某班在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,分成了两大组进行实验探究:
(1)甲实验小组为了研究“电阻中的电流与电压的关系”设计了如图所示的电路.
a.请你指出他们在电路连接上的两处错误: , .
b.该实验小组在器材选择上有一个元件选择是错误的,是 ,应换成 ,理由是: .
(2)乙实验小组探究为了“电阻中的电流与电阻的关系”特选择了以下器材:学生电源、开关1个、滑动变阻器R0一个、导线若干、四个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω),但是由于粗心少领了一只电压表,多领了一只电流表。同学们通过思考讨论设计出了如图—2所示的电路图,并进行了实验(实验之前老师特别强调他们注意用控制变量法)。实验步骤如下:
a.先将各元件按电路图正确连接,接入的定值电阻分别为R1=5Ω、R2=10Ω,调节滑动变阻器,读出电流表的示数记如下表;
接入电阻 |
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
20 |
电流I/A |
1.00 |
0.50 |
① |
② |
b.把定值电阻R2换成R3,,记下对应电流表A2的示数,填入表格中(请你帮他们完整这一步的操作);
c.再把R3换成R4,按上一步的操作进行调节,并记下对应电流表的示数,填入上面表格中的①②横线上;
d.分析数据得出结论:
小明和同学们用如图所示的器材测量未知电阻Rx的阻值(约15Ω),电源电压约3V,电流表(量程为0~0.6A和0~3A),定值电阻R0有三种规格可选(1Ω、10Ω、1000Ω).
⑴ 小明设计的电路如图甲所示,如图乙是根据电路图连接的实物图,其中有部分导线还未连接好,请你用笔画线帮他连好.
⑵ 为尽量减小误差,定值电阻R0应选Ω.
⑶ 测量时,先闭合开关S1,电流表示数为I1,再闭合S2,电流表示数为I2,请用测得的物理量推导出未知电阻Rx的表达式,并写出推导过程.
下表是一种家用蒸汽电熨斗的铭牌.汽烫时,水箱中的水滴入被加热的底板汽室,迅速汽化产生向下的蒸汽.
额定电压 |
220V |
功能 |
汽烫、干烫 |
额定频率 |
50Hz |
蒸汽方式 |
滴下式 |
额定功率 |
1000W |
水箱容积 |
300mL |
⑴ 如果在熨斗水箱中注满水,则所注水的质量为多少千克?
⑵ 用熨斗汽烫衣服应先预热,使金属底板的温度从20℃升高到220℃,这时温控开关自动断开.已知金属底板的质量为1kg,金属底板的比热容为0.46×103J/(kg·℃).则蒸汽电熨斗预热过程中金属底板吸收的热量为多少焦耳?
⑶ 汽烫时,水滴入汽室,由于水升温汽化带走热量,当金属底板温度降到190℃时,温控开关自动闭合,电熨斗开始加热.当温度达到220℃时,温控开关自动断开,停止加热.如此反复,蒸汽电熨斗汽烫衣服时的工作情况按如图所示的规律变化.若汽烫一件衣服用时12min,则需消耗多少焦耳电能?
为参加全国青少年创新大赛,小强运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,如图所示.其中定值电阻R0=5Ω,电源电压恒为4.5V,R是固定的、竖直放置的硬电阻棒、总长为30cm,总电阻为15Ω,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计.
⑴ R0在电路中的作用是.
⑵ 当被测身高增加时,电压表的示数(变大/变小/不变).
⑶ 小强和小明分别用该测量仪测量时,电流表示数分别为0.3A和0.5A,已知小强的身高为170cm,则小明的身高为多少?
在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:
(1)如图所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(要求:滑片在右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大)
(2)闭合开关,向左移动变阻器滑片,电流表示数。
(3)实验数据记录如下:
①分析表1数据,可以得出的结论是:;
②分析表2数据,可以得出的结论是:。
(4)如表1所示,在研究电流与电阻关系时,当把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,下一步操作是:调节滑动变阻器的滑片,保持不变。
在做“探究决定电阻大小的因素”的实验时,需要在电压相同的条件下比较通过不同导线的电流,发现决定电阻大小的因素.右表是几种实验用导线的参数:
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/m2 |
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)为了研究电阻与导体材料有关,应选用导线C和导线;
(2)为了研究电阻与导体的长度有关,应选用导线C和导线;
(3)为了研究电阻与导体横截面积有关,应选用导线A和导线;
(4)上述研究方法在物理学里叫法。