(2014·绥化) 有一阻值恒定的电阻元件,额定功率P额=6W,额定电压在10V~19V之间.若要正确使用该元件,应先知道其额定电压.实验室里有如下器材:一个蓄电池(电压约为6V)、一个电流表(量程:0~0.6A和0~3A)、一个定值电阻R0=10Ω,两个单刀开关、导线若干.请你用上述器材测出该元件的额定电压.
(1)猜想与假设:根据欧姆定律I=U/R,电功率P=UI,只要我们测出元件电阻的阻值,进而就可计算出其额定电压.
(2)设计实验:
a.该元件的额定电流不超过 A.为提高测量的精确度,电流表应选量程 A.
b.根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中.
(3)进行实验:请按照你设计的电路图补全以下实验步骤,并写出测量的物理量及其对应的符号.
a.连接电路;b. ;c. ;d.断开开关,整理器材.
(4)用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压:U额= .
图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0-0.6 A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60 Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.电源电压为24 V,R0为定值电阻,
(1)R0的作用是 ,当油箱油面下降时,油量表的示数将变 。
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),R0的阻值为_______Ω。
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为___ _A。
(4)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图16中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
LED灯是一种新型的环保节能灯,小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率,他用如图所示的装置进行了实验(其中R0为光敏电阻,其电阻值与光照强度成反比)其实验步骤如下:
①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与光敏电阻的距离约为30cm。闭合开关,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表。
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验。
根据小梦的探究,请回答:
(1)电能转化为内能最多的灯是 ,这是通过观察 来比较的。
(2)电能转化为光能最多的灯是 ,这是通过观察 来比较的。
(3)LED灯的发光效率较 (填“高”或“低”)。
(4)综合分析表中数据可知,15W的LED灯的发光亮度与 的白炽灯发光亮度相当。
小明和小红利用如图12所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” .质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大.温度计显示煤油的温度.
(1)实验中,小明和小红发现 烧瓶中温度计的示数升高快.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.
(2)小明提议利用该装置改成 “比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成 相等的水;将甲烧瓶中的铜丝换成镍铬合金丝,并且与乙烧瓶中的镍铬合金丝的 _____相等. 通过实验观察,发现装有 (选填“水”或“煤油”)的烧瓶中温度计的示数变化较大,说明水比热容较大.
某同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,电源是两节新干电池。他已连接了部分电路,如图甲所示。请你接着完成下列步骤:
(1)选电压表合适的量程,用笔画线代替导线,将电路补画完整.并在丙中画出对应电路图。
(2)当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,这时电路中的电流是 A,电阻丝的电阻为 Ω.这位同学通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是 。
(3)不改变上面连好的电路,用它还可以完成的实验是 。
(4)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡,在多次测电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将增大,造成这一现象的原因是 。
如图所示,是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验:
(1)用质量不同的A.B两个小球(mA>mB)碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球的高度相同,是为了控制两球到达底端时__________相同;实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A.B两个小球的________ 的大小。
(2)将(甲)与(乙)两实验比较可得出结论是:______ _.
将(甲)与(丙)两实验比较可得出结论是:____ _.
(3)本次实验采用物理最常用的一种实验方法是____________。