小华同学想用"伏安法"来测量定值电阻R X的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。闭合开关,向 (选填"A"或"B")端移动变阻器的滑片能使电流表的示数变大。滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是 。操作中,小华发现两个电表只有一个示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,刚发生故障的元件应是
A. |
电源 |
B. |
电阻R X |
C. |
滑动变阻器 |
(2)排出故障后,闭合开关,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,计算R X的阻值为 Ω。
(3)按照上面的操作步骤,小华又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的图象(即I﹣U图象),小华发现他所描绘的定值电阻的图象是一条直线,而小灯泡的I﹣U图象如图丙所示,原因可能是小灯泡的电阻与 有关。由图象可知小灯泡的额定功率为 W。
(1)小明按图1连接实物、接通电路,电流表有示数,电压表示数为,当移动滑动变阻器滑片时,电压表示数不变,检查发现只有滑动变阻器接线出错,该错误是 。
(2)按图1在图2中正确连接实物。
(3)正确连接后,小灯泡刚好发光时电压表、电流表的示数如图3所示,完成下表。
小灯泡的实验数据
发光情况 |
刚发光 |
较亮 |
很亮 |
2.00 |
3.00 |
||
0.30 |
0.38 |
||
0.60 |
1.14 |
||
6.67 |
7.89 |
(4)根据表中,归纳小灯泡电阻变化的规律。 。
小明用"伏安法"测量一个定值电阻R x的阻值(约为20Ω左右)。实验器材有:定值电阻R x、电压表(量程0~3V和0~15V)、电流表(量程0~0.6V和0~3A)、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、学生电源各一个,导线若干。
(1)"伏安法"测电阻的原理是 。
(2)如图a所示是"伏安法"测电阻的实验电路图,图中甲、乙为两个电表,其中甲
为 表;
(3)本实验电源电压选用12V,电压表应选用 量程,电流表选用0~0.6A量程;连接如图b所示的电流表时,应使电流从" "接线柱流入电流表;
(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为6V,电流表示数为零;移动滑动变阻器滑片,电压表示数有明显变化,但电流表示数始终为零,则发生故障的元件是 ;
(5)排除故障后,接通线路,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数如图b所示时,通过电阻R x的电流大小是 A;
(6)经多次测量,小明由实验数据绘制得如图c所示的U﹣I图象,由图象可知:电阻R x= Ω(保留1位小数)
(7)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是 (填序号)。
A. |
用刻度尺测量物理课本的长与宽 |
B. |
探究杠杆的平衡条件 |
C. |
测量小灯泡的电功率 |
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。
下面是小明做测定“小灯泡电功率”的实验,电路图如图甲所示,电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)连接电路时开关应 。
(2)小明连接好电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是 。
(3)小明改正实验错误后,闭合开关S,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)小明移动滑片P,记录下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时,用两节新干电池串联组成的电源和标有“2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路,请回答:
(1)连接电路时,开关应 (选填“闭合”或“断开”);
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 处(选填“A”或“B”);
(3)实验中,小飞发现闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是 。
(4)小飞排除故障后,进行多次实验,并记下相应的电压表和电流表的示数,绘制成如图乙所示的I﹣U关系图象。根据图象可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”),小灯泡正常发光时的电功率为 W;
(5)另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时,电压表突然坏了,又没有好的电压表更换,但有一个R=5Ω的定值电阻和另一个电流表K,小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法,此方法应是:先 ,再调节滑动变阻器,使电流表K的示数为 A即可。
某同学利用如图所示的电路“探究电流跟电阻的关系”实验,实验中电源电压为6V且保持不变,用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)该同学按如图所示的电路图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到 端(选“A”或“B”)。
(2)闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电流表始终无示数,而电压表有示数但无明显变化,则导致这一现象的原因是 。
(3)排除故障后,将各个电阻分别接入电路中R所在位置,调节滑动变阻器的滑片,使每次电压表示数保持不变,将对应的电流表的示数记录在表格中,分析表中数据可以得出的结论是:保持电压不变时,电流与电阻成 关系。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
