爱动脑的小明想利用物理知识将电流表改装成电子拉力计,图甲是其电路原理图。弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计),定值电阻,a、b是一根长为的均匀电阻丝(其电阻大小与长度成正比),阻值为,电源电压,电流表的量程为;当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。已知该弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图乙所示。
(1)将电流表的表盘改为拉力计的表盘,可以把拉力的大小信息转化为电流信息,更加方便简洁,信息转化的关键环节为:拉力大小变化滑片P的位置变化电路的______ 变化电流的变化;
(2)当不拉拉环时,电路中的电流是______ A;
(3)在电路中连入的目的是______ ;
(4)为了保证电路安全,还需要对电阻丝接入电路的范围进行限制,其允许接入的阻值范围是______ ,该拉力计能够测量的最大拉力是______ N;
(5)在不改变电表的条件下,要增大电子拉力计测量范围,以下调整方案可行的是______ ;
A.增大电源电压 B.减小电阻的阻值 C.在电路中再串联一个电阻
(6)在图丙所示的电流表盘上标出拉力为时指针的位置______ ;
(7)小红同学设计了将电压表改装电子拉力计的电路,如图丁所示,弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图乙所示,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为,是长为的均匀电阻丝,阻值为,此方案中的电压表示数与被测拉力F之间的关系式:______ V。(用、、、、和F表示)。
(1)将电流表的表盘改为拉力计的表盘,可以把拉力的大小信息转化为电流信息,更加方便简洁,信息转化的关键环节为:拉力大小变化滑片P的位置变化电路的
(2)当不拉拉环时,电路中的电流是
(3)在电路中连入的目的是
(4)为了保证电路安全,还需要对电阻丝接入电路的范围进行限制,其允许接入的阻值范围是
(5)在不改变电表的条件下,要增大电子拉力计测量范围,以下调整方案可行的是
A.增大电源电压 B.减小电阻的阻值 C.在电路中再串联一个电阻
(6)在图丙所示的电流表盘上标出拉力为时指针的位置
(7)小红同学设计了将电压表改装电子拉力计的电路,如图丁所示,弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图乙所示,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为,是长为的均匀电阻丝,阻值为,此方案中的电压表示数与被测拉力F之间的关系式:
更新时间:2024/01/17 21:17:48
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解题方法
【推荐1】小明在探究“弹簧的伸长量与拉力的关系”时,利用如图甲所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表。
(1)根据表格中的数据,在图乙中作出“弹簧的伸长量与拉力的关系”的图像。______
(2)分析数据或图像可得出结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成______ 。
(3)小明又对两根长度相同、粗细不同的弹簧(如图丙所示)进行研究,记录弹簧受到的拉力大小和弹簧的长度,根据多组测量数据作出了如图丁所示的图像。分析图像可知:分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,用弹簧______ 制成的弹簧测力计精确度较高。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
钩码的拉力 | 0 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
弹簧的长度 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
弹簧的伸长量 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
(2)分析数据或图像可得出结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成
(3)小明又对两根长度相同、粗细不同的弹簧(如图丙所示)进行研究,记录弹簧受到的拉力大小和弹簧的长度,根据多组测量数据作出了如图丁所示的图像。分析图像可知:分别用这两根弹簧制成弹簧测力计,用弹簧
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【推荐2】实验桌上有弹簧一根、钩码一盒以及如图所示的装置。请利用上述实验器材,设计一个实验证明:“在弹性范围内,弹簧所受的拉力越大,弹簧的伸长量越大”。请写出实验步骤,画出实验数据记录表格。
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解题方法
【推荐3】为了探究“在弹性限度内,弹簧的伸长与受到拉力的关系”,所用的装置如图,实验器材是:一个铁架台、一端有环一端有钩的弹簧2根(能承受的最大拉力均为10牛)、1N的钩码若干、刻度尺一把。记录的实验数据如下表:
(1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)的数据及相关条件,初步归纳的结论是:同一根弹簧,在弹性限度内,___________ ;
