为了研究物质的某种特性,某小组同学先做如下实验:
他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水,实验时让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等。)
表一 m1=100g
时间/min |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
温度/℃ |
36 |
35 |
34 |
33 |
32 |
31 |
30 |
30 |
30 |
降低温度/℃ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
6 |
6 |
表二 m2=200g
时间/min |
0 |
4 |
8 |
12 |
16 |
20 |
24 |
28 |
32 |
36 |
温度/℃ |
36 |
35 |
34 |
33 |
32 |
31 |
30 |
29 |
28 |
28 |
降低温度/℃ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8 |
分析比较表一和表二中数据可知,实验时,两杯水所处环境的温度是__________(相同/不同)的。
分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是______________。
分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出的初步结论是_________ _______ _______ _______ 。
进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是________ ___。
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4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(“20 Ω 2A”、“50Ω 1A”),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5Ω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1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω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。为了完成此实验,滑动变阻器应选择______(“20Ω 2A”和“50Ω 1A”中选择一个),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3V,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: __________________________ __________________________________________。
某物理兴趣小组的同学为探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系,设计了如图甲所示的电路.实验时他们将所选的两种金属丝接入电路1和2的位置,通过比较电压表的示数来比较电阻丝的大小.现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示:
编号 |
材料 |
长度(m) |
横截面积(mm2) |
A |
镍铬合金 |
0.3 |
0.5 |
B |
镍铬合金 |
0.6 |
0.5 |
C |
镍铬合金 |
0.3 |
1.0 |
D |
康铜丝 |
0.3 |
0.5 |
E |
康铜丝 |
0.3 |
1.0 |
F |
康铜丝 |
0.8 |
0.8 |
(1)在探究导体电阻与导体长度之间的定量关系时,他们将编号为 两根金属丝对应接入电路1和2的位置,当发现电压表示数U1:U2接近时,可以初步判定:在导体的材料和横截面积相同的条件下,导体的电阻与其长度成正比.
(2)在探究过程中,如果将编号为A和C两根金属丝接入电路1和2的位置,则他们想探究的是导体电阻与 之间的定量关系.
(3)在“交流与合作”时,有位同学提出:用如图乙所示的电路,将所选的金属丝分别接入电路M、N之间,读出电流,然后利用电流跟电阻之间的反比关系,也能探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系.你认为他的实验方法合理吗?请说明理由.
、
丁丁和冬冬同学分别设计了“探究并联电路中电流关系”的实验,他们的实验电路图及数据记录如下所示.
(1)根据他们的实验数据可以得到:
并联电路中的总电流各支路电流之和.(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)对比丁丁和冬冬两位同学的实验及数据,请分析冬冬的实验的优点和不足之处?
优点:
不足:
在“测量小灯泡的电阻”的实验中,电源电压为3V,小灯光的额定电压为2.5V,阻值为10Ω左右,滑动变阻器上标有“20Ω,1A”字样.
(1)如图甲所示是实验电路图,图上的圆圈表示电表 ,请在圆圈内填入相应的字母.
甲
(2)如图乙所示是同学根据图19甲尚未完成的实物图,请你用笔画线代替导线帮他将电路图连接完整.
乙
(3)连接电路时,应将开关__________,经检查电路连接无误,闭合开关做实验前,应先将滑动变阻器连入电路的阻值调到__________,目的是_____________________________________
(4)闭合开关S后发现电压表有示数,而电流表无示数,可能是以下________(填代号)原因造成的.
A.灯泡L短路 | B.灯泡L断路 |
C.滑动变阻器某处开路 | D.开关S接触不良 |
(5)某实验小组通过改变灯泡两端的电压,进行了三次测量,部分记录如表一所示. 若电压表示数为2.50V时,电流表的指针位置如图丙所示,请你填写表格中的两个空格.
表一
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压/V |
1.00 |
1.70 |
2.50 |
电流/A |
0.14 |
0.22 |
|
电阻/Ω |
7.1 |
7.7 |
(6)老师看了该小组的记录,提示说:你们注意到三次测量的电阻相差较大这个现象吗?通过交流,其他小组也都有类似现象:灯泡电阻随电压增大、亮度增强而增大. 经讨论,同学们认识到:实验有误差是肯定的,但这个现象不能单纯用误差来解释.因为:如果是误差,那么三次测得的电阻值应该相差__________(选填“较大”或“较小”),并具有_________(选填“逐次增大”“逐次减小”或“时大时小”)的特点. 后来,同学们注意到灯泡发热发光的特殊性,认为灯泡的电阻可能与_________有关,并通过查阅课本得到了证实.
小明在探究“电流与电压、电阻的关系”时,实验数据分别记录在表一、表二中。
表一电阻R=15Ω
电压U/V |
1.5 |
3 |
4.5 |
电流I/A |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
表二电压U=2V
电阻R/Ω |
5 |
10 |
20 |
电流I/A |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
(1)分析表一数据,可得出结论:_______________________________;
(2)分析表二数据,可得出结论:_______________________________;
(3)综合(1)、(2)结论可得出电流、电压、电阻的关系表达式为:________________________;
(4)本实验采用的研究方法是___________________。