电流I/A |
0.50 |
0.24 |
0.16 |
0.12 |
0.10 |
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 。
在测额定电压为“3.8V”的小灯泡电功率实验中
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲图实物连接完整。
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是 。
(3)排除故障后,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示。为 A,灯泡的额定功率为 W。
利用图甲进行“测量未知电阻”的实验。
电压U/V |
1.5 |
2.0 |
|
电流I/A |
0.30 |
0.42 |
0.50 |
电阻Rx/Ω |
5.0 |
4.8 |
|
电阻Rx的平均值/Ω |
(1)连接电路时,应将开关 。
(2)连接电路后,闭合开关,移动变阻器的测片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是 (只填序号)
A.Rx断路 B.Rx短路 C.电流表断路
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量,第三次实验中电压表示数如图乙所示,电压表读数为 V。
(4)将实验数据填入上表并进行处理,三次所测电阻Rx的平均值为 Ω。
(5)将电阻RX换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大,原因可能是 。
小青同学在家里发现了一个废弃的定值电阻,把它带到学校实验室,检查完好后,再对它进行电阻的测量。
(1)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态。
(2)如图,完成电路连接后,闭合开关,发现电压表的指针反向偏转。请指出造成该现象的原因是 。
(3)改接电路并检查无误后进行实验,如表是记录的实验数据。通过计算,该定值电阻的阻值约是 Ω.(计算结果保留一位小数)
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压(V) |
1 |
1.5 |
2.0 |
电流(I) |
0.20 |
0.28 |
0.36 |
(4)在上一小题的计算中,小青同学发现三次算得的电阻值并不相同,这种情况主要是因为持续通电电阻的 (选填“长度”“横截面积”或“温度”)发生变化,影响了它的阻值大小。
小明在做测量小灯泡的电阻实验中,电路图如图所示。小灯泡上标有“3.8V”的字样,电源电压为6V。
(1)小明连接好电路,闭合开关,发现灯泡立即发出明亮耀眼的强光,并很快熄灭,则原因可能是 ;
A.电流表短路 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器接入电路的阻值过小 D.电压表断路
(2)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的划片,让电压表示数逐渐变大,灯泡逐渐变亮,灯丝温度不断升高,测量数据如表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
电压(V) |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.8 |
电流(A) |
0.33 |
0.34 |
0.35 |
0.40 |
电阻(Ω) |
6.1 |
7.4 |
8.6 |
表中空缺的数据应为 ,小灯泡正常发光的功率是 W。
(3)分析如表数据,你发现小灯泡的电阻与灯丝的温度有什么关系?
在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“3.8V”的字样,电源电压恒定不变。
(1)请你用笔划线代替导线,将甲图中的实物电路完整,要求滑片向左移动时灯泡变亮。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是 。
(3)排除故障后,开始实验,闭合开关,电压表的示数为2.5V,此时应将变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)端调节,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视 的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,则灯泡的额定功率为 W。
(4)完成上述实验后,又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关。并借助部分现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列的实验步骤:
①闭合开关 ,移动滑片,当电压表的示数为 V时,停止移动滑片,然后再断开闭合的开关:
②保持滑片的位置不动,再闭合开关 ,读出此时电压表的示数为U;
③灯泡额定功率的表达式为P额= (用已知量和测量量表示)。
在“测小灯泡功率”的实验中,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)连接电路时开关应 ,滑动变阻器的滑片应移至 处。
(2)甲组同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,电路故障可能是小灯泡处 。(选填“短路”或“断路”)
(3)乙组同学连接的电路如图甲所示,其中有一根导线接错了,请在接错的导线上打“×”再把它改接到正确的位置上。
(4)乙组同学正确连接电路后,先测小灯泡两端电压为2V时的电功率,若要继续测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片向 移动,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流是 A,小灯泡的额定功率为 W,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω.(保留一位小数)