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。
(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:
(1)小明实验时选择的是 Ω电阻。
(2)小红实验时选择的变阻器规格是 。
在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)挂重物前,小明发现杠杆左端低右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向调节。
(2)如图所示,每个钩码重0.5N,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,弹簧测力计示数为N时,杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然保持在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将_。
(3)某实验小组进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=1.5N,L1=10cm,F2=1N和 L2=15cm。该实验小组能不能根据这组数据就得出探究结 论?;理由是_。
现有额定电压12V的电源,电压表(量程为3V、15V两档)、电流表(量程为0.6A、3A两档)各一个.为了较为准确地测定额定电压为3.8V的小灯泡在正常工作状态下的电阻值,设计了如图(甲)所示的电路图,图中滑动变阻器R′的作用是 .请在图(乙)中以笔画线代替导线将电路连接完整,要求图中滑动变阻器接入电路阻值最大.实验中电压表的读数为U,电流表的读数为I,定值电阻阻值为R,则小灯泡的电阻值RL可表示为.
向家坝水电站是金沙江下游梯级发电站开发中的最末一个电站,在大坝修建中要用到大量碎石子.小华随意选取其中一块石子,准备在实验室测定它的密度.
(1)他先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端 处,发现指针静止在分度盘中央的右侧,则应将平衡螺母向 调节,直至天平平衡.
(2)用调好的天平测石子的质量,当盘中所加砝码和游码位置如图(甲)所示时,天平平衡,则此石子的质量为 g.在量筒内装有一定量的水,该石子放入前、后的情况如图(乙)所示,则石子的体积是 cm3,此石子的密度是 kg/m3.
李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”.同学们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关.他们设计的实验装置如图,弹簧左端固定在墙上,放在水平面上,水平面A点左侧光滑,右侧粗糙.物体P压缩弹簧到B点后从静止释放,运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离,物体运动到D点停止.请补充完成他们的探究过程:
(1)对同一根弹簧,物体P压缩弹簧至B点,从静止释放,运动到D点.测量 之间的距离和 之间的距离,并改变 之间的距离,测多组数据,分析数据得到:弹簧长度变化量越大,弹性势能越大.
(2)对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧,物体P分别压缩弹簧至同一位置B点,从静止释放,运动到D点.分别测量 之间的距离,改变压缩量,重复试验,分析数据得到:弹性势能与弹簧粗细有关.
许婷用如图1所示的电路测量小灯泡的电功率的同时,测量小灯泡的电阻.小灯泡额定电压为2.5V,正常工作时电阻约8Ω.
实验室提供的器材有:电压为6V的电源,电压表V(量程为6V).滑动变阻器R1(规格为“10Ω,1A”),滑动变阻器R2(规格为“50Ω,0.5A”),电流表A1(量程0.6A),电流表A2(量程3A).
(1)为保证实验顺利进行,并且有较高的准确性,滑动变阻器应该选 ,电流表应该选 .
(2)许婷在实验时,将电流表和电压表的位置交换了,其他连接正确,闭合开关后 .
A.电流表烧坏 B.电压表示数约6V C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
(3)正确连接好电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将电压表和电流表部分读数填在下表中.电压表读数为2.5V时,电流表的示数如图2所示,请帮许婷将此读数填在下表中.
序号 |
电压表示数U/V |
电流表示数I/A |
1 |
1.0 |
0.14 |
2 |
1.5 |
0.21 |
3 |
2.0 |
0.26 |
4 |
2.5 |
|
5 |
3.0 |
0.36 |
(4)根据补充完整后的上表数据,测得小灯泡在电压为2.0V时的实际功率是 W,在正常工作状态时电阻是 Ω.