某学习小组在“探究通电导体电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变):
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉);
(____)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R________(选填“短路”或“断路”);
(3)图乙是小组根据测得的实验数据所绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为________V;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压________(选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向________(选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω,则滑动变阻器的阻值至少是______Ω;
(4)分析图像可以得出的实验结论是______________________;
(5)实验中不断需要更换电阻,操作比较麻烦,请你写出一条改进措施__________。
小芳为了探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”,设计了如图甲所示的电路图(电源电压恒定,电阻R阻值不变):
(1)当小芳同学准备闭合开关开始实验时,同伴小红提醒她如图乙所示的电路图有一处连接错误,请指出,并帮忙改正;
(____)
(2)连接电路时开关应________(选填“断开”或“闭合”);闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于____(选填“A”或“B”)端;
(3)电路连接检查无误后闭合开关,发现电流表有示数,移动滑片,电压表示数始终接近3 V,则电路中存在的故障可能是________________;
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,测得的数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 |
|
①当导体两端电压为2.5 V时,电流表示数如图丙所示,读数是________A,小芳实验中所用电阻R的阻值为________Ω;
②由上表实验数据可得出的结论是:____________。
小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示.
(1)该实验的原理是_____.
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于_____端(选填“a”或“b”).
(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:
①_____;②_____.
(4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=_____Ω.
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值.
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②_____;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④则被测电阻Rx的阻值为:Rx=_____(写出表达式).
小丽同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压6 V恒定不变:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑片向左移时灯泡变亮);
(_____)
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是______。排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,读数为______V。为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向________端移动;
(3)根据实验数据绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像如图丙。分析图像可得小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。小灯泡U-I图像为曲线的原因是___________;
(4)若实验时电路中仅电压表上标有“15 V” 的接线柱损坏,且暂无条件修复。 在不更换器材的情况下为了能测量小灯泡正常发光时的电阻,你的方法是__________________。
在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图甲所示的电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,电源是由2节新干电池串联组成。
(1)用笔画线代替导线,帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。(要求导线不交叉)
(_______)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于_____端(填字母)。
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是_____。
(4)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表示数如图丙所示为_____A,则小灯泡的额定功率为_____W,此时灯丝的电阻为_____Ω。
(5)小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,滑动变阻器的滑片应向_____端调节(填字母),观察到小灯泡变亮。
(6)表是小丹根据实验测得的多组数据,她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的,则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是_____。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.18 |
| 0.22 |
(7)小丹经过思考,发现用两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率,她设计的电路如图丁所示,具体操作是:闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时,小灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为I2,则小灯泡额定功率的表达式为Pm_____(用I1、I2、R0表示)
小红做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V,灯丝电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10 Ω 1 A”和R2“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器各一个、导线若干:
(1)小红设计了图甲所示的电路,她应选用规格为____(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器;
(2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因是_______;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡U-I图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为____W;
(4)由图乙发现灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要因素是________;
(5)在没有电压表、只有电流表的情况下,小红增加了一只已知阻值的定值电阻R并利用原有器材,也测出了额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率。步骤如下:
①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路;
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,____________;
③断开开关,保持滑片的位置不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数I;
④小灯泡额定功率的表达式P额=________。(用已知量和测量量表示)