小明利用图甲电路研究电流与电压的关系,其中滑动变阻器最大阻值为500欧,定值电阻 阻值为10欧,闭合开关,当滑片从最右端慢慢向左移动,发现最初电压表指针几乎不动,直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转,继续左移,指针偏转角度迅速变大,即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中,要使滑片每移动一段距离,都能引起电压表示数较为明显的变化,应选择怎样的滑动变阻器?小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器,利用图乙进行如下实验:
①取3条长度都为100厘米的粗细均匀电阻丝 、 、 ,阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝 接入图乙电路,闭合开关,滑片 从最右端移到最左端,记录电压表示数 随滑片移动长度 变化的相关数据,多次测量。
③分别用电阻丝 、 代替 ,重复步骤②。
④处理相关数据,获得“电压表示数 随移动长度 变化的关系”如图丙。
(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线 与接线柱 处的连接意外断开,此时
示数为零的电表是 。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是 。
(3)若利用图乙研究通过 的电流与其两端电压的关系,在 、 、 三条电阻丝中,你认为选择哪一条电
阻丝最合适并说明理由。
小明在探究"电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关"的实验中,提出了下列猜想:
A.与通电时间有关
B.与电阻大小有关
C.与电压大小有关
D.与电流大小有关
实验器材有:阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题:
(1)探究猜想A时,将某一电阻丝接入电路,保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝,闭合开关一段时间后火柴头才燃烧,这一现象说明:
①电阻丝产生的热量通过 的方式传递给火柴头;
②电阻丝产生的热量与通电时间 (选填"有关"或"无关");
(2)探究猜想B时,如图所示,将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路,把两根相同的火柴头分别接触电阻丝(设火柴头与整根电阻丝接触);
①小明思考,若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧,据此能否判断该电阻丝产生的热量多? (选填"能"或"不能");
②闭合开关较长时间后,发现两电阻丝均发热,但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下,选择下列哪组电阻丝进行实验更可行? (填字母序号)
A.20Ω 30Ω
B.15Ω 15Ω
C.5Ω 25Ω
(3)小明通过上述实验发现:电阻越大,电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为:串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同,那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式,能否合理完成对猜想B的方案设计 ?请你说明理由 。
在探究"光的反射规律"的实验中,为了确定反射光线和入射光线的位置关系,实验器材有:可旋转的光屏(如图甲所示,光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转)、平面镜和激光电筒。如图乙所示,将光屏立放在水平放置的镜面上,让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。
(1)实验中,光屏A是用来呈现 光线的,为了观察到完整的光路,光屏B需旋转到图乙中的位置 (填序号);
(2)旋转光屏A到位置1时,也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路,通过以上操作过程可知,要观察完整的光路,光屏A、B两部分旋转后要处于 ;
(3)记录多次实验光路,进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称,这条过入射点并 于镜面的直线ON叫做 ,根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
如图甲所示,在“测量一个小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为3V。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙中的器材连接成完整的电路(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大);
(2)连接好电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,继续进行探究,根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像,如图丙所示,分析可知:小灯泡的额定功率为 W;若电流表的示数如图丁所示,其示数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω;
(4)若实验室电压表损坏,某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表,并设计了如图戊所示电路,在电源电压保持不变情况下,也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率,其实验步骤如下:
①闭合S1,断开S2,移动滑动变阻器R的滑片至最左端,记下电流表的示数为I1;
②闭合S2,断开S1,调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光,电流表示数为I额;
③保持滑动变阻器R的滑片不动,闭合S1,断开S2,记下电流表的示数为I2;
④则小灯泡额定功率的表达式为P额= (用I额、I1、I2和R0等符号表示)
为确定某种金属块的密度,某实验小组进行了如下探究:
(1)调节天平平衡。将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘左侧,要使天平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调;
(2)用天平测量金属块的质量。当天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则金属块的质量m为 g;
(3)用量筒测量金属块的体积。将水倒入量筒,液面达到的位置如图乙所示,再把金属块完全浸没在量筒的水中,水面升高,如图丙所示,则该金属块的体积V为 cm3;
(4)根据测量结果可知该金属块的密度为 kg/m3。
(5)若实验中不小心把量筒打碎了,某同学用烧杯代替量筒继续做实验,其探究步骤如下:
①往烧杯倒入适量的水,把一个质量为m0的金属块放入烧杯中,发现金属块沉入水中,如图丁所示,用油性笔记下此水面位置M;
②用天平测出烧杯、水和金属块的总质量m1;
③将金属块从水中取出,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M处,如图戊所示;
④用天平测出烧杯和水的总质量m2;
⑤已知水的密度为ρ,则金属块密度的表达式为: (请用m0、m1、m2和ρ等符号表示)
如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= A、I= A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可)。
(6)本次实验的不足之处是: 。