题目内容
【题目】测量小灯泡额定功率的实验中,器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5 V)、电源(电压恒为6 V)、电流表(0~0.6 A、0~3 A)、电压表(0~3 V 0~15 V)、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
(1)如图1所示是某同学开始时连接的电路,仔细观察发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(______)
(2)电路连接正确后,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(______);
A.检查灯泡是否断路 B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好 D.移动滑动变阻器的滑片
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图2所示,示数为___________A,小灯泡的额定功率为___________W,小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω。
【答案】 D 0.3 0.75 8.33
【解析】
(1)[1]原电路中,电流表与变阻器串联后与灯并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表与变阻器串联,电压表与灯并联,如下图所示:
(2)[2]电路连接正确后,闭合开关,电流表、电压表均有示数,电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路中的电流过小,故但接下来应进行的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察灯的发光情况,故选D。
(3)[3][4]当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
[5]由欧姆定律得到,小灯泡正常发光的电阻为
R=≈8.33Ω
【题目】某物理兴趣小组的同学开展了“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”的探究实验。
[提出问题]通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度有什么关系呢?
[实验器材]边长AB不同的矩形线圈a、b、c三个,足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、开关各一个,足够的导线。
[设计和进行实验]
(1)如图所示,用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力,再将a放入磁场中,通电后读出弹簧测力计的示数即线圈受到的拉力大小,比较线圈所受拉力与其重力的大小,发现拉力大于重力,说明通电线圈受到的磁场力的方向是_____的;
(2)换用不同的矩形线圈,重复上述步骤进行实验,每次实验时,控制所研究的线圈边长在磁场中的位置相同,且保持磁场和_____的方向不变,比较线圈所受拉力与其重力的大小;
(3)将三次实验相关数据比较后的结果填入以下表格:
线圈AB边的长L/cm | 最短 | 较长 | 最长 |
拉力与重力的差值ΔF/N | 最小 | 较大 | 最大 |
[分析与论证]控制实验中的有关变量相同时,根据实验数据进行分析,说明通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中的长度有关,长度越长,所受的磁场力越_______;
[提出新问题]为什么上述实验中总是拉力大于重力呢?
[再次设计和进行实验]
甲同学:用同一个线圈,控制其他因素或条件不变,只将________位置互换,实验结果说明拉力小于重力;
乙同学:用另一个线圈,控制其他因素或条件不变,只将线圈中________改变,与甲同学改变的变量不一样,实验结果也说明了拉力小于重力;
[猜想]借助以上实验,该物理兴趣小组的同学将知识迁移,从而提出了以下合理的猜想:通电导体在磁场中所受力的大小,除了与导体在磁场中的长度有关外,还与_______和_____ 有关。