(2)分析比较实验序号 1与4或2与5或3与6的数据及相关条件,初步归纳的结论是:不同弹簧,在弹性限度内,___________ ,弹簧伸长的长度不同;
(3)进一步综合分析表一、表二得到的数据关系,可归纳得出:同一根弹簧,在弹性限度内,__________________ 是一个定值,不同弹簧这个比值不同;
(4)小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。你认为用弹簧测力计好,还是用钩码更好一些?答:___________ ;理由是:___________ 。
表一 弹簧A | 表二 弹簧B | |||||
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
钩码的个数 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
拉力F(牛) | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
弹簧的伸长Δx(厘米) | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
(2)分析比较实验序号 1与4或2与5或3与6的数据及相关条件,初步归纳的结论是:不同弹簧,在弹性限度内,
(3)进一步综合分析表一、表二得到的数据关系,可归纳得出:同一根弹簧,在弹性限度内,
(4)小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是:用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小,力的数值由弹簧测力计读出。你认为用弹簧测力计好,还是用钩码更好一些?答:
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解题方法
【推荐1】小红同学在某次物理实验考查中抽到考题《用伏安法测量某未知电阻的阻值》的实验,实验电路图如图甲所示,请你帮他完成下列问题:
(1)根据电路图,把图乙中所缺失的导线连接起来_______ ;(导线不得交叉)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最_______ (选填“左”或“右”)端;
(3)粗略检查后闭合开关,发现电压表的指针出现反偏现象,可能出现这种情况的原因是_______ (选填“A”或“B”)。
A.电压表量程选小了 B.电压表的正负接线柱接反了
(4)通过三次实验得出的实验数据如表所示:
第三次得出的电流如图丙所示,请你根据所提供信息求出所测未知电阻的阻值为_______ Ω;第三次定值电阻的电功率为_______ W;
(5)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丁所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0=20Ω。实验步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器读出并记录电流表示数I1=0.5A;
②开关S1断开,闭合开关S、S2,保持滑片不动,读出并记录电流表示数I2=0.3A;
处理实验数据,可求得Rx=_______ Ω。滑动变阻器在此实验中的一个作用是:_______ 。
(1)根据电路图,把图乙中所缺失的导线连接起来
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最
(3)粗略检查后闭合开关,发现电压表的指针出现反偏现象,可能出现这种情况的原因是
A.电压表量程选小了 B.电压表的正负接线柱接反了
(4)通过三次实验得出的实验数据如表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.2 | 1.8 | 2.4 |
电流I/A | 0.20 | 0.28 |
(5)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丁所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0=20Ω。实验步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器读出并记录电流表示数I1=0.5A;
②开关S1断开,闭合开关S、S2,保持滑片不动,读出并记录电流表示数I2=0.3A;
处理实验数据,可求得Rx=
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【推荐2】小桂利用如图甲所示的电路“探究通过导体的电流与电阻的关系”,用到的实验器材有:电源(恒为4.5V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(20Ω、1A)、电压表、电流表、开关、导线等。
(1)请根据图甲的电路图将图乙的实物图补充完整,要求滑片向右滑时滑动变阻器的阻值变大;( )
(2)小桂在实际操作中,连接电路后,闭合开关,小桂发现电流表和电压表示数均较大,且无论怎么移动滑动变阻器电流表示数都不变,则可能的原因是___________ ;
(3)滑动变阻器除了可以保护电路还起到了控制___________ 不变的作用;
(4)排除故障后,小桂随机选取电阻进行了五次实验后,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙所示。实验过程中,小桂用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路中,闭合开关,他应将滑动变阻器的滑片向___________ 移动(填“左”或“右”)直到电压表示数为 ___________ V;
