在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,某同学做了如下探究实验:该图是他进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属,a、b、c三条长度均是1m,d的长度是0.5m;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。
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟 两根电阻丝连接,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两根电阻丝连接,闭合开关,发现电流表示数不同,可得结论 。
(3)在以下研究中,运用了与本实验相同方法的是: 。
A.为了形象地描述磁场,引入磁感线
B.通过观察小磁针是否偏转判断电流周围是否存在磁场
C.研究串联电路的电阻关系时,引入了等效电阻的概念
D.研究电流与电压、电阻的关系
我们把磁场强弱和方向处处相同的磁场称为匀强磁场。小明猜想通电导线在磁场中的受力大小与磁场强弱、电流大小和导体长度有关。小明利用同一个匀强磁场和同一段通电导线来研究“通电直导线垂直放在磁场中受力大小跟导线中电流的大小的关系”时,记录的实验数据如下表所示。表中I为导线中的电流,F为通电导线在磁场中受到的力。请根据表中数据归纳通电导线受力F与导线中电流I的关系:在同一匀强磁场中,当 不变的条件下,F= 。
在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω。
图1 图2 图3
(1)请你用笔代替导线,将图1中的实验电路连接完整。(要求:开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于A端。)
(2)小叶同学闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表示数如图2所示,其示数为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图1中滑片P向 端移动。(选填“A”或“B”)
(3)小勇同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
(4)小东同学正确连接电路后闭合开关,发现灯不亮,但是电压表有示数,则故障原因可能是灯泡 。(选填“短路”或“断路”)
在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时,同学们提出了如下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性;
猜想B:电磁铁磁性强弱与电流大小有关
猜想C:电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
为了检验上述猜想是否正确,通过讨论同学们设计了以下方案:
用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上缠绕若干圈,制成简单的电磁铁,用电磁铁吸引大头针。实验中观察到如图所示的四种情景。
根据实验方案和现象,完成下面问题:
(1)通过观察 ,比较电磁铁的磁性强弱。
(2)比较图中 两图的实验现象,可以验证猜想B。
某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源、待测电阻R1、电流表、电压表、滑动变阻器R2、电键及导线若干,所有元件均完好,该同学实验操作步骤正确。
① 按图连接电路时,应将电键 。
② 闭合电键前,滑动变阻器的滑片应移至 (选填“a”或“b”)处;
③ 他在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.20安~0.58安,电压表示数相应的变化范围为2.0伏~6.0伏,当移动滑动变阻器滑片到某位置时,电压表、电流表的示数分别如图所示,则待测电阻R1阻值的平均值为 欧(保留一位小数)。
④ 完成上述实验后,该同学还想测量另一段电炉丝的电阻Rx的阻值,可是在连接电路时,发现电源、电压表和滑动变阻器都已损坏。经过思考,他利用刚才已测得的定值电阻R1及原来剩下的器材,再向老师要了一个电源(电源电压未知且保持不变)和一个电键S1,重新设计电路进行实验。
把设计的电路图画在答题纸相应框内(测量过程中,电路元件接线不能更改)。 简要叙述操作要点: 。
在“测定小灯泡的电功率”实验中,请完成空格处的内容。
① :测定小灯泡在不同电压下的电功率。
② 实验原理: 。
③ 在图所示的电路中,为了测出额定电压为2.5伏小灯泡的额定功率,闭合电键S,移动滑动变阻器的滑片P,眼睛应注意观察 的示数;当电压表的示数为2.5伏时,电流表的示数为0.3安,则小灯泡的额定功率为 瓦。