实验桌上有如下器材:满足要求的电源一台;调好的电流表和电压表各一块、开关一个、滑动变阻器一个,电阻箱一个( ),阻值已知但大小不同的定值电阻和导线若干。请你从中选择器材,设计一个实验证明:“当电阻两端的电压保持不变时,通过电阻的电流跟电阻成反比”。要求:⑴画出实验电路图;⑵写出主要实验操作步骤;(3)设计数据记录表格。
在做过“用滑动变阻器改变电路中的电流”这一电学实验后小刚认为:灯的亮度是由通过灯的电流决定的,通过灯的电流越大,灯就越亮;通过灯的电流相等,灯的亮度就相同。为证明小刚的观点是不对的,小红找到了以下器材:满足实验要求的电源、电流表、开关各一个、额定电压相同、额定功率不同的小灯泡两个、导线若干。请你利用上述实验器材设计一个实验。要求:
(1)请画出你所设计的实验电路图。
(2)根据实验现象简要说明小刚的观点是不正确的。
小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻RX的阻值。他选择了满足实验要求的电源、电流表,并连接了实验电路,如图所示。小明的实验步骤没有写完整,请你帮助他完成实验步骤,并写出电阻RX的表达式。
(1)闭合开关S1,断开S2 ,读出电流表的示数为I1;
(2)________________________,读出电流表的示数为I2;
请用测量量I1、I2和已知量R0表示RX,RX =____________。
定值电阻R1和R2并联后,接在电压可调的电源两端,电路中的干路电流I随电源电压U变化关系的图像如图所示。已知R1=20Ω,则R2=____________Ω。
下表是小红在研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据。请你对表格中的数据进行分析,归纳出电功率与电阻阻值之间的关系为:当通过电阻的电流为0.3A不变时,电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系式为____________。
R/Ω |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
I/A |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
U/V |
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
P/W |
0.9 |
1.8 |
2.7 |
3.6 |
4.5 |
5.4 |
做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有:电压为3V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。
(2)连好电路,闭合开关前,将滑动变阻器滑片移至____________端(选填“左”或“右”)。闭合开关S,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数且接近于电源电压,电流表无示数,则故障的原因可能是____________出现断路。(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)
(3)排除故障后闭合开关S,通过移动滑片P,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率是____________W。