某同学用下列器材测量定值电阻的阻值:
干电池2节,电流表A,电压表V,滑动变阻器(规格"30Ω,2A"),开关及导线。
(1)他连接了如图所示的电路,接错了一根导线,请你在这根导线上打"×",并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器 。
(3)他按正确步骤进行了3次实验,记录数据如表所示,此定值电阻的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
数据序号 |
1 |
2 |
3 |
电压U/V |
1.2 |
1.8 |
2.5 |
电流I/A |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
(4)为了使并联在定值电阻两端的电压表的示数为0.5V,在不增加器材的情况下,可以采取的措施是 。
(5)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时,电流表的示数为0.10A;当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数为0.30A;则电压表的示数为2.0V时,电流表的示数可能为 (填"0.20A""0.25A""0.28A"或"0.30A")。
问题解决——测量电阻:
小雨想要知道未知电阻Rx的阻值,现有—个电压恒定的电源(电压值未知)、—个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R1和R2的定值电阻与若干导线,其中R1和R2的阻值都较小,均不能单独与电流表串联接在电源两端,否则会损坏电流表。
(1)请在方框内画出实验电路圈(电路连接好后实验中不能拆卸),并完成测量步骤:
①按照电路图连接实物电路;
②………… ……………………
………………………………
(2)推导出测量电阻Rx的数学表达式。
演绎式探究—探究宇宙中的双星问题:
(l)宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力,万有引力的大小,其中k为常量,m1、m2分别为两个物体的质量,r为两个物体问的距离。物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,用角速度ω来表示。
做匀速圆周运动的物体,运动—周所用的时问叫做周期,用T表示。T与ω的关系为:。物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力。质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动,向心力的大小F心=mω2r,则在m与ω一定时,F心与r的关系可用图甲中的图线 表示。
(2)被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星,双星是绕公共圆心转动的一对恒星,各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供,转动的周期和角速度都相同。如图乙所示,质量为m1、m2的双星,运动半径分别为r1、r2,它们之问的距离L=rl+r2。
请推理证明:周期
归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T。强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,
在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0。则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:
次数 |
R0/Ω |
r/m |
B0/T |
T0/s |
I/A |
1 |
10 |
0.1 |
1.0 |
0.1 |
5π×l0-2 |
2 |
20 |
0.1 |
1.0 |
0.1 |
2.5π×l0-2 |
3 |
20 |
0.2 |
1.0 |
0.1 |
10π×l0-2 |
4 |
10 |
0.1 |
0.3 |
0.1 |
1.5π×l0-2 |
5 |
20 |
0.1 |
0.1 |
0.05 |
0.5π×l0-2 |
(1)I= k,其中k= (填上数值和单位)
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I与R0的关系可以用图象中的图线表示。
综合实验(可以配图说明):
要验证“物体所受的重力跟它的质量成正比”,请完成实验设计方案,要求用上给定的所
有器材。
器材 |
天平,弹簧测力计,体积相同的铝块、铁块和铜块各一个 |
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实验 步骤 |
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数据记录表格 |
回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)探究串联电路的结构和特点
过程现象 |
如图所示,闭合开关,两灯都发光;断开开关,两灯都不发光。把开关改接到B、C处,重复实验,现象相同。 |
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结论 |
在串联电路中,开关可以控制____.开关位置改变,其控制作用 |
(2)探究电流与电压的关系
电路 |
请将实物电路连接完整![]() |
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表格图像 |
① 在电流表表盘上填画第3次实验中电流表所选的接线 ② 根据表中数据,用描点法画出电阻R的I-U图象 ![]() |
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方法 |
用一个定值电阻来探究电流与电压的关系,运用的科学方法是。 |
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问题讨论 |
如图所示,发现电磁铁甲比乙吸引铁钉多,说明在 一定时,外形相同的电磁铁,线圈匝数越多,磁性越强;通过电磁铁吸引铁钉的多少来判定它的磁性强弱,运用的科学方法是 |
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