实验课上,小明班的同学用图甲所示的实验器材探究“电流的大小与电阻的关系”,并连接了部分实验电路。
(1)请你用笔画线代替导线,在答题卡上把图甲中的器材连接成完整的实验电路。
(2)小明首先选用了阻值为 的电阻,电路连接无误后,闭合开关。移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为 时,电流表的示数如图乙所示,此时通过电阻的电流是 。
(3)在表格中记录下 电阻中的电流,小明接下来的操作是:断开开关,换用 的电阻,多次重复前面的实验,并把相应的数据记录下来。
(4)同学们陆续完成了实验,分析数据他们都得出了同样的结论。其中小明、小刚、小民的实验数据如表一、表二、表三所示。
表一
电压 |
|||
电阻 |
5 |
10 |
20 |
电流 |
0.21 |
0.10 |
表二
电压 |
|||
电阻 |
10 |
20 |
30 |
电流 |
0.30 |
0.14 |
0.11 |
表三
电压 |
|||
电阻 |
5 |
15 |
30 |
电流 |
0.60 |
0.20 |
0.10 |
通过交流分享,小明又提出了一个新的问题:若电阻保持不变,电流与电压之间存在着怎样的关系呢?
为了尽快解决这一问题,除了重新进行实验收集数据外,小明还可以 进行分析论证,得出结论。
下图是探究“磁生电”的实验装置.
(1)闭合开关,让悬着的导体AB________(选填“左右”“上下”“沿A向B”或“沿B向A”)运动时,电流表的指针会发生偏转.
(2)若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是________.
(3)实验中发现电流表指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,请你从实验装置和操作上各提一条改进建议.
装置改进:________________________________.
操作改进:________________________________.
如图所示是研究电磁感应现象的实验电路,在进行实验时,小浩使矩形线框在水平方向上做切割磁感线运动,并观察电流计示数,记录实验数据如下:
次数 |
磁铁 |
线圈匝数 |
速度/m·s-1 |
运动方向 |
感应电流/mA |
① |
强 |
10 |
5 |
左 |
20 |
② |
强 |
20 |
5 |
左 |
40 |
③ |
强 |
30 |
5 |
右 |
60(反向) |
④ |
强 |
30 |
10 |
左 |
120 |
⑤ |
弱 |
30 |
5 |
左 |
20 |
⑥ |
强 |
30 |
5 |
左 |
60 |
(1)通过比较________与________两组实验可以得出结论:感应电流大小与线圈匝数有关;
(2)通过比较⑤与⑥可以得出结论:________________________________;
(3)通过比较③与⑥可以得出结论:在确保垂直切割时,感应电流的大小与矩形线框的运动方向________(填“有关”或“无关”);
(4)还可以通过比较________与________得出结论:________________________。
如图所示的实验装置,是用来研究________________(填“电流的磁效应”“电流的热效应”或“磁场对通电导线的作用”)的.实验中把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会观察到导线向右运动;如果把电源正、负极对调后接入电路,会观察到导线ab向________(填“左”或“右”)运动;如果不对调电源正、负极,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,会观察到导线ab向________(填“左”或“右”)运动;如果把电源正、负极对调,同时把蹄形磁体上下磁极也调换,则会观察到导线ab向________(填“左”或“右”)运动.
为了探究电动机为什么会转动,小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连,用漆包线绕一个矩形线网,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上,磁体放在线圈下方,闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
(1)要想改变线圈的转动方向,小明可采用的措施是:________、________;(写出两点)
(2)开关闭合后,如果电动机不转,可能的原因是:________、________;(写出两点)
(3)小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置,他还需要的主要器材是:________。并在虚线框内画出实验电路图。(电动机用符号表示)
晓丽在研究磁场对电流作用的实验中,将直导线换为一块厚度为d、宽度为b的导体板,如图所示,将电压表连在导体板的两侧,发现电压表指针发生偏转,她进一步做了如下实验:
板的材料 |
板的厚度 |
通入板的电流 |
磁场强度 |
电压表示数 |
甲 |
d |
I |
B |
U1 |
乙 |
d |
I |
B |
U2(U2≠U1) |
甲 |
2d |
I |
B |
0.5U1 |
乙 |
d |
2I |
B |
2U2 |
甲 |
d |
I |
2B |
2U1 |
乙 |
0.5d |
3I |
3B |
(1)请你将表中的空格填上.
(2)请你利用上述装置及电源、滑动变阻器、弹簧、小烧杯、开关各一个,导线若干,设计一个可以通过电压表示数比较液体密度大小的装置.
①请画出装置示意图.
②说明工作过程.
③上述过程中液体密度的大小不能直接比较,而是通过电压表示数来比较的,这是利用了________法.