在“测量小灯泡的电阻”实验中,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)电路接通后,小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时,电压表的示数也变小了,你认为电路连接中存在的错误是_______________________。
(2)改正电路后,他将测得的数据描绘成如图所示的U-I图象。分析图象发现灯丝的电阻随电压的增大而 。
(3)小明还想测出一段电炉丝的电阻值,可是在连接电路时发现电流表已被烧坏。请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路。把你设计的实验电路图画在答题卡中的虚线框内(电炉丝的符号为“”)。
用如图所示电路可以测量一个未知电阻的阻值,该电路中Rx为待测电阻,R为电阻箱(符号为 ),S为单刀双掷开关,R0是阻值1000Ω的定值电阻。某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
a. 把开关S接到a点,读出电流表的示数也为I;
b. 根据电路图连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
c. 读出电阻箱的示数R;
d. 把开关S接到b点,读出电流表的示数也为I。
(1) 上述步骤的合理顺序是__________(只填写序号);
(2) 电路中接入电阻R0的目的是___________________;
(3) 在步骤a中,若电阻箱调节好后示数如图b所示,则待测电阻的阻值为_____Ω
小雷想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关.于是找来额定电流均小于0.6 A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图l所示的电路开始探究.
图1 图2
(1)请你用笔画线代替导线,根据图1所示的电路图,将图2所示实物图连接完整.
(2)若小雷连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度.原因是他把滑动变阻器的__________.(选填“AB”或“CD”)接线柱接入了电路.
(3)小雷排除故障后,按图2所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向_______(选填“A"或“B")端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
次数 |
电压/V |
|
实际功率/W |
电阻Ω |
1 |
1.6 |
0.20 |
0.32 |
8.00 |
2 |
2.5 |
0.24 |
0.60 |
10.42 |
3 |
2.8 |
0.26 |
0.73 |
10.77 |
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处.
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越________.
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变_____表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似.
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.”这种说法错误的原因是小雷忽略了__________对小灯泡电阻的影响.
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关 系."你认为这种说法___________(选填“正确”或“错误”).
在 “测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中:
(1)婷婷正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,观察到电流表示数为0.2A,电压表示数如图甲所示,则定值电阻阻值为 Ω。
(2)婷婷仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果,你认
为合适吗? ,理由是 。
(3)测出电阻后,婷婷将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡,测量小灯泡的电功率,图乙是婷婷重新连接的不完整的电路,请你用笔代替导线将实物电路连接完整。(要求:滑片P向右移动时,小灯泡变亮)
(4)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为 V时,小灯泡正常发光,如果此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(5)另一实验小组同学,按正确方法完成实验后,分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U—I图像如丁图所示,则表示“定值电阻”的U—I图像的是 (填“甲”或“乙”),这样判断的依据是 。
用“伏安法”测电阻,小华实验时的电路如图14甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整.
(2)正确连接电路后。闭合开关前滑片p应置于滑动变阻器的 端(选填“左”或“右”).
(3)测量时,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图14乙所示,根据实验数据可得Rx Ω.
(4)如果身边只有一只电流表或电压表,利用一已知阻值为R0的定值电阻、开关、导线、电源等器材也可以测出未知电阻Rx.请设计测量Rx阻值的其他方法(只要求画出实验电路图并写出Rx的结果表达式)。
乐乐同学在网上下载了一份资料,课改区的同学再测定额定电压为2.5V小灯泡的电阻的实验中,得到部分U和I如下表所示数据:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
U/V |
0.20 |
0.80 |
1.40 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
I/A |
0.02 |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.21 |
(1)乐乐根据表中的数据,画出该小灯泡的电流跟电压变化的图像,于是设计了如图所示的坐标图。
①请你帮乐乐在图8坐标图中画出该小灯泡的电流跟电压变化的图像。
②从材料或图像中可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(2)乐乐还想利用初中的物理实验器材,通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是她又设计了如图9甲所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源是2节新干电池,滑动变阻器的电阻范围为0--50Ω。
甲 图9 乙
①请你用笔画线代替导线,按照图9所示电路图,替乐乐将图18乙中的实物电路图连接完整;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A或B”);实验中,由于操作不小心等原因,导致电压表的示数变为零,电流表的示数增大,则电路可能出现的故障是 。
②乐乐通过计算,发现电阻不等,为什么?请简要说明理由。
在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图21甲所示的电路,请你完成下列问题.
(1)该实验的原理是 .
(2)请用笔画线代替导线将电路连接完整.
(3)连接电路时,应将开关 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 端(选填“左”或“右”).
(4)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于 断路造成的.
(5)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图21乙所示的图象,则该电阻的阻值
R=__ Ω.
(6)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都被其他同学借走了.于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计如图22所示的电路,仅操作控制开关就测出了电阻Rx的阻值.电源电压未知且恒定不变. 请帮他把实验步骤补充完整:
① 只闭合开关S1,_________________________________________________.
