现有器材:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干.同学们要利用这些器材测量未知电阻的阻值。
(1)小明设计了如图甲所示电路用来测量阻值约为10Ω的电阻。图乙中电路已经部分连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)小明连接电路后,在闭合开关前看到电流表指针指在零刻线的左边,原因是__________________________________________.
(3)清除故障后,闭合开关,当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1=____Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是____________________。
(4)老师还要求小明测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx.小明思考后认为:用图甲所示电路不能测出测出该电阻的阻值,原因是________________________。
⑸为了测出这个几百欧的电阻Rx的阻值,小明设计如图丁所示电路,请帮他完成实验步骤:
(a)按图连接好电路;
(b)闭合S1调节滑动变阻器至适当位置,读出电压表的电压值U
(c)断开S1闭合S2,调节___________________(选填“电阻箱”或“电阻箱和滑动变阻器”)接入电路的电阻,使___________________;
(d)读出电阻箱的阻值R0如图所示,则电阻Rx=_________________Ω。
小凡同学在做“观察水的沸腾”实验中
⑴他的操作如图所示,其中错误之处是。
⑵纠正错误后,水沸腾时温度计示数如图所示,为℃,说明此时气压(选填“<”、“>”或“=”)1个标准大气压。
⑶分析如图所示图像,可知水在沸腾过程中温度的特点是。
下面几幅图是课本中的一些实验装置图,请在题中空格处填入相应的内容。
(1)图a装置探究平面成像特点,选择玻璃板的目的。
(2)图b装置可探究跟电阻的大小关系。
(3)图c说明:断断续续的电流可产生。
小丽同学在初中物理探究实验时发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。
如:图甲的实验是通过,间接的知道物体动能的大小;图乙的实验是通过,间接比较两个电阻丝产生的热量的多少。
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用控制变量法。
如:图甲的实验中,使用同一个球就是为了,探究动能大小与的关系;图乙中将两个电阻串联起来,就是为了,探究电流产生的热量与的关系。
(3)有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验。
如:图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材,我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关;图乙中如果再增加一个,我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了。
在“测定小灯泡额定功率”实验中,小华同学用如图所示的实验器材进行了实验,其中电源电压保持6V不变,小灯泡的额定电压为3.8V,小灯泡的灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)请用铅笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整(连线不得交叉)。
(2)小华在实验中,移动滑片P到某处,发现电压表的示数为3V,为了能测量小灯泡的额定功率,他将滑片P向(选填“左”或“右”)端滑动,直到电压表的示数为3.8V时,观察电流表的指针位置如图乙所示,此时电流表的示数为A,小灯泡的额定功率为W。
(3)小华想:滑动变阻器接入电路的阻值增大时,通过它的电流减小而它两端电压却增大,它消耗的功率是增大还是减小呢? 小华为了探究这个问题,将上述电路中的小灯泡换成阻值为15Ω的定值电阻,电压表和变阻器并联,经过仔细认真地实验,她记录下在变阻器接入电路的阻值不断增大时的各组数据,并计算出了相应的电功率,如表所示。分析表中数据,写出小华能得到的结论:。
(4)就“变阻器功率”的探究,你认为小华收集的数据是否充分?请说明理由______________________________________________________。
如图甲所示是探究小灯泡电阻时连接的实验电路图,选用的小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)某同学连接的电路如图所示,请指出其中的两处错误或不妥:
①_________________________________;
②_________________________________。
(2)将上述错误或不妥改正后,闭合开关,如果发现灯泡发出特别耀眼的光,且此时电流表、电压表都有示数,则出现该现象的原因可能是____________________________。
(3)某同学在实验过程中,在电流表、电压表均有示数的情况下,将小灯泡从灯座中取走,则此时电压表示数(选填“有”或“没有”)。
(4)该同学将测得的数据及计算结果填在下面的表格中:
实验次数 物理量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
电压U/V |
2.5 |
2.0 |
1.5 |
1.0 |
电流I/A |
0.30 |
0.26 |
0.22 |
0.20 |
电阻R/Ω |
7.7 |
6.8 |
5.0 |
小灯泡正常发光时的电阻为_____________Ω(保留一位小数)。
(5)分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这说明_________________________。这种现象在生活中也有体现,例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝____________烧断(选填“容易”或“不容易”)。
(6)小明还想测出一段电炉丝的电阻值,可是在连接电路时发现电流表已被烧坏;请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路。把你设计的实验电路图画在虚线框内(电炉丝的符号为“”)。