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。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: __________________________ __________________________________________。
如图是小明学习小组在用“伏安法测小灯泡电阻”实验中的实物连接图。
(1)小灯泡的额定电压是3.8V,正常发光时的灯丝电阻大约12Ω左右。请你指出连接图中的三处错误。
A
B
C
(2)小明发现邻近的小芳一组,接入最后一根线后,灯马上特别亮,急忙指出她们的两处错误,你认为错误是:
① 、
②。
(3)实验小组排除故障后进行实验,得到了下面5组数据:
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
U/V |
3.0 |
3.5 |
3.8 |
4.0 |
4.5 |
I/A |
0.28 |
0.30 |
0.31 |
0.32 |
0.34 |
R/Ω |
10.7 |
11.7 |
12.3 |
12.5 |
13.2 |
小明发现小灯泡的灯丝电阻值相差很大,你认为可能的因是。
研究影响电阻大小因素时,我们常采用物理研究方法是,即选出两根合适导线,在电压相同情况下,测出它们的电流,然后比较。最后得出结论。根据下表所提供数据回答以下问题。
导线代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
长度(m) |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
0.5 |
横截面积(mm2) |
3.2 |
0.8 |
1.2 |
0.8 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
材料 |
锰铜 |
钨 |
镍铬 |
锰铜 |
钨 |
锰铜 |
镍铬 |
(1)研究电阻与导体长度关系,应选导线C和
(2)研究电阻与导体材料关系,应选导线是
(3)为了研究电阻与导体的关系,应选用导线A和
在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小杨同学利用上述器材。制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中用铁钉插在线圈中的目的是_______。
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_______(填“增加”或“减少”),说明电流越_______,电磁铁磁性越强。
(3)根据图示的情境可知,_______(填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,_______,电磁铁磁性越强。
(4)电磁铁在生活中用途广泛,如图所示,是上海磁悬浮列车的悬浮原理。请在下面放大的图中画出轨道下方的车厢通电线圈的绕线。和磁感线。
小华、小玲和小强分别设计了如图所示的三个装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
(1)在小华设计的图甲这个实验中,电流产生的热量多少是通过________体现出来的,像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”,这种方法在物理学研究中经常用到,请举一例:_________。
(2)在小玲设计的图乙中,将R1和R2串联接入电路中,这是为了保证_______相同;
(3)在小强设计的图丙中,小强在烧瓶中装的是煤油,请问他为什么不选择在烧瓶中装满更容易获得的水?____________________________。
(4)在小华进行的图甲实验中,发现装有_______可乐瓶中温度计的示数升高的快。这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越_______,产生的热量越多。
(5)对比三个同学的设计,谈谈他们的优缺点。
瑞瑞同学在中考物理实验加试时,对串联电路电压规律进行了探究。
猜想与假设 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
设计与进行实验
(1)按图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
(3)在测L2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上:
(4)测出AC间的电压。
交流与评估
(1)在拆接电路时,开关必须______。
(2)瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?
(3)方法改进后,闭合开关测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,断开开关电压表如图所示,则UAB真实值是______V,根据修正后的数据分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压_______各用电器两端的电压之和。(填“等于”或“不等于”)
UAB |
UBC |
UAC |
1.5 |
1.4 |
2.9 |
(4)这个实验在设计步骤上还存在的不足之处是:________。增加这一步骤的作用是:________。
(5)在设计表格上还存在的不足之处是:_________。