 。
某同学在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选取两节干电池作为电源,使用的小灯泡额定电压为2.5V.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整;
(2)电路连接完成后,闭合开关,他发现灯泡不发光,电流表示数不为零,电压表示数为零,则该故障可能是由于灯泡 (选填“断路”或“短路”)引起的;
(3)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,此时灯泡两端电压为 V;若要使灯泡正常发光,他应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)移动滑片,使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示,则灯泡的额定功率是 W。
小明探究“电流与电压”的关系,设计的实验电路图如图1所示,已知电源电压为,定值电阻的阻值为.完成下列题目:
①在记录数据时,小明由于粗心,忘记将第三组电压表示数填入表格,同学们可以帮忙算出这里的电压值应该为 。
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
|
0.5 |
1.0 |
|
2.0 |
②接下来,小明利用上述电路原理图来探究“电流与电阻”关系,闭合开关后移动滑动变阻器使得电压表的读数为,然后断开开关,将间的电阻从换成.再闭合开关,此时电压表的示数 (填“大于”、“小于”或“等于” ,接下来小明应将滑动变阻器的滑片向 端(填“”或“” 移动。
③最后小明在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻,为了测量电阻阻值的大小,小明用这个定值电阻换掉原电路中的,调节滑动变阻器,电路中电表的示数如图2所示,测电压表的示数为 ,电流表示数为 ,通过计算可得此定值电阻的阻值为 .小明认为这样通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确,为了使得结果更加准确,他接下来应该 。
伏安法测定值电阻的实验。
(1)请在方框内(图画出实验电路图。
(2)图2是小红连接的电路。实验中某次电压表、电流表示数如图3,电压 ,电流 ,算出 。
(3)小明发现图2的电路接线错了,电压表实际测量的是 两端的电压。
(1)用天平测量物体的质量时,砝码与游码的读数如图1所示,则物体的质量是 ,如图2所示,物体的长度为 。
(2)某家庭电能表如图3所示,若该家庭单独让空调工作,测得内电能表转盘转了60转,则空调消耗的电能为 ,空调的电功率是 。
(3)图4所示,电流表的示数是 ,电压表的示数是 。
如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 处;闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是Rx 。
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻Rx= Ω。
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式,Rx= (用已知量和测量量符号表示)
在“测量小灯泡电功率”的实验中,小柳同学连接的电路如图甲所示,所用小灯泡额定电压为2.5V,电源电压保持不变。
(1)连接电路时,开关应 (选填“闭合”或“断开”),应将滑片P放在变阻器的 (选填“A”或“B”)端,电压表应选用的量程是 (选填“0~3V”或“0~15V”)。
(2)连接电路后,闭合开关,小柳发现电流表有示数,但小灯泡不亮,电压表示数为零,故障的原因可能是 。(写出一种)
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电流表示数如图乙所示时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为 A,该灯泡的额定功率是 W。
(4)小龙同学在测同样规格的小灯泡电功率时,发现电流表3A的量程已损坏,只有0.6A的量程可用。小龙查资料,知道电流表内部有电阻,电阻阻值很小,0.6A量程所对应的内部电阻阻值约为0.1Ω.为顺利完成实验,他设计了如图丙所示电路,想把电流表的量程临时改为1.2A.图中ab是一根长20cm的锰铜电阻丝,总阻值约为0.2Ω,a端用一个夹子固定,另一个夹子可在ab间移动。
实验室提供下列器材:
A.锰铜电阻丝ab长20cm,总阻值约为0.2Ω
B.滑动变阻器(0~10Ω)
C.滑动变阻器(0~50Ω)
D.蓄电池电压24V
E.开关一个,夹子两个,导线若干
①小龙实验时应选择的滑动变阻器是 (填字母代号)。
②小龙实验操作步骤如下:
Ⅰ按照图丙连接电路,滑动变阻器的滑片放在电阻最大的位置,开关处于断开状态,同时断开锰铜电阻丝b端的夹子;
Ⅱ闭合开关, ,使电流表的示数为0.6A;
Ⅲ 。
这样电流表的量程就临时改为了1.2A。
小明观察发现家里轿车的前灯有好几组,且灯丝粗细不同,发光的亮度也不同,他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关,于是他设计了模拟电路,并选择下列器材:电源、滑动变阻器、小灯泡(L1“2.5V 1.25W”、L2“2.5V 0.5W”各一只,代替轿车前灯)、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想。
(1)按图甲连接电路时,应先将开关 ,并将变阻器的滑片移至 处。
(2)闭合开关S,发现无论怎样移动变阻器的滑片,灯泡L1、L2均不亮,A、V1无示数,V2有示数,则电路出现的故障是 。
