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: __________________________ __________________________________________。
为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,某小组同学提出如下猜想:
猜想1:液体内部的压强可能与深度有关;猜想2:同一深度,液体内部各个方向上的压强可能不同;猜想3:液体内部的压强,可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想1和猜想2,他们用液体压强计研究水内部的压强,得到数据如下表:
液体种类 |
水 |
水 |
水 |
|||||||
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
深度(cm) |
5 |
5 |
5 |
10 |
10 |
10 |
15 |
15 |
15 |
|
橡皮膜方向 |
上 |
下 |
侧 |
上 |
下 |
侧 |
上 |
下 |
侧 |
|
压强计液面高度差(cm) |
4.3 |
4.3 |
4.3 |
8.5 |
8.5 |
8.5 |
13 |
13 |
13 |
请你分析实验数据并回答:
①为了验证猜想1,应选序号为_______的实验数据。实验的结论是:_______。
②猜想2的结论是_______(选填“正确”或“错误”)的。
③为了验证猜想3是否正确,在上述实验的基础上,你还应该进行的实验步骤是_______(写完整实验过程)。
如图是某同学测定“小灯泡功率”的实验电路图,小灯额定电压为2.5V。在实验中至少要多次调节滑动变阻器,电键闭合前滑片P应处于_______(选填“a”或“b”)端,其目的是使_______;然后接通电路,再次调节目的是使_______。在实验时测得的数据如下表。在整理数据计算功率时发现,其中一次实验结果与其他两次实验结果相差很大,经检查,原来是有一个电流的示数读错了。该同学选用的电流表的量程是0-0.6安。试分析:数据表中第_______次电流的读数错了,正确的应为_______,小灯泡额定功率P额=_______瓦。
次数 |
电压(伏) |
电流(安) |
1 |
2 |
1 |
2 |
2.5 |
0.25 |
3 |
3 |
0.30 |
如图所示是用U形管压强计研究液体内部压强规律的示意图,图中探究的是液体内部压强大小与_______的关系。_______实验证明了大气压强的存在且很大,如图所示该装置是_______实验装置,当时的大气压值为_______厘米汞柱。
某物理兴趣小组按照练习册的“课题与实践”,用如图所示的电路探究人体的电阻和人体的安全电压。他们先用如图(a)所示电路测出电源电压,再用图(b)所示电路测出人体的电流,并计算人体的电阻,并将测量结果记录在下表中。
(1)从表一和表二中所测得人体干燥时电阻初步可知:_______。
(2)当通过人体的电流为1毫安时,人体就会有麻刺感,若将此电流作为安全电流,通过计算(写出过程)说明小张同学的安全电压大约为:_______。
(3)测量仅供参考,绝不允许人体直接接触算出的“安全电压”电路,请对图8(c)设置警示语:_______。
小明和小雨通过实验研究将物体放入液体的过程中,容器底部受到液体压力的变化情况。如图所示,他们将重力分别为30牛和40牛的甲、乙两个柱形物体,先后挂在弹簧测力计下,并将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中(液体不溢出)。他们读出测力计示数F,并测得容器底部受到液体压力F底,然后根据相关物理量计算出物体所受浮力F浮,将数据记录在表一、表二中。
实验序号 |
F(N) |
F浮(N) |
F底(N) |
1 |
20 |
10 |
30 |
2 |
16 |
14 |
34 |
3 |
12 |
18 |
38 |
4 |
8 |
22 |
42 |
5 |
4 |
22 |
42 |
实验序号 |
F(N) |
F浮(N) |
F底(N) |
6 |
30 |
10 |
30 |
7 |
25 |
15 |
35 |
8 |
18 |
22 |
42 |
9 |
10 |
30 |
50 |
10 |
8 |
30 |
50 |
①小明分析比较实验序号__________________________后得出结论:不同柱形物体浸入液体中,物体所受浮力相同,容器底部受到液体压力相同。
②小雨分析比较实验序号1、2、3、4或6、7、8、9后得出初步结论:同一柱形物体浸入液体中,______越大,容器底部受到液体压力越大。
③分析实验序号4与5(或9与10)的数据,发现测力计示数F不同时,物体所受浮力F浮和容器底部受到液体压力F底均相同,出现这种情况的原因是:__________________________。
④两位同学仔细分析表一(或表二)的数据,并通过一定的计算,可知容器内液体的重力为__________牛
⑤分析实验序号2和7可以得出,容器底部受到液体压力的增加量分别为_____和_____牛。