探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(20 Ω 2 A、50 Ω 1 A),导线若干。
【实验过程】(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。
表一 表二
| 电压U/V |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
2.8 |
|
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
| 电流I/A |
0.12 |
0.16 |
0.20 |
0.24 |
0.28 |
电流 I/A |
0.30 |
0.15 |
0.10 |
(4)小红在探究猜想③时,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是 。
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是: 。
【知识拓展】小红实验时选择的变阻器规格是 。
某实验小组利用如图所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”的实验,将a、b、c、d四段导体分别接入电路.经过测量,得到下表所示数据.
| 导体代号 |
长度/m |
横截面积/mm2 |
材料 |
电流大小/A |
| a |
0.5 |
0.4 |
锰铜合金 |
0.20 |
| b |
0.5 |
0.4 |
镍铬合金 |
0.16 |
| c |
0.5 |
0.2 |
镍铬合金 |
0.08 |
| d |
1.0 |
0.2 |
镍铬合金 |
0.04 |
(1)实验中,通过比较电路中 的大小,判断导体电阻的大小;
(2)为探究导体电阻与导体材料的关系,应控制和 相同,材料不同的导体进行实验;
(3)选取导体 (填导体代号)对比可知:导体电阻大小与导体横截面积有关.
在研究“冰熔化特点”的实验中(实验装置如甲图),根据测得的数据描绘的“温度一时间”关系图象如乙图所示.
(1)某时刻温度计的示数如甲图所示,温度是 ℃.
(2)分析乙图象可知冰熔化过程中吸收热量,温度 (选填“升高”、“降低”或“保持不变”).
(3)乙图中AB与CD段的加热时间相同,冰与水温度升高不同,由此可知:水的比冰的大
用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,图甲中导线E端应与滑动变阻器的选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱相连,使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P发现,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是(只填序号)
A.滑动变阻器断路 B.R短路 C.R断路
(3)排除故障后,将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为A。
(4)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置,记录实验数据,此操作中调节滑动变阻器的目的是。
(5)再将电阻换成15Ω重复操作。
(6)分析数据可得实验结论。
在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。
| 次数 |
钩码重/N |
钩码上升 距离/cm |
弹簧测力计 示数/N |
弹簧测力计 上升距离/cm |
机械效率 |
| 1 |
2 |
10 |
0.8 |
30 |
83.3% |
| 2 |
4 |
10 |
1.5 |
30 |
|
| 3 |
6 |
10 |
30 |
90.9 % |
(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为(结果保留一位小数)
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为N。
(3)分析数据可得结论,是由同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率(选填“高”或“低”)。
(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为(只填序号)
A.71.6% B. 82.4% C. 92.1%
探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中,在两支相同的试管中分别加入水和砂。分别用同一酒精灯加热(如图所示),实验数据记录如下表。
(1)试管中加入的水和砂应保证(选填“体积”或“质量”)相等。
(2)实验中,物质吸热的多少是通过(选填“升高的温度”或“加热的时间”)来反映的。
(3)分析表中数据可知,水和砂两种物质吸热能力较强的是。