小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。
(2)小彬5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是 (写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A。
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持 表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3)。
(5)实验记录的多组数据如下表所示。分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成
比。
实验次数 |
定值电阻(Ω) |
电流表示数(A) |
1 |
5 |
|
2 |
10 |
0.18 |
3 |
20 |
0.09 |
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是 。
为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。从中选择器材按下述要求完成实验。
(1)将所设计的电路图画在方框内;
(2)写出实验步骤;
(3)利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式:Rx=________。
为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。
物质 |
质量 /g |
初始温度 /℃ |
加热时间 /min |
最后温度 /℃ |
水 |
60 |
20 |
6 |
45 |
食用油 |
60 |
20 |
6 |
68 |
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较________来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给________加热更长的时间,此时水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用________这个物理量来描述。
小亮和小雨在“探究小灯泡电阻”的实验中,已知小灯泡正常发光时的电压为2.5V,电阻约为10Ω.
(1)小亮的实验过程如下:①如图甲所示是小亮连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并在图中改正(导线不许交叉).
②电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表的示数为0V,电流表有示数,产生这种现象的原因是:________________________.
③实验中小亮设计的实验记录表格如下表.请你找出表格中的问题________________;小亮又根据实验数据绘制成了U—I图象如图乙,根据该图象提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是________Ω.
实验次数 |
电压/V |
电流/A |
电阻/n |
电阻平均值/Ω |
1 |
||||
2 |
||||
3 |
(2)小雨想利用如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的大小(R0阻值已知).下面是他的实验过程,请你帮他完成实验.
①闭合开关S和S1,断开S2,读出此时电压表的示数为U1.
②________________________________________________,读出此时电压表的示数为U2.
③未知电阻阻值的表达式为:Rx=________.
④实验后小雨又将开关S2换成了一个电压表,当闭合开S和S1时,发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同.如果R0=100Ω且Rx≠R0,则Rx=________Ω.
如图甲所示,艾力做“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验.
(1)连接电路时,开关应________,并将滑动变阻器的滑片滑到________端.
(2)闭合开关后,他发现电流表和电压表的指针偏转情况如图乙所示,出现这种情况的原因可能是________________.
(3)通过实验,他记录了电压与电流相对应的有关数据,如下表,根据表格中的数据,你能得到的结论是________________________________________________________________.
R=10Ω |
电压U/V |
1 |
2 |
3 |
电流I/A |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
(4)利用图甲的电路图还可以完成的实验有________________________________________.
在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,采用了“控制变量”的方法.下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:
导体编号 |
A |
B |
C |
D |
长度(m) |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
0.5 |
横截面积(mm2) |
1.2 |
1.2 |
2.4 |
1.2 |
材料 |
镍铬丝 |
锰铜丝 |
镍铬丝 |
镍铬丝 |
①要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用________________两根导体;
②选用A、C两根导体,探究的是导体电阻大小与导体的________________是否有关.