小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有“ ”字样的滑动变阻器,阻值分别为 、 、 的定值电阻。
(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“ ”并画出正确连线。
(2)排除故障后,小明将 定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到 (选填 ”或“ ”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为 。
(3)接下来断开开关,取下 的定值电阻,分别把它换成 、 的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制 (选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电阻 |
5 |
10 |
20 |
电流 |
0.2 |
0.1 |
(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(5)小明想用一个电流表和一个定值电阻 测未知电阻 的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合 、 ,此时电流表的示数为 ;
②闭合 、断开 ,此时电流表的示数为 ;
③求未知电阻 的表达式为: 。(用 、 、 表示)
在做完“用滑动变阻器改变灯泡的亮度”的实验后,小刚认为:通过灯泡的电流越大,灯泡就越亮;通过灯泡的电流相等,灯泡的亮度就相同。实验桌上备有器材:满足实验要求的电源、电流表、开关各一个,额定电压相同、额定功率不同的小灯泡两个,导线若干。请你利用上述实验器材设计一个实验。要求:
(1)请画出你所设计的实验电路图。
(2)根据实验现象简要说明小刚的认识是错误的。
为探究电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关系,小明设计了图所示的实验。他的方法是用电阻丝(其中R甲<R乙)给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热,然后观察插入密封烧瓶里的温度计温度上升的高低,比较电阻丝放热的多少。请你仔细观察小明设计的实验电路,并应用所学知识分析回答问题:探究电流产生的热量多少与电阻的关系时,应闭合开关,断开开关。
为了探究串联电路总电阻与各电阻之间的关系,小芳设计了如图所示的实验电路,其中R1是电阻箱,R2是定值电阻,用R表示R1与R2串联的总电阻(即等效电阻)。用电流表测量串联电路中的电流I,用电压表测量A、B两点间的电压U。小芳通过实验记录的数据如下表所示。请根据表中的实验数据,归纳出总电阻R跟电阻R1的关系式:。
R1 /Ω |
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
U/V |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
I/A |
0.4 |
0.3 |
0.24 |
0.2 |
0.15 |
0.12 |
R/Ω |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
加在定值电阻R两端的电压为U,通过R的电流为I,U随I变化的图像如图所示。根据图像可知:当R两端的电压U为14V时,通过R的的电流I为A。
小明想测出标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率。他选用了以下器材:电压恒为6V的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个,导线若干。经检验发现电压表的0~15V量程已损坏,但0~3V量程完好。于是,小明设计了如图15所示的电路进行实验。
(1)请在虚线框中画出小明设计的电路图。
(2)要测出小灯泡额定功率,应该调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为V,此时电流表的示数如图所示,通过小灯泡的电流为A,则小明测出该小灯泡额定功率是W。