题目内容
【题目】绮妍同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”,设计了如图-甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将如图乙中的实物连接完整(要求滑片P向左滑动时电路中的电流变大)。
(__________________)
(2)闭合开关,绮妍无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表示数却很大,这可能是因为_____;
(3)故障排除后,利用定值电阻R=5Ω进行电流与电压关系实验
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 |
电流I/A | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.32 | 0.40 |
分析上表可以得出的结论是:__________。
(4)绮妍同学接着进行电流与电阻关系实验:
①把10Ω的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是____V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向______端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为___________ V.
②绮妍接着把50Ω定值电阻接入电路后,无论她怎样调节滑动变阻器,但电压表都达不到2V,为了确保所给的4个定值电阻接入电路后都能正常时行实验,应选取的最大阻值不小于___Ω滑动变阻器。
(5)实验结束后,绮妍同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压关系”的实验探究,老师指出这个实验操作是不可行的,原因是_________。
【答案】 电阻R断路 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 2.4 右 2 25 灯丝电阻受温度影响
【解析】
(1)[1]由图甲所示电路可知,定值电阻与滑动变阻器R串联,变阻器采用“一上一下”的接法,电压表与定值电阻并联,由于电源电压只有3V,故电压表采用量程0~3V,电流表串联在电路中,根据电路图连接实物图,如图所示:
(2)[2]电流表指针无偏转,电路可能存在断路,电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源两极相连,电压并联电路之外不存在短路,所以故障是R开路;
(3)[3]分析表中数据可知,在定值电阻R=5Ω,通过它的电流随它两端电压增大而增大,即当电阻一定时,通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比;
(4)[4]由图可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,根据指针所指位置可知其示数为2.4V;
[5][6]拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻,闭合开关,电压表示数会变大,应该增大滑动变阻器的阻值,则应该将滑动变阻器的滑片向右移动,使电压表的示数不变为2V;
[7]当50Ω定值电阻接入电路时,电路电流为:
,
由公式可知,此时滑动变阻器需接入的阻值为:
,
而滑动变阻器的最大阻值为20Ω,为了确保所给的4个定值电阻接入电路后都能正常时行实验,应选取的最大阻值不小于25Ω滑动变阻器,;
(5)[8]由于灯丝的电阻受温度影响,要探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,所以不能用小灯泡做此实验。
【题目】被举高的物体具有重力势能,小组猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的高度有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体的质量有关.
为了验证猜想,小明进行了如图所示的实验,让物体下落冲击小桌,小桌的桌腿是三根钉子,并放置在沙箱的沙面上,m<M,实验数据如表格所示.
(1)他通过观察______________来判断物体重力势能的大小;
(2)表格中表示:______________________;
(3)完成步骤①后,他应___________(A/B).
A.拿起小桌和物体,整平沙面,再将小桌轻放在沙面上,再实施步骤②;
B.只轻轻拿起物体,此过程中手不触碰沙箱里的小桌,再实施步骤②。
步骤 | ① | ② | ③ | ④ |
下落方式 | 以初速v向下扔 | |||
小桌下陷深度 | 5cm | 10cm | 15cm | 15cm |
(4)关于猜想一,由相关步骤_________可得结论:____________不变,_____________。
(5)关于猜想二,由相关步骤_________可得结论:____________不变,_________。
(6)小明对比步骤③④,得出结论:重力势能与物体质量无关,他的观点____________(正确/错误).
【题目】在用“伏安法”测量小灯泡的功率实验中(如图所示),使用下列器材进行实验:
A.电流表一个(量程0~0.6A,0~3A); B.电压表一个(量程0~3V,0~15V);
C.串联的新干电池三节(4.5V); D.待测小灯泡额定电压2.5V,电阻约8Ω;
E.滑动变阻器一个; F.开关一个;导线若干。则:
(1)该实验依据的原理是___________ (用课本中的字母表示);
(2)根据题意在甲图虚线方框内画出所需要的实验电路图(其中部分已画好)。
(__________)
(3)根据题意,请用笔代替导线,将乙图中的实物电路连接完整(导线不能交叉)。
(__________)
(4)小明连接完电路,闭合开关前,检查电路时发现电压表指针如图丙图所示,则其原因可能是________________________。
(5)小明排除故障后,闭合开关,滑动变阻滑片P移到某处时,电压表示数如图丁所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片P向_______端(选填:“左”或“右”)移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图戊所示,则小灯泡的额定功率为______W。
(6)小明进行了4次实验,并将数据及现象记录在表中。分析表中信息,并计算出该实验所选用滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω.
次数 | 电压/V | 电流/A | 实际功率/W | 灯泡亮度 |
1 | 0.5 | 0.10 | 0.05 | 不亮 |
2 | 1.5 | 0.20 | 0.30 | 较暗 |
3 | 2.0 | 0.25 | 0.50 | 较亮 |
4 | 2.5 | 正常发光 |
(7)小聪利用上述实验器材测量该小灯泡“2.5V”额定功率时,发现所用电压表已损坏。他向老师借用了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了如图所示的电路。请根据电路图,补充完成下面的主要测量步骤:
①闭合开关S和S1,断开S2,调节滑动变阻器使电流表的示数为________,并记录电流表示数。
②断开开关S1,闭合开关S和S2,保持滑动变阻器滑片不动,读出电流表示数为I。
③则灯泡的额定功率为:P额=_________。(用已知量和实验中所测物理量的字母表示)