“探究电流与电阻的关系”实验的实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、和30Ω。
(1)小华将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是电阻R_______ (选填“短路”或“断路”);排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,达到实验要求时,电流表示数如图乙所示,电流为________ A;
(2)将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为_____ V为止,记录电流表的示数;
(3)为了获得普遍规律,他想利用上述五个电阻分别单独接入电路,进行五次实验,则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于_______ Ω;
(4)完成上述实验后,小爽又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为U额,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,________________ ,使电压表的示数为U额,此时滑动变阻器_____ (选填“A”或“B”)接入电路的电阻就等于灯泡正常发光时的电阻;再保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到最_____ 端,读出电压表的示数为U1;
③小灯泡的额定功率表达式为P额=____________________ 。
(1)小华将5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是电阻R
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①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为U额,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,
③小灯泡的额定功率表达式为P额=
更新时间:2024-01-02 22:08:19
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解题方法
【推荐1】用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压,电阻的关系:
表1
表二
(1)利用电路探究电流与电压的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得电流、电压如表1所示;根据表1中的数据,可以得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________ 。
(2)利用电路探究电流与电阻的关系。先将R1的阻值调为5Ω,通过滑动变阻器使电压表的示数为1.5 V,然后将R1的阻值调为10Ω,这时应向________ (选填“右”或“左”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为1.5 V。
(3)利用该电路还可以测量电源电压。将滑动变阻器的滑片移动到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,利用表2中的数据求得电源电压为________ V。
表1
次数 | U/V | I/A |
① | 1.0 | 0.20 |
② | 1.5 | 0.30 |
③ | 2.0 | 0.40 |
表二
次数 | I/A | |
① | 10 | 0.20 |
② | 5 | 0.30 |
③ | 2.5 | 0.40 |
(1)利用电路探究电流与电压的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得电流、电压如表1所示;根据表1中的数据,可以得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
(2)利用电路探究电流与电阻的关系。先将R1的阻值调为5Ω,通过滑动变阻器使电压表的示数为1.5 V,然后将R1的阻值调为10Ω,这时应向
(3)利用该电路还可以测量电源电压。将滑动变阻器的滑片移动到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,利用表2中的数据求得电源电压为
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【推荐2】探究欧姆定律:
实验装置 | 请画出电路图,并将实物图补充完整 | |||||||||||||||||||||||||
步骤 | ①连接电路时,滑动变阻器的滑片P应移至最右端 ②将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑片P,测量并记录三次电压和电流 值,填入表1。 ③将10Ω的定值电阻连入电路,重复上述实验,将数据填入表2 | |||||||||||||||||||||||||
表格 | 表1:R1=5Ω
| 表2:R2=10Ω
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结论 | 1、上述实验图像如图所示,则图线 2、比较 | |||||||||||||||||||||||||
问题讨论 | 若把定值电阻R换成小灯泡,可测量灯泡电阻,实验数据如下表,请画出小灯泡的I﹣U图像
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【推荐3】用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“201.5A”。
(1)实验时,依次更换不同的电阻,分别记录每次电阻R和电流表示数I,数据如表,其中第4次实验的电流表示数如图乙所示;实验中滑动变阻器除了保护电路之外,还具有的作用是______ ;
(2)同学们在表中增加了的数据,并根据I-的值在图丙的坐标纸中描出了相应的点,请你在图丙中补充第4次的实验数据点,并作出I-图像______ ,相对于I-R图像该图像的优点是______ ;
(3)根据图像可以得到的实验结论是:______ 。
(1)实验时,依次更换不同的电阻,分别记录每次电阻R和电流表示数I,数据如表,其中第4次实验的电流表示数如图乙所示;实验中滑动变阻器除了保护电路之外,还具有的作用是
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电阻 | 30 | 20 | 15 | 10 | 5 |
电流 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.48 | |
电压 | 0.033 | 0.050 | 0.067 | 0.100 | 0.200 |
(3)根据图像可以得到的实验结论是:
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【推荐1】在“测量小灯泡的电功率”的实验中,器材如下:学生电源、小灯泡L(额定电压2.5 V)、定值电阻R(10Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器(10Ω 2 A)、开关各一个,导线若干,电路如图。
