小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为3V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(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,并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大。
(2)他将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”);排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求时,电流表示数如图乙所示,电流为 A。
(3)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片
向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为 V为止,记录电流表的示数。
(4)为了获得普遍规律,他想利用上述五个电阻分别单独接入电路,进行五次实验,则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
(5)完成上述实验后,小爽又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为 ,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变, ,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光时的电阻就等于滑动变阻器 (选填“A”或“B”)接入电路的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到 (选填“左”或“右”)端,读出电压表的示数为U';
③小灯泡的额定功率表达式为P额= 。
在“动手动脑学物理”课外实践活动中,小华想探究“重力势能与哪些因素有关”,他做出以下猜想:
A.物体重力势能的大小可能与物体被举高的高度有关;
B.物体重力势能的大小可能与物体的质量有关.
老师给小华提供了质量不同的两个小钢球和装满松软细沙子的木箱,小华按如图情景进行实验:每次都将木箱中的细沙抹平,再让小钢球从距地面H高处由静止释放,小钢球砸进细沙并陷入其中,测出小钢球在细沙中下陷的深度d和释放前小钢球的高度H.下表是他实验过程的数据记录:
实验序号 |
小钢球质量m/g |
释放前小钢球高度H/cm |
小钢球在细沙中下陷的深度d/cm |
1 |
50 |
60 |
1.6 |
2 |
50 |
80 |
1.8 |
3 |
50 |
100 |
2.4 |
4 |
100 |
100 |
4.1 |
(1)分析表中2、3两次实验,小华可以得到的结论是:
(2)实验中小钢球的重力势能无法直接观察,小华是根据小钢球在细沙中
来间接判断出小钢球重力势能的大小,这种探究方法称为转换法.下列四个研究实例中,也用到了该探究方法的是
A.认识电流时,用水流进行类比;
B.根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场;
C.在学习蒸发和沸腾时,通过比较得出蒸发和沸腾的异同点;
D.在研究动能的影响因素时,比较木块被钢球推出的距离判断铜球动能的大小
测定小灯泡额定功率的实验器材如下图所示,其中小灯泡上标有“3.8V”的字样,它的电阻约10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把下图中的器材连接成电路(导线不许交叉);
(2)请在下图的方框内画出相应的电路图;
(3)李佳合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是李佳提出以下猜想:A.可能是灯丝断了
B.可能是小灯泡短路
C.可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确,可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表、电压表均无故障)。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况,请判断每种情况下哪个猜想是正确的,并把其序号填写在对应的表格里。
电流表 |
电压表 |
判断结果 |
示数不为零 |
示数为零 |
|
示数为零 |
示数不为零 |
|
示数为零 |
示数为零 |
(4)李佳排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图所示,则通过小灯泡的电流为________________A,小灯泡的额定功率为________________W。
(5)李佳根据测量灯泡实际功率的多组实验数据,作出了,I-U图象,如图所示。结果发现图线不是直线,这表明灯泡的电流与电压不成正比。其原因可能是。
小明晚上看书时发现最近家里的电灯老是忽明忽暗.根据所学电学知识,小明对这种现象的原因作了一个初步的分析.并从实验室选择了如图所示器材.想通过实验模拟出电灯忽明忽暗现象来探究其中原因.
(1)小明设计了如图1所示电路图.请你用笔画线代替导线完成图2的电路连接;
(2)闭合开关后,小明将滑动变阻器的滑片向右滑动.电压表示数逐渐变______,小灯泡亮度逐渐变______;再向左移动滑片时,电压表示数逐渐变______,小灯泡亮又逐渐变______.
(3)反复左右移动滑动变阻器的滑片,即可观察到小灯泡的忽明忽暗现象.由此小明得出了这样的结论:“电灯忽明忽暗可能是由于______不稳定造成的”.
在探究“串联电路电压的规律”实验中:
(1)要用电压表测灯L2两端的电压.连接电路如图甲所示.图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上划“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确.
(2)改正电路后,闭合开关.如图乙所示,电压表的示数为______V,若电源电压为3V,则灯L1两端的电压是______V.
为研究不同物质的吸热能力,某同学用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象,如图所示.
(1)根据图象,某同学认为:“加热相同的时间时,甲升高的温度高一些,这说明甲吸收的热量多一些.”这位同学的判断是否正确?答: ________.
(2)要使甲、乙升高相同温度,应给____加热更长的时间,这说明____的吸热能力强些.