某科技创新小组制作了一个直接测量电阻阻值的仪器,器材有:滑动变阻器R′(150Ω 3A)、定值电阻R=100Ω、电压表(量程0﹣3V)、电源(电压6V)及开关和导线若干,设计电路如图,制作过程如下:
(1)在a与b之间接阻值为100Ω电阻R,调节滑动变阻器R′,使电压表示数为3V(即满量程),把电压表的“3V”刻度线标为“100Ω”,此时滑动变阻器R′接入阻值为 Ω;
(2)保持滑动变阻器滑片不动,当在a、b之间接入电阻R1时,电压表示数为2V,则电阻R1= Ω,电压表“2V”处标上此阻值;
(3)据此原理,通过计算可把电压表的电压刻度改为相应的电阻值,这样就可以直接测量电阻.在测量过程中,小组成员发现:电源长时间工作,电源电压会降低,此时若将某未知电阻接入,电压表指针指示标有20Ω处,则该电阻的实际阻值将 (“大于”、“小于”或“等于”)20Ω.
某实验小组探究电流与电压的关系。实验中电源电压恒为3V,定值电阻R为5Ω,实验电路图如图甲所示。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
U/V |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
I/A |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
(1)请根据电路图,用笔画线表示导线,连接图乙所示的实物电路(要求导线不能交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数约为3V保持不变,电流表的示数几乎为零,则电路的故障可能是 (选填"定值电阻R短路""定值电阻R断路"或"滑动变阻器断路");
(3)排除故障后,将多次实验测得的数据记录在表格中,请根据表格中的数据,在图丙的坐标图中画出定值电阻R的I﹣U图像;
(4)分析图像可知,电阻一定时,电流与电压成 比。
如图所示,根据杠杆的平衡条件测量某种液体的密度,所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、容积为100mL的空桶、重为0.5N的物体M、刻度尺、细线。
(1)如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 调节;调节杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(2)把空桶悬挂在A点,物体M悬挂在B点时,杠杆再次在水平位置平衡,测得OA的长度为10cm,OB的长度为20cm,则空桶重为 N。
(3)若此时,往A点的空桶内注满某种液体,调节物体M到C点时,杠杆在水平位置重新平衡,测得OC的长度为42cm,则桶内液体的密度为 kg/m 3。
如图所示,小明在做"测量小灯泡电功率"的实验。实验室有如下器材:电源(设电压恒为6V不变)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R 1"10Ω 1A"和R 2"30Ω 0.5A"的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)连接电路时,小明应选用规格为 (选填"R 1"、"R 2")的滑动变阻器。
(2)连接好电路后,闭合开关前,在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填"A"或"B");
闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡发生 (选填"短路"或"断路")。
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片P到某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填"A"或"B")端移动,使电压表的示数为 V;通过实验,小灯泡的U﹣I图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)由图乙可知,小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与 有关。
如图所示,是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的 不相等。
(2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是 。
(3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化, (选填"甲"或"乙")容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越 (选填"大"或"小"),导体中产生的热量越多。
某实验小组在"研究杠杆平衡条件"的实验中:
(1)实验时应先调节杠杆在 位置平衡,若出现如图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向 (选填"左"或"右")调节。
(2)杠杆平衡后,他们在图乙所示的A位置挂上3个钩码,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应在B位置挂上 个相同的钩码。
次数 |
F 1/N |
L 1/m |
F 2/N |
L 2/m |
1 |
2.0 |
0.05 |
△ |
0.10 |
2 |
3.0 |
0.10 |
2.0 |
0.15 |
3 |
2.0 |
0.30 |
3.0 |
☆ |
(3)上表是该小组在实验中记录杠杆平衡的部分数据,空格处所缺的数据:△= ,☆= 。