题目内容
【题目】小聪在“探究电流和电阻的关系”的实验中,连接电路,如图甲所示。可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω。
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(1)请你用笔划线代替导线,把图甲所示的电路补充完整____(要求滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路中的阻值变大);
(2)他把5Ω的电阻连入电路后,将滑动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为0,其原因可能是______。排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求,此时,电流表的示数为0.4A;
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向____(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为_____V为止,记录电流表的示数;
(4)完成上述实验之后,小聪想测量一个小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为U额。他又找来一个阻值为R0的定值电阻,设计了电路图乙。请补全实验步骤并写出表达式:
①只闭合开关S和___(选填“S1”或“S2”),移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_________(用已知量字母表示),此时小灯泡正常发光;
②只闭合开关S和__(选填“S1”或“S2”),保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I;
③小灯泡额定功率的表达式是P额=_________。(用已知量和所测物理量符号表示)
【答案】
定值电阻断路 右 2 S2
S1
【解析】
(1)[1]因要求滑片向右移动时连入电路中的阻值变大,故滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联,如下所示:
。
(2)[2]电流表无示数而电压表有示数,则故障原因可能是定值电阻断路;此时电压表测量电源电压。
(3)[3]探究电流与电阻的关系时,应该控制定值电阻两端的电压不变,拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关后定值电阻两端的电压变大,此时应增大滑动变阻器的阻值,则应将变阻器滑片向右端移动,使定值电阻两端的电压不变。
[4]由(2)可知,当接入5Ω的电阻时,电流表的示数是0.4A,由欧姆定律得,此时定值电阻两端的电压是
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可知,实验中定值电阻两端的电压保持2V不变,所以将滑动变阻器的滑轮向右端移动时,直到电压表的示数为2V为止,记录电流表的示数。
(4)①[5][6]②[7]实验步骤:①只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为
,此时小灯泡正常发光;②只闭合开关S和S1,保持滑动变阻器滑片的位置不动,记下电流表的示数I。
③[8]在①中,电流表测定值电阻的电流,根据欧姆定律的变形公式,
,定值电阻的电压为
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根据并联电路电压的规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;在②中,电流表测灯与定值电阻并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律灯的额定电流为
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小灯泡额定功率的表达式
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【题目】为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”,李明设计了如图所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻:
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(1)在本实验中电阻R0的作用是___________;本实验主要采用了__________ 研究方法;
(2)小明检查电路后认为电路设计存在问题,实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同,无法判断其电阻变化;小明的观点_______( 正确、错误),理由是________________________;
(3)闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热,每隔10秒记录一次,加热过程中要用酒精灯的_______加热;
实验次 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电流/A | 0.1 | 0.19 | 0.21 | 0.22 |
(4)实验中发现铅笔芯是_____(导体、绝缘体),铅笔芯的电阻随温度的升高而______。(变大、变小、不变)
【题目】在“探究串联电路特点”时小明选用两只规格相同的灯泡,连接的电路如图甲所示:
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(1)探究“串联电路的电流关系”中;连接电路时,开关处于_________状态,分别把电流表________(选填“串联”或“并联”)接入图中A、B、C 处;
(2)在探究“串联电路的电压关系”时,小明将电压表并联在L1两端,闭合开关前,发现电压表指针如图乙所示,此时应把电压表的____________;闭合开关后,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该____________;
(3)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记为IA、IB、IC,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC,数据如下:
IA/A | IB/A | IC/A | UAB/V | UBC/V | UAC/V | |
0.32 | 0.31 | 0.32 | 1.4 | 1.4 | 2.9 |
在误差允许范围内,则IA、IB、IC的关系是__________;UAB、UBC、UAC之间的关系是_________;
(4)为了使结论更具有普遍性,可采用的最佳方法是:________(填写序号):
①换用不同规格灯泡多次实验;
②改变电源电压多次实验。