(5)交流讨论时发现五次数据中有一次的数据不太合理,但实验中各电路元件完好,读数、记录均无误,分析了原因是小桂更换了某电阻后忘记移动滑动变阻器滑片就记录了电压、电流表示数,请你根据图丙中的数据分析,小桂应该是将___________ Ω的定值电阻连入电路时忘了移动变阻器滑片,在这次实验之前,小桂选取的是 ___________ Ω的定值电阻。
(1)请根据图甲的电路图将图乙的实物图补充完整,要求滑片向右滑时滑动变阻器的阻值变大;
(2)小桂在实际操作中,连接电路后,闭合开关,小桂发现电流表和电压表示数均较大,且无论怎么移动滑动变阻器电流表示数都不变,则可能的原因是
(3)滑动变阻器除了可以保护电路还起到了控制
(4)排除故障后,小桂随机选取电阻进行了五次实验后,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙所示。实验过程中,小桂用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路中,闭合开关,他应将滑动变阻器的滑片向
(5)交流讨论时发现五次数据中有一次的数据不太合理,但实验中各电路元件完好,读数、记录均无误,分析了原因是小桂更换了某电阻后忘记移动滑动变阻器滑片就记录了电压、电流表示数,请你根据图丙中的数据分析,小桂应该是将
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】某实验小组在“探究电流与电阻的关系”的实验中,逐次在a、b间接入阻值为5Ω、10Ω、15Ω的电阻,每次换接电阻后,都要调节滑动变阻器,使电阻两端的电压保持不变。(1)如图甲所示,连接的电路中有一根导线有错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将甲图连接完整;
(2)改正错误后,a、b间接入电阻为5Ω时,将滑动变阻器滑片滑至___________ 端(填字母)。
(3)图丙是根据上述实验数据绘制的I-R图像,则电阻两端的电压为___________ V。
(4)三个定值电阻中选取某一个电阻R,添加一个电阻箱R'其余的利用原有器材,可以测量标有“0.2A”字样的小灯泡正常发光时的电阻RL,电路如图丁所示。
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱调为某一阻值R1;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为___________ A,记录电压表示数;
③断开开关,再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关反复调节___________ ,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R2,断开开关。
④小灯泡正常发光时的电阻 RL=__________ 。
(2)改正错误后,a、b间接入电阻为5Ω时,将滑动变阻器滑片滑至
(3)图丙是根据上述实验数据绘制的I-R图像,则电阻两端的电压为
(4)三个定值电阻中选取某一个电阻R,添加一个电阻箱R'其余的利用原有器材,可以测量标有“0.2A”字样的小灯泡正常发光时的电阻RL,电路如图丁所示。
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱调为某一阻值R1;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为
③断开开关,再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关反复调节
④小灯泡正常发光时的电阻 RL=
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实验题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】电学实验课上,老师提供了“20Ω1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材;利用所学知识,请帮助小鹏同学完成下面的实验;
(1)探究电流与电阻关系时,小鹏设计了图甲所示实验电路,其中滑动变阻器R1除了可以保护电路外,还有______ 的作用;根据现有器材,为了让四个定值电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的预设电压U0不能低于______ V;(2)小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源(以上两器材均能满足实验要求),经过思考,利用原有的“20Ω1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材,小鹏设计了图丙所示电路,请帮他完成实验;①为完成实验,请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2;______
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至最左端,电流表的示数为0.3A;
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1,闭合开关S、S2,向左移动______ 的滑片,直至电流表的示数为0.5A;
④____________ ,断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表的示数恰好为0.24A;
