小华同学用电池组(电压为3V)、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率.
(1)如图所示是小华连接的实物连接图,其中有一处连接错误,请在错误连线上打“×”,并用笔画线代替导线画上正确的连线.
(2)电路错误改正后,小华闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,且电压表有示数、电流表示数始终为零.造成这种故障的原因是______.
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小灯泡两端的电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
通过小灯泡的电流I/A | 0.08 | 0.10 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.22 |
小灯泡消耗的功率P/W | | | | | | |
小灯泡的发光亮度 | 不发光 | 很暗 | 较暗 | 较亮 | 正常发光 | 很亮 |
(3)除故障后,小华通过实验得到的实验数据如下表.请你帮助小华计算、分析实验数据.
①小灯泡L的额定功率为______W.
②小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是______.
③小华通过表中的数据,求出了灯泡在不同发光状态下的电阻值,发现这几个电阻值相差较大.其主要原因是______.
考点分析:
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我们已进行过“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验:
(1)请你在方框内画出该实验的电路图.
(2)在连接电路时,当连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是______;______.
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表:
U(V) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
I(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
根据表中数据得到的结论是______,通过计算可知,此次实验所用的电阻为______Ω.
(4)接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”.首先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;然后将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,他下一步的操作应该是:闭合开关,______,并记下电流值;再改接20Ω的电阻,重复上述实验.
(5)在许多实验中都需要进行多次测量,其目的有以下两种:A.是为了从不同情况中找到普遍规律;B.是为了求平均值以减小误差.你认为在本实验中测量多组数据的目的______;“伏安法”测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是______(选填“A”或“B”).
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在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关.
实验室提供了四根电阻丝,其规格,材料如下表.
电阻丝 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
为了验证上述猜想,他们设计了如下图所示的实验电路
(1)为了验证猜想①,应该选用编号为______的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);分别将A、D两根电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不同,由此初步得出的结论:长度和横截面积相同时,______.
(2)最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就______(填“增大”或“减小”)了输电线路的电阻,从而可以减小输电线上电能的损失.
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总结本学期所做的物理探究实验会发现:
(1)当要研究的物理量不易被直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来,这种研究物理问题的方法是
.
如:图甲的实验是通过观察
,间接的知道物体动能的大小.图乙的实验是通过观察
,间接比较两个电阻丝产生的热量的多少.
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用控制变量法.
如:图甲的实验中,使用同一个球就是为了控制
不变,探究动能大小与
的关系;
图乙中将两个电阻串联起来,就是为了控制
不变,探究电流产生的热量与
的关系.
(3)有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验.
如:图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材,我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关;图乙中如果再增加一个
,我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了.
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在“测滑轮组机械效率”的实验中,小华按正确方法操作,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据.
钩码总重G(N) | 钩码上升高度h(m) | 测力计拉力F(N) | 测力计移动距离s(m) |
2 | 0.05 | 0.4 | 0.15 |
(1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为______J.
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是______;结合测力计放大图,可知小华的错误是______.
(3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率等于______.
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按照题目要求完成下列作图:
(1)如图1所示的电路未画完整,请你在图中的①②的缺口处选择开关与灯泡的符号填上,使开关能够控制这盏灯.
(2)玲玲是学校的升旗手,她想利用滑轮组来升旗.若将国旗挂在乙轮下的挂钩上,则应怎样在滑轮上绕绳既可将国旗升上旗杆,又可省力?请在图2中画出你的绕法.
(3)如图3所示,轻质杠杆在力F
1、F
2作用下处于平衡状态(O为支点),请在图中作出F
2的力臂L
2;L
1为F
1的力臂,请作出力F
1的示意图.
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