设计实验证明,当电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比。
(1)画出实验电路图。
(2)写出主要实验步骤。
(3)画出数据表格。
在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,某同学做了如下探究实验:该图是他进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属,a、b、c三条长度均是1m,d的长度是0.5m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a,a、d的材料和横截面积都相同。
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟两根电阻丝连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小。
(2)依次把M、N跟a、d两根电阻丝连接,闭合开关,发现电流表示数不同,可得结论。
(3)在以下研究中,运用了与本实验相同方法的是:。
A.为了形象地描述磁场,引入磁感线 |
B.通过观察小磁针是否偏转判断电流周围是否存在磁场 |
C.研究串联电路的电阻关系时,引入了等效电阻的概念 |
D.研究电流与电压、电阻的关系 |
我们把磁场强弱和方向处处相同的磁场称为匀强磁场。小明猜想通电导线在磁场中的受力大小与磁场强弱、电流大小和导体长度有关。小明利用同一个匀强磁场和同一段通电导线来研究“通电直导线垂直放在磁场中受力大小跟导线中电流的大小的关系”时,记录的实验数据如下表所示。表中I为导线中的电流,F为通电导线在磁场中受到的力。请根据表中数据归纳通电导线受力F与导线中电流I的关系:在同一匀强磁场中,当不变的条件下,F=。
在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω。
图1图2图3
(1)请你用笔代替导线,将图1中的实验电路连接完整。(要求:开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于A端。)
(2)小叶同学闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图2所示,其示数为V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图1中滑片P向端移动。(选填“A”或“B”)
(3)小勇同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是W。
(4)小东同学正确连接电路后闭合开关,发现灯不亮,但是电压表有示数,则故障原因可能是灯泡。(选填“短路”或“断路”)
在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时,同学们提出了如下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性;
猜想B:电磁铁磁性强弱与电流大小有关
猜想C:电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
为了检验上述猜想是否正确,通过讨论同学们设计了以下方案:
用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上缠绕若干圈,制成简单的电磁铁,用电磁铁吸引大头针。实验中观察到如图所示的四种情景。
根据实验方案和现象,完成下面问题:
(1)通过观察,比较电磁铁的磁性强弱。
(2)比较图中两图的实验现象,可以验证猜想B。
如图所示,是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请指出电路连接中的两个不当之处:
① ;
② 。
(2)他们改正电路连接中的不当之处后,闭合开关,移动变阻器滑片时,发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化,但两电表的示数总是比较小,灯泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是:
。
(3)电路正常后,他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。记录如下:
电压(V) |
2.0 |
2.5 |
2.8 |
电流(A) |
0.20 |
0.24 |
0.26 |
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为 ;
②通过分析实验数据可知,小灯泡的电阻是 (填写“不变”或“变化”)的,其原因是: 。
(4)实验结束,小明提出了一个探究设想:可以利用图中的实验器材来探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”。
①请帮他们设计一个实验方案,将电路图画在虚线框中;
②在实验探究过程中,滑动变阻器不但可以改变电路中的电流,它还是电路中的一个 ,但在移动滑片时一定要注意 。