小洋和同学们通过暑期的勤工俭学为残疾人老王买了一辆电动轮椅。为了帮助老王正确使用,小洋研究了说明书,电动轮椅的原理简图如图所示。他了解到,操纵杆可操纵双刀双掷开关 以及滑动变阻器 的滑片 .前推操纵杆时轮椅慢慢前进,继续前推操纵杆时轮椅快速前进;后拉操纵杆时轮椅慢慢后退。蓄电池的电压 (保持不变), 为定值电阻。
(1)原理图中双刀双掷开关 中间的连接物(深色部分)为 (选填“导体”或“绝缘体” ;
(2)从原理图和以上描述可知,当开关接到 、 两个接线柱时,轮椅前进。若轮椅以 的速度匀速前进了 ,此过程中轮椅受到的平均阻力为 ,电池的输出功率为 ,求此过程中轮椅工作的效率;
(3)当轮椅后退时电动机的功率是 ,此时电流表示数为 ,求 的阻值。
某班同学分成两个小组做了以下不同的实验:
(1)第一小组观察小灯泡的亮度与实际功率的关系,小灯泡的额定电压为 实物电略连接如图所示。
①开关闭合后,会发现 (选填“电压表”或“电流表” 的指针反偏;
②将错误连接改正后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为 时,发现灯泡不亮,你认为其原因是 (填写选项前的字母序号)
:小灯泡断路 :小灯泡的实际功率太小
③继续调节滑动变阻器,使电压表的示数为 ,灯泡正常发光,电流表的示数为 ;再调节滑动变阻器使电压表的示数达到 ,灯泡强烈发光,此时灯泡的实际功率 (选填“小于”或“等于”或“大于” 。
(2)第二小组测量额定电压为 的小灯泡的额定功率,采用如甲所示的电路图,其中电源电为 , 。
①闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ,灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开开关,将电流表改接到灯泡所在的支路,与灯泡串联,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,则此时通过灯泡的电流为 ;
③灯泡的额定功率为 。
小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”,所用电源电压为 ,小灯泡额定电压为 ,电阻约为 左右。
(1)甲图是小明同学连接的错误电路,在应改动的一根导线上打“ ”,并用笔画线代替导线画出正确的接法
(2)正确连线后,闭合开关,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,他接下来的操作是 。
(3)故障排除后,开始进行实验。逐步移动滑动变阻器滑片,看到如图乙所示的电压表示数,为使灯泡正常发光,应向 (选填“左”或“右” 端移动滑片:最后小明根据测量数据绘制了灯泡的 图象,如图丙所示。则灯泡的额定电功率为 。
(4)他又找来了3个阻值分别为 、 、 的定值电阻替换小灯泡,来探究通过导体的电流与电阻的关系。实验中,控制电阻两端的电压为 不变,为了完成实验,他选用的滑动变阻器的阻值至少为 。
某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是 。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“ ”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,用开关进行试触,发现电流表指针不偏转,而电压表指针明显偏转。故障原因可能是 (填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡” 断路。
(3)排除故障后,按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 ,此时小灯泡的电阻是 (结果保留两位小数) 。
(4)继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是△ ,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△ ,则△ 和△ 大小关系正确的是 (填字母标号)。
.△ △ .△ △ .△ △ .无法比较
小红在测量小灯泡的电功率实验中,选用的小灯泡标有“ ”字样。
(1)在图甲电路中用笔画线代替导线,请你帮忙将电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于 状态;
(3)实验过程中电压表示数为 ,为测定小灯泡的额定功率,小红应将变阻器滑片向 (选填“ ”或“ ” 端移动,同时注意观察电压表的示数变化,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 ;
(4)小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法,其电路图(如图丙所示),已知 ,此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片,使电流表 的示数为 时,再读出电流表 的示数,才能算出小灯泡的额定功率。
在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压 恒定不变,小灯泡的额定电压为 (电阻约为 。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整(要求滑片向左移动时灯泡变亮)。
(2)闭合开关前,应将滑片移到 端(选填“ ”或“ ” 。
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,移动滑片灯泡仍不亮。突然小芳的文具盒掉到桌上,灯泡亮了。小芳敲了几下桌子,灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是 。
.开关短路
.灯泡短路
.电压表断路
.灯泡接触不良
(4)排除故障,再次闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为 时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
(5)现有规格为“ ”、“ ”和“ ”的甲、乙、丙三个滑动变阻器,为了实验的顺利进行,小明应在其中选择 接入电路。
(6)小芳利用图甲装置 (选填“能”或“不能“ 做“探究通过定值电阻的电流与电压的关系”的实验。
为了测量一个小灯泡的额定功率和电阻,现提供的器材如下:
小灯泡一个(额定电压为 ,阻值约几欧); 电流表 ; 电压表 ; 滑动变阻器 ; 滑动变阻器 ; 滑动变阻器 ; 电源 , 导线若干。
(1)滑动变阻器应选 (填器材前的序号)。
(2)选出合适的滑动变阻器后,按如图甲所示的电路,将乙图中的实验器材用导线连接起来,其中有一处连接错误,错误的地方是 。
(3)改正错误后,移动滑片,读取多组电压表的示数 、电流表示数 的值,记录在列表中,然后在坐标纸上描点作出 关系图,如图丙所示。
(4)通过丙图可得小灯泡的额定功率为 ,此时电阻为 。
(1)为探究影响电阻大小的因素,甲同学利用同一种合金材料的 、 、 三条电阻丝进行实验, 、 长度相同, 、 粗细相同,如图1所示。连接电路,分别接通 、 、 ,电流表的三次示数如图2所示,根据示数可以得出以下结论:
①比较 、 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体 有关。