⑤小灯泡的额定功率P额=______ W;
(1)探究电流与电阻关系时,小鹏设计了图甲所示实验电路,其中滑动变阻器R1除了可以保护电路外,还有
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至最左端,电流表的示数为0.3A;
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1,闭合开关S、S2,向左移动
④
⑤小灯泡的额定功率P额=
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实验题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】某兴趣小组同学探究电流与电压、电阻的关系。实验中电流表的量程“00.6A”,电压表的量程为“03V”,滑动变阻器的规格为“30Ω,1A”,电源电压3V保持不变。将电阻箱R接入AB之间进行实验探究。
(1)如图甲所示,连接电路后,闭合开关,发现电压表和电流表出现如图乙所示的现象,可能出现的电路故障为______ ;
(2)排除故障后,他们先将电阻箱调至5Ω不变,探究电流与电压的关系,调节滑动变阻器,测量并记录了5组数据,在图丙中相应描出了5个点,请根据5个点画出定值电阻的I—U图像______ ;
(3)分析图丙的I—U图像,可得出结论:______ ;
(4)接着他们探究电流与电阻的关系,控制电阻箱两端的电压为2V不变,他们首先将电阻箱调至5Ω,测出电流。断开开关后,接着将电阻箱调至10Ω,继续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到最右端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置,从安全和规范角度考虑,正确的顺序是______ (填序号),上述操作④中判断滑片已处于“适当位置”的依据是______ ;
(5)要完成第(4)小题探究电流与电阻关系的实验,且电阻箱R可以组成09999Ω范围内各种整数的电阻值,则电阻箱可接入的阻值范围是______ ______ Ω。
(1)如图甲所示,连接电路后,闭合开关,发现电压表和电流表出现如图乙所示的现象,可能出现的电路故障为
(2)排除故障后,他们先将电阻箱调至5Ω不变,探究电流与电压的关系,调节滑动变阻器,测量并记录了5组数据,在图丙中相应描出了5个点,请根据5个点画出定值电阻的I—U图像
(3)分析图丙的I—U图像,可得出结论:
(4)接着他们探究电流与电阻的关系,控制电阻箱两端的电压为2V不变,他们首先将电阻箱调至5Ω,测出电流。断开开关后,接着将电阻箱调至10Ω,继续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到最右端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置,从安全和规范角度考虑,正确的顺序是
(5)要完成第(4)小题探究电流与电阻关系的实验,且电阻箱R可以组成09999Ω范围内各种整数的电阻值,则电阻箱可接入的阻值范围是
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实验题
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较难
(0.4)
【推荐3】在“探究电流与电阻的关系”实验中,有以下器材:电源(电压恒为4.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 2A”字样)和开关各一个,“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各一个、导线若干。如图所示,是小林连接好的电路。(1)实验中,小林把5Ω的定值电阻接入电路中,此时电流表的示数为0.4A;接着实验,他断开开关,把5Ω的定值电阻换成10Ω,仍然使电压表保持之前的电压值不变,则电流表的示数为_______ A;
(2)在实验过程中,当他把1Ω的定值电阻换成20Ω后,发现把滑片P滑到最左端,电压表的示数也不能减小到想要的数值,这样就不能完成实验了。根据所学的物理知识,他想到了两个解决的办法,请你帮他完成:
方法一:把现有的滑动变阻器换成一个最大阻值至少为________ Ω的滑动变阻器;
方法二:其他器材不变,在电路中再串联一个定值电阻R0,重新做实验,仍然使电压表保持原来的电压值不变,依次换用5Ω到20Ω这四个电阻,就能顺利完成实验了,但是R0的阻值大小是有要求的,R0的最大阻值为_______ Ω;
(3)通过数据分析他得出的实验结论是:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_______ 。
(2)在实验过程中,当他把1Ω的定值电阻换成20Ω后,发现把滑片P滑到最左端,电压表的示数也不能减小到想要的数值,这样就不能完成实验了。根据所学的物理知识,他想到了两个解决的办法,请你帮他完成:
方法一:把现有的滑动变阻器换成一个最大阻值至少为
方法二:其他器材不变,在电路中再串联一个定值电阻R0,重新做实验,仍然使电压表保持原来的电压值不变,依次换用5Ω到20Ω这四个电阻,就能顺利完成实验了,但是R0的阻值大小是有要求的,R0的最大阻值为
(3)通过数据分析他得出的实验结论是:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成
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