探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(20 Ω 2 A、50 Ω 1 A),导线若干。
【实验过程】
(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。
(4)小红在探究猜想③时,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是 。
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是: 。
(6分)为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究.下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据.
表一
甲弹簧受到的拉力/N |
O |
l |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
甲弹簧的长度/cm |
6.O |
9.O |
12.0 |
15.O |
18.O |
21.O |
24.O |
表二
乙弹簧受到的拉力/N |
O |
l |
2 |
3 |
4 |
S |
6 |
乙弹簧的长度/cm |
6.0 |
7.5 |
9.O |
lO.5 |
12,0 |
13.5 |
15.O |
(1)分析表一和表二数据可知:
①在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成_______;
②在拉力相同的情况下,甲弹簧伸长的长度比乙弹簧_______ (选“大"或“小”)。
(2)如图所示的A、B两弹簧测力汁分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同.则量程较大的是(选填“A”或“B”下同)测力计,精度较高的是测力计.
(3)经实验探究发现:在拉力相通的情况下,弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系,请设计一个简单实验,证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关。
在“测定小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、额定电压是2.5 V电阻约9 Ω的小灯泡、标有“20Ω,1.5A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整(要求连线不得交叉,电流表的量程选择要恰当)。
(2)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中操作不当之处。
(3)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡此时的电阻是____________Ω(计算结果保留一位小数)。
(5)小明分别测出了灯泡在暗、亮、很亮三种情况下灯泡的电阻值,发现阻值差异很大。他检查操作过程无失误,造成这种结果最可能的原因是__________________________________________________。
小丽有一个金灿灿的实心饰品,她想知道这个饰品是否是纯金的。她选用托盘天平、量筒、细线、烧杯和水等,进行了如下的实验操作:(ρ金=19.3×103 kg /m3)
A.把托盘天平放在水平桌面上;
B.把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
C.将饰品用细线系好后慢慢地放入量筒中,并记下水和饰品的总体积;
D.在量筒中倒入适量的水,并记下水的体积;
E.将饰品放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡。
请你帮助小丽回答下面五个问题:
(1)正确实验操作顺序是:A、B、______________(余下步骤请用字母序号填出)。
(2)在调节平衡螺母时,发现指针偏向分度盘的左侧,如图甲所示。此时应将平衡螺母向_____________端调节(选填“左”或“右”),直到指针指向分度盘的中央。
(3)用调好的天平称量饰品的质量,当天平再次平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则饰品的质量是__________g;用细线拴好饰品放入装有适量水的量筒中,如图丙所示,则饰品的体积是_____________cm3。
(4)通过计算饰品的密度,可以确定饰品纯金的。(填“是”或“不是”)
(5)“适量的水”的含义是____________________________________。
在实验探究中,经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。如图所示,两电阻丝串联在电路中,将其放入同样大小的烧瓶中,可以对瓶中液体加热。现有如下课题:
探究导体电阻大小与材料是否有关
B.探究不同物质的吸热能力
C.探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
D.探究导体电阻大小与长度是否有关
⑴如果A、B两瓶中电阻丝电阻大小相等,烧瓶中装着相同质量的水和煤油,则可以探究课题。(填课题对应的字母)此探究中;水和煤油吸热的多少是通过___________________来反映的(选填“升高的温度”或“加热时间”)。
⑵在探究课题C时,小明将两根阻值不同的电阻丝(RA>RB)接入电路,在两烧瓶中装初温和质量都相同的煤油,通电一段时间后观察到A瓶中煤油温度较高。由此可知结论:在电流和通电时间相同时,电阻________________,产生的热量越多。
⑶在与⑵的探究基础上:若选择________ 相同,材料不同的两根电阻丝接入电路就可以探究课题A;若选择________ 相同,____________不同的两根电阻丝接入电路就可以探究课题D。
(8分)在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω,实验器材如图甲所示.
⑴在图甲中,请你用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉);
⑵在连接电路时开关应,滑动变阻器的滑片应放在(选填“A”或“B”)端;
⑶小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片P发现电流表示数变大时,灯变亮,而电压表示数在变小,其原因可能是___________________________________
⑷小明正确连接好电路后,某次实验中,电压表读数为l.8V,电流表示数为0.24A。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向(选填“A”或“B”)端滑动,小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W。
⑸小明认为利用该实验还可以测出灯泡的灯丝电阻,于是他根据以上测得的两组电压和电流计算出灯丝电阻后发现两次测量的灯丝电阻相差较大,其原因是_______________________。