② ______________________________________________________ ______.
电阻表达式:Rx=______________.
在“测定小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、“3.8V、1.5W”的小灯泡、标有“20,1.5A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求连线不得交叉,电流表的量程选择要恰当);
(2)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
①___________________________________
②___________________________________。
(3)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是 ( )
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)下表是按正确的操作测得的数据,从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等,其原因是____________________________。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压U/V |
2.0 |
3.0 |
3.8 |
电流I/A |
0.33 |
0.34 |
0.40 |
电阻R/ |
6.0 |
8.8 |
9.5 |
图甲学生设计的“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路:
(1)电路图中四种金属丝a、b、c、d应分别选上表中的 (用编号表示)。
(2)实验时, 将图甲中P端分别和1、2、3、4相接,通过比较________的示数,可探究出导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系。
(3)在交流与合作时,有位学生提出用图甲所示的电路,不仅能出导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系,还能探究能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系,同学们在讨论时认为这种方法不可行,理由是________________。
(4) 在交流时,又有学生提出用图乙所示的电路,能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系,同学们在讨论时认为这种方法是可行的,理由是________________。
小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图所示,请你接着完成下列步骤:
(1)根据第(3)问,用笔画线代替导线,将电路补画完整.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至使变阻器电阻________(填“最大”、“最小”或“中间”)位置.
(3)当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图(b)所示,这时电路中的电流是_______A,
电阻丝的电阻为________Ω.小刚通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是___________________.
(4)不改变上面连好的电路,用它还可以完成的实验是: 。
(5)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡,在多次测电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将____________。
如图甲所示是探究小灯泡电阻时连接的实验电路图,选用的小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)某同学连接的电路如图所示,请指出其中的两处错误或不妥:
①_________________________________;
②_________________________________。
(2)将上述错误或不妥改正后,闭合开关,如果发现灯泡发出特别耀眼的光,且此时电流表、电压表都有示数,则出现该现象的原因可能是____________________________。
(3)某同学在实验过程中,在电流表、电压表均有示数的情况下,将小灯泡从灯座中取走,则此时电压表 示数(选填“有”或“没有”)。
(4)该同学将测得的数据及计算结果填在下面的表格中:
实验次数 物理量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
电压U/V |
2.5 |
2.0 |
1.5 |
1.0 |
电流I/A |
0.30 |
0.26 |
0.22 |
0.20 |
电阻R/Ω |
|
7.7 |
6.8 |
5.0 |
小灯泡正常发光时的电阻为_____________Ω(保留一位小数)。
(5)分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这说明_________________________。这种现象在生活中也有体现,例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝____________烧断(选填“容易”或“不容易”)。
(6)小明还想测出一段电炉丝的电阻值,可是在连接电路时发现电流表已被烧坏;请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路。把你设计的实验电路图画在虚线框内(电炉丝的符号为“”)。
在做“探究影响电阻大小的因素”的实验时,需要在电压相同的条件下比较通过不同导线的电流,发现影响电阻大小的因素.下表是几种实验用导线的参数
导线代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
长度/m |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
0.5 |
横截面积/mm2 |
1.2 |
0.8 |
1.2 |
0.8 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
材料 |
锰铜 |
钨 |
镍铬 |
锰铜 |
钨 |
锰铜 |
镍铬 |
(1)为了研究电阻与导体材料有关,应选用导线C和导线 .
(2)为了研究电阻与导体的长度有关,应选用导线C和导线 .
(3)为了研究电阻与导体横截面积有关,应选用导线A和导线 .
(4)上述研究方法在物理学里叫 法.
.某同学做“测量小灯泡电阻”的实验,所用实验器材均完好。
(1)如图甲是测量灯泡电阻的电路图,请你在○里填上合适的电表符号。
(2)根据图甲电路,用笔画线代替导线,将图7.3-4乙的实物电路连接完整。
(3)该同学连接好电路的最后一根导线时,小灯泡立刻发出微弱的光亮,移动滑动变阻器滑片,灯泡亮度不变。导致上述现象的两个操作错误是
① ;
② 。
(4)该实验的原理是(用公式表示) 。利用该实验电路,你还能研究相关的哪一个问题? 。
.用伏安法测小灯泡的电阻
(1)在图中,已完成了一部分的电路连接,请你继续完成实验电路的连接。
(2)在闭合开关之前,开关应处于________状态,图中滑动变阻器的滑片应放在________ 端。
(3)若某次测量时电压表和电流表的示数如图8所示,则电压表的示数为________V,电流表的示数为________A,灯泡的电阻RL = W。
(4)若实验中所用器材良好,但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动,而电压表的示数较大,则电路中发生故障的原因是_______________________________________________。