在伏安法测电阻的实验中,老师为同学们提供的实验器材有:几节干电池、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、一个开关、一个阻值约为10Ω的定值电阻和若干导线。
(1)为了减少实验误差,要改变定值电阻两端的电压,多次测量电压和电流的值。小明采用了调节滑动变阻器的方法,小红采用了改变电池个数的方法,如图甲、乙所示。请说出其中一种方法的一条优点: 。
(2)如图丙,是小明的实验电路。
①请用笔画线代替导线,连接好电路,连接电路时,开关应该 ,滑动变阻器的滑片移动到 端。
②闭合开关,小明发现电流表几乎没有示数,而电压表的示数接近于电源电压。电路中的故障可能是 。
③排除故障后,闭合开关,接下来小明的操作是: 。
④记下几组数据,算出每次的电阻值,求出平均值。
在初中物理实验中,用长方体木块作实验器材可以研究很多问题,现在请你以长方体木块作为实验器材之一,可以适当添加其他辅助器材,设计两个实验来研究或说明相关的物理问题。(力、热、声、光、电均可)
添加主要器材 |
主要实验过程 |
研究或说明的 物理问题 |
|
示例 |
弹簧测力计、 细线 |
用细线将木块悬挂在弹簧测力计钩上,待木块静止时,读出弹簧测力计示数。 |
木块受到重力 |
设计一 |
|||
设计二 |
小华同学想用天平和量杯测一石块的密度。
(1)在调节天平时,发现分度盘的指针如图19所示,此时应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)端调。
(2)用调节好的天平测石块的质量,若天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图20所示,则石块的质量g,若量杯测出石块的体积为15.8cm3,则石块的密度是g/cm3。
通过物理知识的学习,同学们不难发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。例如:在探究摩擦力与什么因素有关的实验中(如图17所示),用弹簧测力计拉动木块时,必须让木块在水平面上做运动,通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小;又如,在研究“牛顿第一定律”的实验中(如图18所示),让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动,小车在水平方向上受力的大小可通过小车表现出来。
(2)当要研究某个物理量与多个因素的关系时,一般要采用 法。例如:在探究摩擦力与什么因素有关的实验中,要研究摩擦力的大小与压力大小关系,就要多次改变,同时保持接触面的粗糙程度不变。
安娜同学想利用图15所给实验器材 “测定小灯泡的额定功率”,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω.
(1)电路连接中有一处明显错误,请你在错误处打“×”,并在原图中画出正确的电路连线。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数为2.4V;继续移动滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图16所示为A,小灯泡的额定功率是W.
小明同学用如图所示的仪器进行“测量小灯泡功率”的实验,己知小灯泡额定电压是2.5V,(1)将图14的电路连接成完整的测量电路。
(2)电路中滑动变阻器对电路起保护作用,因此闭合开关前,其滑片应移到最________ (选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动变阻器滑片,当电压表示数为2V时,电流表示数如图15所示,这时通过小灯泡的电流是________A。
(3)下面表一表二分别是小明和小东各自进行测量额定电压为2.5V同一小灯泡功率的实验收集的数据:
表一
实验次数 |
电压U/V |
电流I/A |
电功率P/W |
1 |
1.5 |
0.16 |
0.240 |
2 |
2.5 |
0.25 |
0.625 |
3 |
2.8 |
0.27 |
0.756 |
表二
实验次数 |
电压U/V |
电流I/A |
电功率P/W |
平均功率P/W |
1 |
1.2 |
0.13 |
0.156 |
0.494 |
2 |
2.5 |
0.25 |
0.625 |
|
3 |
2.7 |
0.26 |
0.702 |
他们完成实验进行相互交流时,小明认为该小灯泡的额定功率为0.625W而小东认为该小灯泡的额定功率为0.494W,你认为________的说法正确。理由是_______________________。
(4)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω)。他用电阻
丝替换了小灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,小明认为不改变其它电路元
件连接方式,也能完成实验。请你帮助小明完成实验。已知滑动变阻器最大阻值为R′,电
源电压恒定不变。 (写出实验操作和电阻Rx最后表达式)
实捡操作步骤
表达式:Rx=