孙楠同学用如图7-1-10所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5 Ω、15 Ω和25 Ω的定值电阻接入电路a、b两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
图7-1-10
(1)你能分析出发生错误的原因吗?
(2)如果仍用5 Ω、15 Ω和25 Ω的三个定值电阻进行实验,你能否设计两种方法,验证在电压不变时,导体中的电流跟电阻的关系?画出电路图,并写出简要的实验步骤。
如图7-1-9所示电路,电压表V1的读数为8 V,闭合开关后V2的读数为5 V。若电阻R1的阻值为12 Ω,求R2的阻值。
图7-1-9
某人做实验时把两盏电灯串联起来,灯丝电阻分别为R1=30 Ω,R2=24 Ω,电流表的读数为0.2 A,那么加在R1和R2两端的电压各是多少?
请仔细阅读下面短文,并完成文后问题。
蜡烛能点亮电灯
铅笔芯是石墨制成的,能导电,小明根据课本中的“想想做做”,利用铅笔芯连成如图6-3-10所示的电路,当他改变连入电路中的铅笔芯的长度时,发现灯泡的亮度发生了改变。他想:如果铅笔芯的温度改变,电阻的大小是否改变呢?如果电阻受温度的影响,是温度升高时电阻变大呢。还是温度升高时电阻变小?为了检验自己的想法,他继续进行以下实验探究:调节连入电路中铅笔芯的长度刚好使小灯泡不发光,然后点燃一根蜡烛加热铅笔芯,小灯泡随着铅笔芯温度的升高开始发光了,蜡烛一旦熄灭,小灯泡也慢慢不发光了。小明思考了一下,知道了自己的哪个猜想是正确的了。
图6-3-10
(1)通过体验小明的探究过程,你能分析归纳出什么结论?
(2)你认为这个结论有什么应用?请举一例。
(3)小明在整个探究过程中,大致经历了怎样的思维程序?
用电压表测小灯泡两端电压,用电流表测通过小灯泡的电流,滑动变阻器与小灯泡串联,滑片P向右移动时小灯泡变亮。
(1)根据要求在虚线框中画出电路图;(2)根据电路图将图6-3-9所示的实物连起来。
在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,某老师引导学生作了如下的猜想:
猜想A:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想B:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想C:导体的电阻可能跟导体的材料有关。
如图6-3-8所示是他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,a、b、c三条长度均是1 m,d的长度是0.5 m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a;a、d的材料和横截面积都相同。
图6-3-8
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟__________的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小。
(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟__________的关系,其结论是:___________________。
(3)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题:________________;_________________。
(4)一般说来,所有物体都有电阻。探究过程中,又有同学提出猜想D:电阻还可能跟温度有关。请用一只废灯泡的灯芯设计一个实验来研究这个问题。要求:①说出方法;②画出电路图。