题目内容

9.回顾实验和探究:(将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)探究影响电磁铁磁性强弱的因素:
实验
过程
用如图所示的装置进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数相等,发现电磁铁乙吸引大头针的数目比甲多.
结论上述实验说明:电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关.
(2)探究欧姆定律
实验装置请根据电路图1将第一步实验的实物图2电路连接完整:
方法步骤①用10Ω的电阻做实验,连接电路,移动滑片P,测量并记下几组电压值和电流值,填入表1.
②用20Ω的电阻做实验,连接电路,移动滑片P,测量并记下几组电压值和电流值,填入表2.但少填了一组数据,请你帮她填上.
图象请利用表1数据,用描点法画出R1的I-U图象.
表格表1  R1=10Ω
U/V369
I/A0.30.60.9
表2  R2=20Ω
U/V369
I/A0.150.30.45
问题讨论我们还可以利用此装置测量导体的电阻,依据的原理公式是R=$\frac{U}{I}$.其中运用的科学方法是伏安法.

分析 (1)电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故该实验中利用控制变量的思维分析即可解决;
(2)在探究欧姆定律的实验中,变阻器应串联在电路中,且所选的接线柱应该是“一上一下”,故据此补充完整实物图即可;
同时结合表正所提供的数据,据探究过程中的控制变量法,结合欧姆定律即可解决后面的问题.

解答 解:(1))在该题中,两图的电流相等,乙图的线圈匝数比甲图多,故乙图的磁性强,所吸引的大头针数目多;即该实验说明电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关.
(2)由于在探究欧姆定律的 实验中,变阻器应串联在电路中,且所选的接线柱应该是“一上一下”,故答案见下图:

根据表1和表2描点,然后用直线连接起来;如下图所示:

表2中第二组数据对应的电流值:I′=$\frac{U′}{R′}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A;
测量导体的电阻,依据的原理是R=$\frac{U}{I}$,这里运用的科学方法是伏安法.
故答案为:(1)相等;多;线圈匝数;(2)见上图;见上图;0.3;R=$\frac{U}{I}$;伏安.

点评 知道产生感应电流的条件,并能运用控制变量的思维去分析和处理有关电流、电压、电阻的关系及电磁铁磁性强弱的影响因素是解决该题的关键.

练习册系列答案
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18.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明同学连接了如图甲所示的实物图,电源为2节新干电池.

(1)图甲中电压表连接不完整,电压表的负接线柱应与点F相连(选填“E”或“F”).
(2)电路连接无误后,闭合开关,先后将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路,移动滑片P进行了二次实验,数据如表格所示.小明紧接着再将20Ω的定值电阻替换10Ω的电阻后,直接读出电流表的示数为0.12 A.
物理量

实验次数
电阻R(Ω)电流I
(A)
150.4
2100.2
320
(3)①小明同学发现实验桌上还有一个小灯泡,他想测这个小灯泡的额定功率(小灯泡标有“2.5V”字样),于是他将该灯泡替换上面实验中20Ω的定值电阻,电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是C(选填字母序号).
A.更换小灯泡;B.检查电路是否断路;C.移动滑动变阻器滑片.
②正确操作后当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙,则小灯泡的额定功率为0.75W.
③同小组的其他同学设计了如图丙的电路图,利用它也可以测出上面小灯泡的额定功率(图中电源电压不变,定值电阻阻值为R),具体操作如下:
A、将开关S拨到2处,闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V;
B、断开开关S1,将开关S拨到1处,保持滑动变阻器的滑片位置不动,再闭合开关S1,记下此时电压表的示数为U;
C、算出该灯额定功率P=$\frac{2.5V×(U-2.5V)}{R}$.(写出表达式)

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