题目内容

16.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)探究磁场对电流的作用:
实验过程如图所示,闭合开关,发现导体ab向右运动,说明通电导体在磁场中受力,为了说明受力方向与电流方向有关,应该进行的操作是对调电源正负极重复实验. 
应用据此制成电动机.
问题讨论将装置图中的电源换成电流表,可以用来探究电磁感应现象,闭合开关,让ab左右运动,可以发现电流表的指针偏转方向相反.
(2)测量小灯泡的电阻:
装置表格要依次得到表格中的数据,变阻器的滑片应向右移,请将实物电路连接完整:
 

                          
次数U/VI/AR/Ω
10.40.123.3
20.80.193.6
31.20.224.0
图象请在上面的坐标中,利用上表数据,用描点法画出小灯泡的U-I图象.
结论小灯泡的电阻随着电压的增大而增大的原因是:电压越大,温度越高的缘故.
问题讨论取下小灯泡,依次接入5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,向A(选填A或B)移动滑片P使电压表的示数保持不变,可以探究电流与电阻的关系.

分析 (1)力是改变物体运动状态的原因;物体的运动状态发生改变,即表明一定受到力的作用;当力的方向发生改变的时候,受力物体的运动状态也会发生改变;
通电导线在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关;
电源换成电流表,可以用来探究磁生电;根据感应电流方向的因素分析判断电流表的指针偏转方向;
(2)由表格中的数据知变阻器的滑片应向右移电流变化,从而判断变阻器的接线柱情况,电压表应与灯泡并联;
根据表中数据,描点连线画出小灯泡的U-I图象;
从电阻大小的影响因素分析电阻变化的原因;
要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,为保证电阻两端的电压不变,要通过调节滑片,使滑动变阻器两端的电压变大,从而使电阻两端的电压变为原来的值.

解答 解:
(1)实验过程:
当闭合开关,金属棒ab中会有电流通过,发现导体ab向右运动,说明通电导线在磁场中受力的作用;
通电导线在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,所以为了说明受力方向与电流方向有关,应保持磁场方向不变,改变导体中的电流,所以应该进行的操作是对调电源的正负极重复实验.
应用:
利用中,消耗电能得到机械能,由这个现象人们制成了电动机;
问题讨论:
由图知,电源换成电流表,可以用来探究磁生电(即:电磁感应现象);
感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关,让ab左右运动时,导体切割磁感运动方向不断发生改变,产生的感应电流方向也就发生改变,所以电流表的指针会左右摆动;
(2)装置表格:
测电阻的实验中,滑动变阻器应一上一下串联接入电路中,由表格中的数据知变阻器的滑片应向右移电流逐渐变大,说明电路中电阻变小,所以变阻器的B接线柱应接入电路中,电压表应并联在灯泡两端,由表中数据知灯泡两端电压都小于3V,所以电压表使用0-3V量程,电流都小于0.6A,所以电流表使用0-0.6A量程,如图所示:

图象:由表中数据,描点连线画出小灯泡的U-I图象,如图:

结论:
实验时,电压增大时,灯泡的实际功率增大,灯丝温度升高,电阻变大;
问题讨论:
取下小灯泡,依次接入5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,串联电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,滑动变阻器分得的电压变小,电阻分得的电压变大;
要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,所以应调节滑片向A移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数保持不变.
故答案为:(1)通电导体;电源正负极;电动机;相反;
(2)电路图见上图;图象见上图;温度;A;电压表.

点评 本题包括磁场对电流作用和电磁感应现象以及测灯泡电阻以及探究电流与电阻关系的实验,考查了根据实物图的连接、滑动变阻器的调节、数据分析等,考查知识点多,综合性强.

练习册系列答案
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1.在“测量小灯泡电阻”实验中,选择两节新的干电池做电源,小灯泡的额定电压是2.5V,灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω,1A”字样.

(1)如图1是连接的不完整的实验电路,请你用笔画线代替导线把实物图连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮.
(2)连接电路时,开关应断开,正确连好电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表没有示数,如果是小灯泡的灯丝断了,此时电压表的示数约为3V.
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图2所示,通过小灯泡的电流是0.3A,则小灯泡的电阻为8.3Ω.
(4)在图3中分别画出了“小灯泡”和“定值电阻”的U-I图象,则“定值电阻”的U-I图象是甲(填“甲”或“乙”),这样判断的依据是电阻一定时,电流与电压成正比.
(5)小乔还想探究“电路中电流与电阻的关系”,老师取走小灯泡,拿来几个定值电阻,小乔先把10Ω电阻连入如图1所示的电路,实验中,将变阻器的滑片移到某一位置时,读出电压表的示数为2V,并读出电流表此时的示数,紧接着小乔想更换电阻再做两次实验,可供选择的电阻有20Ω、30Ω、40Ω定值电阻各一个,
①为了保证实验成功,他应该选择的电阻是20Ω和30Ω;
②该实验的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比.

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