如图所示的电路中,已知电阻R2的阻值为20Ω,假定电源电压保持不变。只闭合开关S时电流表的示数为0.15A,开关S和S1均闭合时电流表的示数为0.21A。
(1)求电源电压的大小;
(2)求电阻R1的阻值。
阅读《安培分子电流假说》并回答题。
安培分子电流假说
磁体和电流都能产生磁场。它们的磁场是否有联系?我们知道,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场十分相似。安培由此受到启发,提出了“分子电流”假说。他认为,在物质内部,存在着一种环形电流----分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极,如图所示。
安培的假说能够解释一些磁现象。一根铁棒未被磁化的时候,内部分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性,如图24甲所示。当铁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流的取向变得大致相同,铁棒被磁化,两端对外界显示出较强的磁性,形成磁极,如图乙所示。磁体受到高温或猛烈撞击时,会失去磁性,这是因为激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变得杂乱无章了。在安培所处的时代,人们不知道物质内部为什么会有分子电流。20世纪后,人们认识到,原子内部带电粒子在不停地运动,这种运动对应于安培所说的分子电流。
(1)下列问题中,属于可探究的科学问题的是(_______)
A.安培为什么提出“分子电流”假说?
B.铁棒被磁化后为什么对外显示出磁性?
C.安培提出的“分子电流”假说的主要内容是什么?
D.电流产生的磁场方向跟电流方向之间有什么关系?
(2)为解释地球的磁性,安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。如图所示,正确表示安培假设中环形电流方向的是(_______)
A. B.
C. D.
实验桌上备有满足实验要求的器材:一个电阻箱(符号),一个滑动变阻器(符号),一个定值电阻(符号)、一个电流表(符号)、一个电压表(符号)、一个学生电源(符号)、一个开关(符号)、导线若干。请你利用这些器材设计实验,验证导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)简述实验过程;
(3)画出记录实验数据的表格。
小红用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V,R0为保护电阻,R为滑动变阻器。
(1)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数均无法达到2.5V。经检查发现各个元件、导线均完好且电路连接正确,则出现这种情况可能的原因是_______。
(2)排除故障后,小红测量了不同电压下小灯泡中的电流,然后在坐标纸上描绘出了电流随电压变化的图像如图乙所示。根据图像回答下列问题。
①小灯泡在额定电压下的电流为______A,额定功率为______W。
②如果把跟实验所用灯泡完全相同的另外两只灯泡串联后接入电压为3V的电路中,则通过每个灯泡的电流为______A,每个灯泡的实际消耗的电功率为_______W。
③根据图像,你还能得到的结论是________(写出一个即可)。
如图所示是探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关的实验装置,甲、乙两个烧瓶内盛有等量的煤油且煤油的初温度相等,甲烧瓶内的电热丝的电阻恒为5Ω,乙烧瓶内的电热丝的电阻恒为10Ω,实验中使用的两个温度计完全相同。
(1)实验中利用_______________反映电热丝产生热量的多少。
(2)将滑动变阻器的滑片移至某个位置后闭合开关,观察并记录甲瓶中温度计示数随时间的变化。这个实验过程所探究的问题是_______________。
(3)将滑动变阻器的滑片移至某个位置,闭合开关,观察并记录5分钟内甲瓶中温度计的示数变化,断开开关;再将滑动变阻器的滑片移至另一个位置,闭合开关,观察并记录5分钟内甲瓶中温度计的示数变化,断开开关。这个实验过程所探究的问题是_______________。
(4)将滑动变阻器的滑片移至某个位置,闭合开关,分别记录5分钟内甲瓶和乙瓶中温度计的示数变化,断开开关。这个实验过程所探究的问题是_________________。
小明在实验室里用伏安法测量电阻Rx的阻值,所用电源两端的电压大约为3V,Rx的阻值大约为6Ω。
(1)请你添加两条导线将如图甲所示的实验电路补充完整。
(___________)
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P调至_______(选填“A”或“B”)端。
(3)电路连接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至某一位置,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则电压表的示数为_________V,电流表的示数为___________A,电阻Rx的阻值为____________Ω。