(1)测量小灯泡额定功率时,电压表示数如图,接下来应将滑动变阻器滑片P向______ 端移动。当灯泡正常发光时,电流表示数如图,则小灯泡的额定功率为 ______ W。
(2)实验过程中,发现小灯泡突然熄灭,电压表和电流表示数均0,经排查为电流表故障,其故障为______ (填“断路”或“短路”)。
(3)由于无法修复故障,请用提供的器材,重新设计电路以完成实验(若部分器材在实验中需移动位置,可用虚线表示),将电路图画于方框内______ 。
(4)完成实验,数据如上表。实验过程中电源电压不变,新设计的电路电源应选择 ______ V档(学生电源档位有:2 V、4 V、6 V、8V、10 V、12 V)。
(1)测量小灯泡额定功率时,电压表示数如图,接下来应将滑动变阻器滑片P向
(2)实验过程中,发现小灯泡突然熄灭,电压表和电流表示数均0,经排查为电流表故障,其故障为
(3)由于无法修复故障,请用提供的器材,重新设计电路以完成实验(若部分器材在实验中需移动位置,可用虚线表示),将电路图画于方框内
实验序号 | 电压U/V | 电流I/A | 功率P/W | 发光情况 |
1 | 2.5 | 正常发光 | ||
2 | 2.0 | 0.3 | 0.6 | 较暗 |
3 | 3.0 | 3.0 | 1.08 | 较亮 |
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解题方法
【推荐2】小华用图甲所示的实验电路,测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定功率,其中电源由四节新的干电池串联组成。
(1)闭合开关后,小华发现______ (填“电流表”或“电压表”)几乎无示数,检查电路后发现有一根导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确______ ;
(2)改正错误后,小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则该灯泡的额定功率为______ W,若想使小灯泡的电功率变大些,则滑片P应向______ 移动(填“左”或“右”);
(3)小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置,设计了如图丙所示的电路,也测出了这个小灯泡的额定功率,具体操作是:闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为U额,保持滑片的位置不变,只将电压表的______ 点(选填“A”或“B”)接线改接到______ 点,观察并记录电压表的示数U,通过计算求出了小灯泡的额定功率P=______ (所测物理量的符号表示)。
(1)闭合开关后,小华发现
(2)改正错误后,小明调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则该灯泡的额定功率为
(3)小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置,设计了如图丙所示的电路,也测出了这个小灯泡的额定功率,具体操作是:闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为U额,保持滑片的位置不变,只将电压表的
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解题方法
【推荐3】小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中,找来了电压为的电源,额定电压为的小灯泡(电阻约为),电流表、电压表各一只,滑动变阻器一个,并关一个,导线若干,组装电路。
(1)如图甲所示,检查时发现有一条导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并只移动一条导线,用笔画线代替导线将电路图连接正确。( )
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表没有示数,则可能出现的故障是( )
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器阻值过大
(3)小侨同学排除电路故障后,继续实验,共进行了4次测量,并将相关数据记录在表格中,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,请根据电流表示数把表格补充完整。
(4)小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象,可以得出结论:小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变___________ (选填“亮”或“暗”);小侨___________ (选填“能”或“不能”)将小灯泡的电阻求平均值。
(5)完成上述实验后,小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关拨到触点___________ (选填“A”或者“B”),移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压;
②保持滑片的位置不动,再将开关拨到另一触点,读出电压表的示数;
③用、、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式___________ 。
(1)如图甲所示,检查时发现有一条导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并只移动一条导线,用笔画线代替导线将电路图连接正确。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表没有示数,则可能出现的故障是
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器阻值过大
(3)小侨同学排除电路故障后,继续实验,共进行了4次测量,并将相关数据记录在表格中,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,请根据电流表示数把表格补充完整。
实验序号 | 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω | 电功率P/W | 灯泡亮度 |
1 | 0.5 | 0.16 | 3.1 | 0.08 | 不亮 |
2 | 1.5 | 7.1 | 较暗 | ||
3 | 2.5 | 0.28 | 8.9 | 0.70 | 正常 |
4 | 3.0 | 0.30 | 10.0 | 0.90 | 很亮 |
(4)小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象,可以得出结论:小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变
(5)完成上述实验后,小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关拨到触点
②保持滑片的位置不动,再将开关拨到另一触点,读出电压表的示数;
③用、、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式
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