(10分)探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(20Ω 2A;50Ω 1A),导线若干。
【实验过程】
(1)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。
(2)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。
表一 表二
电压U/V | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(3)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出猜想③是正确的。实验中小红多次移动变阻器滑片的目的是 。
(14分)小华做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.
(1)能够支持她这一猜想的事实是( )
A.同样情况下,油升温比水快
B.油能把食物炸黄,而水不能
C.油能漂在水面上
D.油比水难蒸发
(2)为了验证猜想,小华向两个同样的烧杯里分别倒入 相同的水和油。
(3)小华猜想:物体温度升高吸收的热量可能与质量和物质种类有关.为了研究物体温度升高吸收的热量与物质种类有关,她制定了两个方案:
A.让研究对象都升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少.
B.让研究对象都吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低.
某同学做了如下实验:在2个相同的烧杯中分别盛有水和油,用两个电加热器进行加热,下表是他们的实验记录,根据实验记录回答下列问题:该同学选择的是方案
(4)由表可知,相同质量的水和油,吸收相同的热量, 升高的温度多;相同质量的水和油,升高相同的温度, 吸收的热量多;
(5)在这个实验中,使用 间接表示水和油液体吸收的热量多少的.结合表格中的数据,可知液体的比热容为 J/(kg・℃)
(3分)如图所示,电源电压为6V.闭合开关S,电压表V1示数为4V,电流表示数为0.4A.
求:(1)电压表V2的示数;(2)R1、R2的阻值.
(3分)某同学家煮饭、烧水使用的是天然气,已知天然气的热值为8.4×107J/m3,放出的热量有40%被水有效利用,现要将质量为4kg,初温为20℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?(水的比热容是4.2×103J/(kg•℃))
(4分)如图,请设计一个电路,开关可以同时控制两盏灯,当滑动变阻器向右滑动的时候,灯泡L2的亮度变暗,灯泡L1的亮度不变.请先在左边虚线框内画出电路图,再用笔画线代替导线将如图所示的电路元件连接起来.
如图所示是某同学连接的实物电路,但其中漏掉了一根连接导线,请用笔画上,并标出灯L1、L2,要求:①灯L1、L2都能发光;②开关S能同时控制灯L1、L2;③电流表只测灯L1的电流;④电压表测电源电压。