(3)排出故障后,移动变阻器的滑片,分别读出电流表、电压表的示数,观察共记录灯泡发光情况,填入表一,当变阻器滑片移至某一位置时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 A,此时发现灯L2发光异常耀眼,原因是 ,此时,他应该 。
(4)分析数据,可得结论:两灯串联,灯泡的灯丝越细,发光越 。
(5)然后,小明按图丙所示设计连接电路进行实验,记录的实验数据及现象如表二,根据表二可得出结论:两灯并联时,灯泡的灯丝越细,发光越 。
表一:
灯泡L1 |
粗细 |
电压/V |
电流/A |
亮度 |
灯泡 L2 |
粗细 |
电压/V |
电流/A |
亮度 |
粗 |
0.6 |
0.12 |
不发光 |
细 |
1.5 |
0.12 |
微亮 |
||
粗 |
0.8 |
0.16 |
微亮 |
细 |
2.0 |
0.16 |
不很亮 |
||
粗 |
1.0 |
0.20 |
微亮 |
细 |
2.5 |
0.20 |
较亮 |
||
粗 |
1.3 |
不很亮 |
细 |
3.25 |
异常耀眼 |
表二:
灯泡L1 |
粗细 |
电压/V |
电流/A |
亮度 |
灯泡 L2 |
粗细 |
电压/V |
电流/A |
亮度 |
粗 |
1.0 |
0.2 |
微亮 |
细 |
1.0 |
0.08 |
不发光 |
||
粗 |
1.5 |
0.3 |
不很亮 |
细 |
1.5 |
0.12 |
微亮 |
||
粗 |
2.0 |
0.4 |
较亮 |
细 |
2.0 |
0.16 |
不很亮 |
||
粗 |
2.5 |
0.5 |
明亮 |
细 |
2.5 |
0.20 |
较亮 |
(6)小明完成实验后有困惑,通过向爸爸请教,明白了轿车的同侧前灯是可以不同时工作的,在额定电压相同时,若想要更换更亮的轿车前灯,应选择灯丝较 (选填“粗”或“细”)的灯泡。
在“伏安法测电阻”实验中,某小组的实验电路如图1甲所示。
(1)本实验是根据 算出电阻Rx的阻值。
(2)由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约是 V。
(3)闭合开关前,应将变阻器滑片放在其最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关后,发现两个电表中只有一个电表有示数,初步检查确认,接线完好和两个电表无故障,则发生故障的元件应是 (选填“电源”、“电阻Rx”或“变阻器”)。
(4)排除故障后,经过多次测量得到的实验数据如表所示
数据序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压U/V |
0.75 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
电流I/A |
0.09 |
0.14 |
0.22 |
0.28 |
0.32 |
①为减小实验误差,小明依据多次测量取平均值的做法进行了如下运算
,由此得电阻Rx=7.38Ω.这样的算法是 (选填“合理”或“不合理”)的。
②小芳把表中的数据在坐标系中描点、连线,得到各图乙所示的U﹣I图象。由图可得电阻Rx= Ω。
(5)由于没有电压表,小红设计了如图2甲所示的电路图,其中电阻R0=20Ω,电流表A1、A2为两个完全相同的电流表,连接好电路后,闭合开关,发现两个电流表指针均煸转了相同的角度,如图2乙所示,则通过电阻Rx′的电流是 A.Rx′= Ω。
小华在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)为了完成实验,请用图代替导线将图甲中的实物图补充完整(导线不能交叉)
(2)闭合开关S,移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有明显示数,则发生此故障原因可能是
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为2.0V,为了测定小灯泡的额定功率,应将滑片 端移动。
(4)当电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,则表格中空格处的数据为 ,小灯泡的额定功率为 W。
试验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压U/V |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
电流I/A |
0.2 |
|
0.23 |
(5)小华通过计算发现,三次实验中小灯泡的电阻相差较大,其原因是 。
如图甲所示,是探究小组设计的测量额定电压为“3.8V”小灯泡电阻的部分实验电路。若电源电压为6V,小灯泡的电阻大约是10Ω,探究小组在连接实验电路的过程中发现电压表0~15V量程损坏,只有0~3V的量程可以使用:
(1)若探究小组想测小灯泡正常发光时的电阻,请用笔画线代替导线把电路连接完整。
(2)实验中有两个可供选择的滑动变阻器规格分别为“5Ω1A”“10Ω1A”,为了顺利完成实验,探究小组应选择 的变阻器最为合适。
(3)探究小组在实验的过程中,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表的读数为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)
(4)探究小组还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系,他们设计的电路图如图丙所示:
①若探究小组闭合开关后,发现电流表无示数,用电压表分别测R1、R2(R1≠R2)两端的电压,电压表并联在R1两端时有示数,并联在R2两端时无示数,则此电路发生故障的原因是 。
②排除故障后,探究小组分别用电压表测出了R1、R2两端的电压,请你判断:通过以上操作,他们能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗? (填“能”或“不能”),你判断的依据是 。