题目内容
【题目】如图甲是某种检测空气质量指数仪器的简化电路图,R为气敏电阻,其阻值的倒数与空气质量指数的关系如图乙。电源电压恒为12V,R0=5Ω当电压表示数为4V时,此时空气质量指数值为_____,2min内R0消耗的电能是_____J。
【答案】25 384
【解析】
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压;根据欧姆定律求出当电压表示数为4V时通过R0的电流;根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R的阻值,然后求出,根据图乙可知此时空气质量指数;根据求出2min内R0消耗的电能。
[1]由电路图可知,R0与R串联,电压表R0测两端的电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R两端的电压:
,
因串联电路中各处的电流相等,所以当电压表示数为4V时,电路中的电流:
,
则气敏电阻R的阻值:
,
则有:
,
由图乙可知,此时空气质量指数为25;
[2]2min内R0消耗的电能:
。
【题目】小峻和小薇两位同学在“探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、标有“20Ω 2A”的滑动变阻器R'、开关、导线和定值电阻R若干(设计实验与制定计划)
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)
(_______)
(分析与论证)
(2)他们先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为_____V。他们记录的数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____比。
表1电流与电压关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压/V | 1.0 | 1.2 | 1.8 | 2.0 | |
电流/A | 0.20 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.44 |
表2电流与电阻关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻/Ω | 10 | 15 | 20 | 25 |
电流/A | span>0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.12 |
(3)他们继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表2所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第_____组(选填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太_____(选填“大”或“小”)。
(4)排除拼凑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在_____一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(实验拓展)
(5)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取的措施_____(选填字母符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量。
A.降低定值电阻两端电压
B.降低电源电压
C.选用更大阻值的定值电阻
【题目】物理兴趣小组的同学们为了研究“水沸腾时温度变化规律”,设计实验并组装了如图甲所示的装置进行实验。
(1)进行该实验除了图甲中所示的器材,还需要一个重要的测量工具_____;
(2)小明点燃酒精灯对水加热。在水加热至沸腾的过程中,发现如图乙所示三种现象,三种现象发生的时间顺序是_____;
(3)加热过程中,同学们每隔1min在表格中记录一次加热时间和温度。其中小明组和小军组的实验数据如下表所示:
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
小明组 | 水的温度/℃ | 20 | 30 | 40 | 50 | 65 | 70 | 80 | 90 | 98 | 98 | 98 |
小军组 | 水的温度/℃ | 20 | 35 | 50 | 65 | 80 | 95 | 99 | 99 | 99 | 99 | 99 |
小军发现小明组有一个实验数据有明显错误,这个错误的数据是_____℃;
小明认为自己在实验过程中实事求是、尊重客观事实,不会有错误。于是小军说出了他的判断依据是_____;
(4)小军组认为用图象来分析实验数据更有利于总结和发现规律,于是在坐标纸上描出各点并绘制图象如图丙所示。分析图象可以得出结论:水在沸腾时,_____;
(5)小明又对比了两个小组的实验数据,发现他们把水加热至沸腾的时间不同。于是对实验过程进行评估与反思:实验过程中他们使用了相同的装置,用火焰大小基本相同的酒精灯对水加热至沸腾,火焰基本上不影响实验结果。于是,他找出了加热至沸腾所用时间不相同的真正原因是_____。