在测定额定电压为“2.5 V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8 Ω)的实验中,电源为两节新干电池。
(1)请用笔画线将图甲电路连接完整,要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小______;
(2)连接电路时,开关应______,滑片P应置于______端;
(3)正确连接电路后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑片使电压表的示数为______V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡额定功率是______W;
(拓展)同学们在连接器材时不小心连成了如图丙所示的电路,若考虑电流表的微小电阻,与原本电路图相比,此时电压表示数______ (选填“偏大”或“偏小”),若电流表电阻不变,灯泡电阻越大,实验的误差就______ (选填“越大”或“越小”)。
小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3 V,滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样,阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整______;
(2)小彬把5 Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是______ (写出一种可能性);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为______A;
(3)将5 Ω定值电阻换成10 Ω定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,同时眼睛盯住______使其示数与接入5 Ω电阻时一致,记录此时另一电表的示数;
(4)之后将10 Ω定值电阻换成20 Ω定值电阻,重复步骤(3);
(5)实验记录的多组数据如下表所示,分析数据可得出结论:______。
实验次数 | 定值电阻/Ω | 电流表示数/A |
1 | 5 |
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2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
(拓展)完成上述实验后,小彬想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10 Ω)。他用电阻丝Rx替换了原来的定值电阻,闭合开关后发现电压表已损坏,于是将其拆除,在不改变其他电路元件的连接方式的情况下小彬也完成了实验。请在框中画出实验电路图,写出计算Rx的表达式(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)。
实验步骤:
Ⅰ.断开开关,按照电路图连接实物图______;
Ⅱ.将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,记录此时电流表的示数为I1,将滑片移至阻值最小处,记录此时的电流表示数为I2;则待测电阻的表达式为:Rx=______;
小明利用如图所示实物图探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)请将图中的实物电路连接完整______;
(2)连接好电路后,小明移动滑动变阻器的滑片,发现两电表示数不变化,且电流表示数较小,则电路出现的故障是______;
(3)在探究“电流与电压的关系”实验中,所测数据如下表,分析数据可得结论是:______;
R1=10 Ω |
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电压U/V | 1 | 2 | 2.5 | 3 |
电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.25 | 0.3 |
(4)在探究“电流与电阻的关系”时,将电阻R1由10 Ω换成15 Ω,闭合开关后,电压表示数会______ (选填“变大”“变小”或“不变”),接下来应将滑动变阻器的滑片P向______ (选填“左”或“右”)端移动。
(拓展)小明测得电源电压为4.5 V,请结合表中数据计算在探究“电流与电压的关系”实验中,电压表示数为1 V和3 V时,滑动变阻器所消耗的电功率之比为______,滑动变阻器的最大阻值不小于______Ω。
小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路。此时电流表测量的是______(选填“A”“B”或“C”)处的电流;闭合开关前发现电流表指针偏向“0”刻度左侧,则接下来的操作是______;
(2)请在图乙中移动一根导线,使其测量A处的电流。在被移动的导线上画“×”,用笔画线代替导线按要求连接新的电路,并将测量数据记录在表格中______。
(3)测出A、B、C三处电流如表所示,请在图丙表盘上标出B点的电流值______。小梅由表格数据得出结论:干路电流等于各支路电流之和,小海认为小梅这样做不妥,则不妥之处是:______,请你写出进一步的操作方法:______;
位置 | A | B | C |
电流I/A | 0.30 | 0.24 | 0.54 |
(拓展)小海觉得完成本实验需要频繁拆装电路,太过麻烦,于是他又添加了一个开关,重新设计电路完成了本实验。请在虚线框中画出小海设计的实验电路图______。
如图所示,实验小组利用规格不同的小灯泡L1、L2“探究串联电路电压特点”的实验。
(1)根据实物图在虚线框内画出电路图______;
(2)闭合开关后,小明发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3 V,则电路中出现的故障可能是L1发生了______ (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,小明继续实验。某次测量灯L1两端的电压时,电压表的示数如图乙所示为______V;
(4)接着小明开始测量灯L2两端的电压,他将开关断开,然后将AE导线的A端松开接到D接线柱上,正要闭合开关,同组的同学说小明的做法是错误的,原因是______;
(5)小明更换了不同规格的小灯泡并多次实验,将得到的数据记录在下表中,分析实验数据,你可以得到结论:______。
实验次数 | UAB/V | UCD/V | UAD/V |
1 | 1.9 | 1.1 | 3.0 |
2 | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
3 | 1.2 | 1.8 | 3.0 |
(拓展)在第二次实验时,发现灯L2的亮度比灯L1______ (选填“亮”或“暗”),根据此现象可初步得出结论:______。
如图甲是同学们探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小碧将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小。
(2)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小碧的实验优于小明的实验。其主要原因是______。
(3)当小明将木块放在水平桌面上,在木块左端挂上200 g的砝码,右端挂上150 g的钩码时,木块沿水平方向匀速向左运动,此时木块受到的______(选填“可能”“一定”或“一定不”)是平衡力。他发现这个现象与二力平衡条件不完全相符,你认为产生此现象的原因是______力的存在。
(拓展)在第(3)问的情景中,至少在木块右边再挂______g钩码,木块就可以沿水平方向向右运动。
(补充设问)(4)利用图丙装置______(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
(5)小明还提出,能否利用如图丁所示的实验装置来探究二力平衡的条件呢?小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的______力和______力的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,弹簧测力计直接测出的是拉力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。