②比较 、 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体 有关。
③由实验可以得出:三个电阻丝阻值从大到小关系是 。
(2)乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究:
①考虑到没有计时工具,他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在 、 、 电阻丝的中点处,然后使 、 、 电阻丝能同时通电发热。乙同学是想利用 来反映电阻丝发热量的大小。
②乙同学选择的电路图如图3所示,采取的是三个电阻丝 (选填“串联”或“并联” 的连接方式,请你将未完成的电路连线补充完整。
③接通电路,观察到小木棍掉落的先后顺序是 。
结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系,乙同学推测出:通电时间相同的情况下,电阻大的电阻丝产生的电热 (选填“多”或“少” ,发现该结论与已学的焦耳定律不符。请你帮助他进行解释:在相同的通电时间内,当 时,电阻大的电热就多;当 时,电阻大的电热就少。
在用伏安法测量标有“ ”灯泡额定功率的实验中,小明发现电流表损坏,其他元件完好。
(1)小明用已有的器材、 的电阻 和另一块电压表,设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组合体相当于 。
(2)小明进行了如下实验,请补充完整。
①连接好电路,将滑动变阻器连入电路的阻值调到 。
②合上开关,移动滑片,使灯泡两端电压为 。
③再读出 两端的电压为 。
(3)若实验操作正确,则灯泡的额定功率为 。
在测量小灯泡额定功率的实验中,电源电压为 ,现有一个额定电压为 ,电阻大约为 的小灯泡,实验电路如图。
(1)实验室里有规格为甲“ ”和乙“ ”的滑动变阻器,为了完成该实验,你认为应该选择 (选填“甲”、“乙” 滑动变阻器。
(2)在实验器材选择无误,电路连接正确的情况下,闭合开关,电压表和电流表都有示数,小灯泡不亮,其原因是 。调整电路正常后,在调节滑动变阻器的过程中,灯泡突然熄灭,电流表示数突然变为0,电压表的指针偏转超过最大刻度,你判断故障可能是 。
(3)请根据实验数据绘出的小灯泡的 图象,计算出小灯泡的额定功率是 。
为测定“额定电压为 的小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。
(1)按图甲所示的电路图连接电路。实验时,若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障的原因可能是 (选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座” 接触不良。
(2)故障排除后,闭合开关,变阻器滑片 在某处时,电压表示数为 ,电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片 向 端(选填“左”或“右” 移动。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 ,
通电 小灯泡消耗的电能为 。
(4)把这样的两个灯泡串联在电压为 的电路中,电路的总功率为 。
某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素,实验步骤如下:
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于 、 两个盛满煤油的烧瓶中,按图甲所示连接电路。
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至某一位置,记录此时电流表的读数 ,通电一段时间,记录 、 烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△ 、△ 。
③断开开关,直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的读数为 ,当通电时间与步骤②相同时,记录 、 烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△ 、△ ,实验数据如表。
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示,此时电流为 安。
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响,可以控制哪些变量相同? 。
(3)小明认为:只要选择“△ 、△ 、△ 、△ ”四个量中的某两个量进行比较,就能说明“对电流产生热量多少的影响,电流比电阻更大”,请比较这两个量的大小关系: 。
电流大小 |
烧瓶玻璃管内液面的变化高度 |
|
烧瓶 欧) |
烧瓶 欧) |
|
|
△ |
△ |
|
△ |
△ |
测定额定电压是2.5伏小灯泡额定功率的实验,电路如图甲,电源电压为4伏。
(1)闭合开关,电压表指针如图乙所示,这时小灯泡两端电压是 伏。
(2)图丙是根据实验记录数据画出的小灯泡 曲线。由图可知,小灯泡的额定功率是 瓦,小灯泡的电阻随两端电压的增大而 。
(3)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△ ,小灯泡电阻变化了△ ,则△ △ (选填“大于”、“等于”或“小于” ,并说明理由。
如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路(烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同)。瓶中的电阻采用金属丝。
(1)完成电路的连接,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小。
(2)实验中,通过观察 来判断电流通过导体产生热的多少。
(3)在电流与通电时间相同的条件下,选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验,为了使实验现象最明显,可以选用表中的铜与 进行对比。
材料 |
铜 |
铝 |
钨 |
镍铬合金 |
电阻(欧 |
0.0175 |
0.029 |
0.053 |
1.0 |
(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关,可以采取的方法是 (允许改变元件位置,更换元件等,只要求写出一种)。
如图所示,旺姆在“测量小灯泡的电功率”的实验中(小灯泡的额定电压为 。
(1)电路连接时,开关闭合前滑动变阻器的滑片 应滑到 (填“ ”或“ ” 端。
(2)图甲是未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整。
(3)连接好电路后,闭合开关,移动滑片 发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路” 。
(4)排除故障后,移动变阻器的滑片 ,当电压表的示数为 时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常工作的电流是 ,小灯泡的额定功率是 。
(5)根据测出的数据,旺姆画出了小灯泡的电流与电压的关系图象,如图丙所示,图线是弯曲的主要原因是温度升高、灯丝电阻 (填“增大”或“减小” 。