题目内容
【题目】小张为了研究“当电阻R两端的电压不变时,通过R的电流与其电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路,并选用了若干只不同阻值的定值电阻。
(1)请按图甲所示的电路,用笔画线代替导线,把图乙中的实物连接图补充完整;
(2)闭合开关后,发现电压表示数接近电源电压,电流表指针有明显偏转,但无论怎样移动变阻器的滑片,两表示数均不变。原因是: ;
(3)排除故障后,重新做实验。每次更换不同的定值电阻R后,都应移动变阻器的滑片,使 _的示数不变(选填“电压表”或“电流表”)。他记下了4次实验的电阻值和对应的电流值,描绘成图丙;
(4)由图丙可知,定值电阻R两端的电压是 V;
(5)由图丙可我们可得到结论: 。![]()
【答案】
;滑动变阻器短路;电压表;2V;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】本实验中的电路为一串联电路,电流只有一条路径,根据串联电路的特点,只要一个用电器断开,电路中就没有电流,本题中电流表有示数,说明电路发生了短路,电压表的示数接近电源电压,说明变阻器两端几乎没有电压,根据欧姆定律可知变阻器的电阻为零,滑动变阻器可能短路了。在探究导体中的电流与电阻的关系,要控制导体两端的电压一定,所以在改变电阻的阻值后,要调节变阻器,使其两端电压保持不变。在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比,导体两端的电压可以根据图像中的电流和电阻计算得出,如当电阻为10Ω时,电流为0.2A,算出电压为2V。
考查实验探究电流与电阻的关系。
【题目】演绎式探究:风可以推动风车转动,水能推动水车转动,风和水都具有动能.但在相同时间内,相同面积上,风和水产生的能量是不同的.
如图所示,将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的风和水流分别通过这两个管道2s,小车分别被推动一段距离,实验记录如下:
流体 | 风 | 水流 |
小车被推动距离/cm | 0.3 | 79 |
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一般地说,水能的能流密度比风能的能流密度 .
在单位时间内、单位面积上从某种能源中所得到的能量叫做能流密度.这个评价能源优劣的重要指标之一.小丽查阅资料得知,能流密度A与速度v和密度ρ关系是:A=
,请你推导流速为v,质量是m的水流动能Ek的表达式 .
【题目】用图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压15V保持不变,规格为“50Ω 2A”、“100Ω 2A”的滑动变阻器各一个,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个.![]()
(1)根据图甲将图乙所示的实物图连接完整.![]()
(2)在实验过程中,当滑动变阻器的滑片移到某点时,两电表的示数如图丙所示,则电压表的示数为V,电流表的示数为A![]()
(3)小明将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,记录对应的几组电表示数,此过程小明实际探究的问题是电流与的关系.
(4)小明在探究“电流与电阻的关系”时,记录的实验数据如表一.他在分析数据时发现,不能得出教科书上“通电导体的电流跟电阻的大小成反比”的结论,出现这一问题的原因是:未控制电阻R的不变.
表一
实验次数 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 10 | 0.30 |
2 | 20 | 0.50 |
3 | 30 | 0.20 |
(5)表二为小慧记录的“探究电流与电阻的关系”的实验数据,据此可推测,她选用的是本题中规格为“”的滑动变阻器.
表二
实验次数 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 10 | 0.60 |
2 | 20 | 0.30 |
3 | 30 | 0.20 |
4 | 40 | 0.15 |