题目内容
【题目】在探究影响电流做功大小的因素的实验中:
探究1:小华同学设计了如图所示的电路图
(1)用如图所示的电路可以来探究电功与________ 的关系.
(2)实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干,则你所选用的灯泡是________
(3)下面是某同学探究该实验的过程与记录,请帮他完成填空
①根据电路图连接电路.
②闭合开关,调节滑片,观察到L1比L2亮,说明相同时间内电流通过________ 做功多,同时他还需要收集到的另一信息是________ .
③多次调节滑片的位置,重复步骤②.
④综合分析实验的现象与数据得到的结论是:________ .
探究2:小华想继续探究“相同时间内电流做功的多少与电流的关系”.
①实验中,要控制小灯泡的________ 相等,可以把两只小灯泡________ 联起来.
②实验中,可以观察________ 来比较相同时间内小灯泡中电流做功的多少.下列研究实例中主要也用到这种方法的是.________
A.用水流的形成类比电流的形成
B.在研究磁体周围的磁场情况时引入磁感线
C.牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的
D.在奥斯特实验中通过小磁针的偏转判断电流周围存在磁场
③选用两只阻值不同的小灯泡,是为了当它们两端电压相等时,通过灯泡的________ 不同.
④连接好实物图,并在虚线框内画出实验的电路图.________
【答案】电压 2.5V、3.8V各一个 L1 灯L1的阻值要小于灯L2的阻值 灯泡的亮度由其实际功率决定 电压 并 灯泡的亮度 D 电流
【解析】
探究1:
(1)由图知道,两灯串联电流和通电时间相同,而电压不同,又因为电流做的功与电压、电流和时间有关,所以,根据控制变量法的思路可知,如图所示的电路可以研究电功与电压的关系;
(2)因为两只灯泡串联,为了便于比较灯泡的亮度,所以应该选取两只不同规格的灯泡,故应选用 “2.5V”和“3.8V”的灯各一个;
(3)②由于两灯串联在电路中,所以通过小灯泡的电流相同;当开关闭合后,灯泡L1 较L2亮,说明前者的实际功率大,即相同时间内电流通过L1 做功多;由P=I2 R知,电流相同时,功率越大,阻值越大,即灯L1 的阻值要大于灯L2的阻值;
④综合分析以上实验的现象与数据得到的结论是:灯泡的亮度由其实际功率决定。
探究2:
(1)探究“相同时间内电流做功的多少与电流的关系”,要控制电压与通电时间相同,所以,可以把灯泡并联达到控制电压相等的目的;
(2)实验中,通过观察小灯泡的亮度来比较相同时间内小灯泡中电流做功的多少,故在此应用了转换法;
用水流的形成类比电流的形成,是利用了类比法;在研究磁体周围的磁场情况时引入磁感线,是利用了模型法;牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的,是利用了推理法;在奥斯特实验中通过小磁针的偏转判断电流周围存在磁场,是利用了转换法,故只有D符合题意;
(3)灯泡不同,灯泡的电阻不同,当灯泡并联时,灯泡两端电压相等,通过它们的电流不同,所以选用两只阻值不同的小灯泡,是为了当它们两端电压相等时,通过灯泡的电流不同;
(4)两灯泡与各自的电流表串联后再并联,电路连接如下图:
根据实物图画出实验电路图如下图:
【题目】在探究影响导体电阻大小的因素时,小明同学做出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
为了验证猜想是否正确,他准备了不同的导体,规格、材料如表:
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
(1)为了验证上述猜想,他设计了如图所示的实验电路图,在连接电路时发现,还缺少一个必要的元件,这个元件是________.
(2)本实验是通过________来比较a、b两点间导体电阻的大小.
(3)将(1)问中所缺的元件接上后,小明发现当接入a、b之间的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进再提出一条建议:________.
(4)要想探究电阻大小与横截面积的关系,应将编号为________与编号________的导体分别接入a、b之间.
(5)依次把a、b跟电阻丝A,B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A,B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟________的关系,其结论是________.
(6)小刚在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么他利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想________(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证.