实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源(电源两端的电压一定)、阻值已知的定值电阻和开关各1个,电阻箱(电路图符号)一个,电流表一块,导线若干。请选用上述实验器材,设计一个实验证明:两个电阻R1与R2并联时,如果R1的阻值保持不变,则电路中总电流I与通过支路电阻R2的电流I2的关系为:I = I2 + b(b为常量)。请画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表。(5分)
如图所示,有一可绕中点O转动的轻质细杆,杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的。小刚用这套实验器材探究杠杆平衡条件,他使杆在水平位置平衡后,在杆的A刻线处挂了2个钩码后,在杆的B刻线处也挂了2个钩码,杆在水平位置平衡。当他在B刻线处改挂1个钩码后,杆失去了平衡。小刚由此得出结论:只有施加在杆中点两侧的力大小相等时,杆才能在水平位置平衡。请你利用上述器材通过实验说明小刚的说法是错误的。请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。 (2分)
某中学物理课外兴趣小组同学想探究当导体两端电压一定时,通过导体的电流随导体电阻变化的规律。通过实验得到了如图所示图像。根据图像可知:
(1)当导体两端电压一定时,导体的电阻越大,通过导体的电流 。(选填“越大”或“越小”)
(2)当导体电阻为20Ω时,该导体在100s内消耗的电能为 J。(2分)
下表是小红和晓伟同学在做“研究电阻消耗的电功率与电阻阻值之间关系”的实验时,记录的一部分实验数据。请根据表中数据归纳电功率P与电阻R的关系:在 的条件下,P = 。(2分)
R/W |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
4.5 |
5 |
6 |
7.5 |
U/V |
2 |
2.4 |
2.8 |
3.2 |
3.6 |
4 |
4.8 |
6 |
P/W |
1.6 |
1.92 |
2.24 |
2.56 |
2.88 |
3.2 |
3.84 |
4.8 |
图是测滑轮组的机械效率的装置图。用弹簧测力计拉动绳子自由端,将重为6N钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A' 位置匀速竖直上升到B' 位置, 在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为2.5N,则:
(1) 总功是 J。
(2) 滑轮组的机械效率是 。
(3) 若将三个钩码减少到两个,该滑轮组的机械效率将 (填:“增大”、“减小”或“不变”)。(3分)
某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。已知小灯泡L的额定电压为2.5V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电源电压U保持不变。
(1)请根据图甲将图乙中的实验电路连接完整(导线不允许交叉)
(2)开关S连接触点“1”,滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端时,电流表的指针在图20丙所示的位置,则电源电压U=______V。
(3)开关S仍连接触点“1”,滑动变阻器的滑片向左移到某一位置时,电流表的示数为0.15A,则此时滑动变阻器接入电路的阻值为______ Ω;再将开关S连接触点“2”,电流表的示数为0.2A,则小灯泡的实际功率为______W;为了使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应向______滑动。(5分)