小玉在探究“电流与电阻的关系”的实验中,利用电压恒为6V的电源设计如图甲所示的电路。
(1)小玉将滑动变阻器的滑片移到最右端后,闭合开关S,电压表的指针 (选填“几乎不动”或“偏转很大”)。电流表的示数如图乙所示为 A,则滑动变阻器最大电阻为 Ω.请你在连接错误的一条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)小玉分别把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验,为了完成这四次实验,应控制定值电阻两端电压至少为 V。
(3)小玉用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻R,利用原有电路,测量小灯泡的电阻。实验时,她调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为2V,为使小灯泡正常发光,她应该向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。依据测量的数据,小玉绘制出如图丙所示的图象,她发现电流与电压不成正比,说明小灯泡灯丝的电阻随 的变化而改变。根据丙图还可以求出小灯泡的额定功率 W。
(4)完成上面实验后,小玉又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,利用一个电压未知的电源和阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路。请完成下列实验步骤。
①闭合开关S1,开关S2接a接线柱,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ;
②闭合开关S1,开关S2接b接线柱,滑动变阻器的滑片 (选填“向左移动”、“向右移动或“保持不动”),读出电压表示数为U1;再将开关S2接c接线柱,读出电压表的示数为U2;
③小灯泡额定功率的表达式P额= 。
为了探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关,设计了如图1所示实验,三只完全相同的烧瓶中盛有等质量的煤油,瓶塞上各插 1 根玻璃管,瓶内各装 1 根电阻丝。已知电阻丝R甲 > R乙,R乙=R丙 。
(1)实验中可以通过来判断电流产生热量的多少。
(2)为了探究产生的热量与电阻的关系,应选择的电阻丝为。
(3)闭合开关后,在相同的通电时间内,产热最少的电阻丝是。
(4)利用图2装置也可探究电流通过导体时产生热量与的关系,当通过R1的电流是2A时,10s内电流通过R1产生的热量是J。
在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中:
(1)小玉正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,观察到电流表示数为0.2A,电压表示数如图甲所示,则定值电阻阻值为Ω。
(2)小玉仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果,你认为合适吗?,理由是。
(3)测出电阻后,小玉将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡,测量小灯泡的电功率,图乙是小玉重新连接的不完整的电路,请你用笔代替导线将实物电路连接完整。(要求:滑片P向右移动时,小灯泡变亮)
(4)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为V时,小灯泡正常发光,如果此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是W。
(5)另一实验小组同学,按正确方法完成实验后,分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U—I图像如丁图所示,则表示“定值电阻”的U—I图像的是(填“甲”或“乙”),这样判断的依据是。
为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。
物质 |
质量/g |
初始温度/0C |
加热时间/min |
最后温度/0C |
水 |
60 |
20 |
6 |
45 |
食用油 |
60 |
20 |
6 |
68 |
实验数据记录如下表。
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度_____(选填“高”或“低”).
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
(3)实验表明,_____________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
在测3.8V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V.
(1)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮).
(2)若在连接电路时,有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器(A/B/C)连入电路,才能保证实验顺利进行.
(3)小明合理地连接好电路,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮.小明分析后发现是灯泡的故障.请你依据表一中电流表、电压表示数出现的几种情况,帮小明判断故障原因,并将其填写在表中对应的空格中.
(4)表二为某小组的实验记录:
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为错误之处是:,正确测量结果P额=W;
在科学探究过程中,经常需要多次实验.如在本实验中,综合分析实验数据,你能发现,可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的共同规律;有的多次实验是为了求平均值以减小实验误差,如:(填实验名称).
(6)在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知),设计了如图乙所示的电路,继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。测量时,应先闭合开关S和S1,
调节滑动变阻器,当电流表的示数为时,小灯泡正常工作.接着将S1断开、S2闭合,读出电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率P额=(用I、U额 和R0表示).
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是,应改为;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是%;
③滑轮组的机械效率与无关.
实验 次数 |
物重 G/N |
物体上升的 高度h/cm |
测力计的 示数F/N |
测力计移动 的距离s/cm |
1 |
6 |
3 |
2.5 |
9 |
2 |
6 |
5 |
2.5 |
18 |
3 |
6 |
8 |
2.5 |
24 |
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个定滑轮,目的是为了改变;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率(相同/不相同).