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小伟在做探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:电源(4.5 V)、定值...

小伟在做探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:电源(4.5 V)、定值电阻四个(5 Ω10 Ω20 Ω25 Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器“0 Ω 1 A”和开关各一个、导线若干。

(1)小伟连接的电路如图甲所示,闭合开关后,发现________(选填“电流表”或“电压表”)无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线;

____

(2)解决问题后,小伟先将5 Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片在某位置时,电流表的示数如图乙所示;将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,他应将滑动变阻器的滑片P________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数保持________ V不变,再次读取电流表的示数;

(3)20 Ω的电阻接入电路时,小伟发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制电压表示数不低于________V。由实验得出的结论是:当电压一定时,____________________________________________

(4)小伟将定值电阻换成小灯泡L1,测出了几组电流值和电压值,并绘制了L1UI图像如图丙所示,该图像不是直线的原因是__________________________________________

 

电压表 右 2 2.5 通过导体的电流与导体的电阻成反比 小灯泡电阻随温度的升高而增大 【解析】 (1)由题图可知,电压表被短路,电压表没有示数;错误之处及改正如答图所示;(2)将5 Ω电阻换成10 Ω后,电压表的示数会变大,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向右移动,使电压表仍为原来的示数不变;由图乙可知,当接5 Ω电阻时,电流表的示数为0.4 A,5 Ω电阻两端的电压为U=IR=0.4 A×5 Ω=2 V,当把5 Ω电阻换成10 Ω后,10 Ω电阻两端的电压也应为2 V(即电压表的示数为2 V)不变;(3)当定值电阻为25 Ω时,滑动变阻器最大阻值为20 Ω,有=,即UR===2.5 V,故定值电阻两端最小电压为2.5 V;实验得出的结论是:在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;(4)小灯泡电阻随温度升高而增大,故小灯泡的电阻不是定值,因此其I-U图像是一条曲线而不是直线.  
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考点分析:
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小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压关系”的实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器R的规格是“20 Ω 2 A”。

(1)小亮进行实物连线如图甲所示,请你在虚线框内画出对应的电路图;

____

(2)正确连接好电路后闭合开关,在移动滑动变阻器的滑片P时,两电表都无示数,则电路故障可能是____________

(3)确认电路无误后,闭合开关进行实验,他们记录的数据如表所示:

实验序号

1

2

3

4

电压/V

0.5

1.2

1.8

2.5

电流/A

0.10

0.24

0.34

0.5

 

老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第____组(填写实验序号),理由是___________

排除有拼凑嫌疑的数据后,分析数据可以得到的结论是: ____________________

(4)小亮利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为________Ω

 

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实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符.老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究: 

(1)测量电源及灯泡两端电压.电压表接在两点,是为了测量灯泡________的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是________

(2)测量电路中导线的电压.测出导线间的电压大约为,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因.为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较________(选填:“粗”或“细”)的导线,原因是________

(3)完成以上步骤后,他们准备测量开关两端的电压,你认为这一步骤是否有必要,理由是________

 

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为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图甲所示的电路进行实验。

(1)在连接电路时,开关应处于________状态。闭合开关后,电流表指针如图乙所示,原因是____________________

(2)解决问题后,小薇先将电流表接在L1所在的支路,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:________________________

(3)排除故障后,她测出了L1L2支路和干路上的电流分别为I1I2I,电流表示数如图丙、丁、戊所示,可读出:I10.5 AI2________AI________A。根据测量结果,在误差允许范围内,你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:____________________(写出关系式即可);

(4)为了验证结论的普遍性,小薇采用了更换不同规格的灯泡继续实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是:________________________________

 

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小明在研究杠杆平衡条件的实验中所用的实验器材有,刻度均匀的杠杆,支架,弹簧测力计,刻度尺,细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个.

1)如图A所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向_____(选填)调节,直到杠杆在_____位置平衡,目的是便于测量_____,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆_____对平衡的影响.

2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=_____m.

3)甲同学测出了一组数据后就得出了动力×动力臂=阻力×阻力臂的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是_____

4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,此实验_____(选填不能)说明该结论是错误的,图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,动力×动力臂_____(选填等于不等于)阻力×阻力臂”.

 

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如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验装置.

(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向_____调节,使杠杆在水平位置平衡.

(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的_____端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将_____即可.

(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的方案如图丁所示.你认为_____的实验方案更好,请说明你的理由_____

(4)实验中小王发现:如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由_____

 

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