(1)回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
| 过程现象 | 如图是小雨通过改变通电螺丝管中电流方向或线圈的缠绕方向观察到的现象,请根据图甲、乙、丙中小磁针的指向,判定并标出图丁中小磁针的N、S极. | ||
| 方法结论 | 实验中通电螺丝管的极性可以通过小磁针的指向来确定,这里运用了____法.我们可以用____定则来判定通电螺丝管的极性与导线中电流方向的关系. | 应用 | 请标出图中电源的正、负极 |
| 电路图 | 请在方框中画出实验电路图: | 表格图象 | 表1 R=10Ω
如图所示的图象中,能正确表示电阻一定时电流与电压关系的图线是___ . | ||||||||||||||||
| 问题讨论 | 将上述实验电路中的定值电阻换成标有“2.5V 0.3A”的小灯泡,在测量小灯泡的电功率时,两电表示数如图所示,此时小灯泡的实际功率为____W.若要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向____移动. | ||||||||||||||||||
某学校同学想知道:影响电流大小的因素,他们设计了如图所示的电路,选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。![]()
同学们正确连接电路,并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。
| 表一 导体A 长度0.4米 横截面积0.3毫米2 | | 表二 导体B 长度1.2米 横截面积0.3毫米2 | | 表三 导体C 长度1.5米 横截面积0.3毫米2 | |||||||||
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | | 实验序号 | 4 | 5 | 6 | | 实验序号 | 7 | 8 | 9 |
| U(V) | 1.2 | 2.4 | 3.6 | | U(V) | 2.4 | 3.6 | 4.8 | | U(V) | 1.5 | 3.0 | 4.5 |
| I(A) | 0.30 | 0.60 | 0.90 | | I(A) | 0.20 | 0.30 | 0.40 | | I(A) | 0.10 | 0.20 | 0.30 |
他们认为影响电流大小的因素可能是:____________________________________________。
② 分析比较表一或表二或表三中的数据,可初步得出:__________________________。
③ 请进一步分析比较表一和表二和表三中的数据,可初步得出:_______________ ___________。
④为了在表二的基础上继续研究通过导体的电流与导体横截面积的关系,请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。
| 表四 | ||
| 导体 | 长度(米) | 横截面积(毫米2) |
| D | | |
| E | | |
某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )![]()
| A.电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A | B.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω |
| C.灯泡的最小功率是0.162W | D.该电路的最大功率是2.25W |
(10分)某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上,在金属丝安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干.![]()
(1)他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整.
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最_______ (选填“左”或“右”)端.
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.1V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I=_______A,此时金属丝的电阻R=______Ω.
(4) 实验中移动金属夹P.分别测得AP段的长度l和对应的电阻值R,数据如表:
| /cm | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| R/Ω | 2.1 | 2.8 | 3.5 | 4.2 | 4.9 | 5.6 |
| l/cm | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| R/Ω | 2.1 | 2.8 | 3.5 | 4.2 | 4.9 | 5.6 |
(5)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
他们还想借助于图甲继续探究“电压一定时电流与电阻的关系”:
(6)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表的示数(7)______________________________,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V,记下电流表的示数
(8)经过多次实验,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出:_________
小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关.于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究.![]()
(1)请你用笔画线代替导线,根据上图所示的电路图,将下图所示实物图连接完整.![]()
(2)若小雷连接好电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度.原因是他把滑动变阻器的 (选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路.
(3)小雷排除故障后,按上图所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向 (选填“A“或“B“)端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
| 次数 | 电压/V | | 实际功率/W | 电阻Ω |
| 1 | 1.6 | O.20 | O.32 | 8.00 |
| 2 | 2.5 | O.24 | O.60 | 1O.42 |
| 3 | 2.8 | O.26 | O.73 | 1O.77 |
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越 .
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变 表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似.
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.“这种说法错误的原因是小雷忽略了 对小灯电阻的影响.
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关 系.“你认为这种说法 (选填“正确”或“错误”).
某电热水器的简化电路如图所示,A为自动温控开关,当水的温度达到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路。S是热水器的功率选择开关,可选择高低两种加热功率,R1、R2都是发热电阻器。主要的技术指标如下表.[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ],求:![]()
| 额定电压(V) | 220 | 发热电阻器类型 | 电热管 |
| 输入功率一档(W) | 2200 | 输入功率二档(W) | 1600 |
| 温度范围(℃) | 20—78 | 容积(L) | 20 |
(2)把一箱水升高30℃时,水吸收的热量;
(3)当S拨至1时,电路中的电流;
(4)R2的阻值。