一、 串、并联电路的电流、电压、电阻关系
1、为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系,小明同学选择的实验器材是:
3节干电池串联作电源、两个标为2.5V 字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干. 他的实验设想是:首先将实验器材连成如图所示的电路,然后用电流表选择恰当的量程分别测出A、B、C三点的电流,分析这一次测量中三点电流的数据,就得出干路
与支路的电流的关系. 请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些的不足,并提出相应的改进意见.
2、下列是某实验中的三个电路图,请仔细观察后回答.
(1)该实验探究的问题是_ (2)你的结论是
(3)夏荷同学探究出的结论是:串联电路中的总电压大于任何一个用电器两端的电压。秋宁同学的结论是:串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和。对他们的结论,你如何评估?
3、研究串联电路电阻:
小刚学习了“串联电路中电流的规律”和“串联电路中电压的规律”觉得不过瘾,在学习了欧姆定律后他就想探究“串联电路中电阻的规律”,请思考后回答下列问题。(5分)(1)小刚进行探究“串联电路中电阻的规律”的实验原理是___________________。
(2)该探究实验除电源、导线、6个阻值不同的定值电阻(每次实验用2个电阻)外还需
要_____________。
(3)帮助小刚画出实验电路图。
(4)小刚通过实验得出的数据计算出三组电阻值如下表: 实验次数 1 2 3 R1/Ω 10 5 6 R2/Ω 2 1 8 R3/Ω 12 6 14 观察分析上表数据可知“串联电路中电阻的规律”是_________________________________。 二、探究影响电阻大小的因素
1、如图所示,在M、N之间分别接入横截面积相等而长度不同的镍铬合金线AB和CD,AB比CD长.当开关闭合后,发现接入AB时,电流表示数比较小,这说明导体的电阻跟导体的________有关,其关系是______________.
2、如上图所示,用酒精灯给细铁丝制的线圈加热,则电流表的示数会变________,表明导体的电阻在变____________,可见导体的电阻还与__________有关.
3、在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,下表是“方博科技实验小组”在实验中所用导体的相关物理
量的记录:请问:
(l)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用A与 两根导体;(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用A与 两根导体。(3)以上研究问题的科学方法是采用了“ 法”。
4、小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图22中的A、B两点
间接人待研究的电阻丝,电源电压恒定,忽略灯丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如下:
(1)他们应选择序号为 的两根电阻丝来探究;
(2)正确选择后,他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间,闭合开关,通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中,两次电流表
指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接人电路的电阻丝的阻值
(选填“较大”或“较小”),同时小华发现第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是 (3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到,以下描述中能体现这种方法的是( )
A.水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流 B.根据物质在常态下的形状和体积是否固定,可将物质分为三态
C,通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小,可比较运动物体动能的大小 D.研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应控制接触面粗糙程度相同
(4)科学研究表明:在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下,导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释。 (5)若电流表损坏,换用一只电压表,仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比,请画出一个能反映该实验原理的电路图。(电阻丝用电阻符号表示,导线根数不限。
三、研究电流跟电压、电阻的关系
1、下面是某组同学采用控制变量法来研究电流与电压、电阻关系的实验:(1)、根据电路图
连接实物图。
(2)、以下是该小组的实验数据的记录,请将数据不全部分补全。
表1 U=___V恒定不变。(实验中更换电阻R1) 表2 R=___Ω恒定不变。
(3)、分析表1 数据可得结论_____________________________________________ 分析表2 数据可得结论在表1的实验中滑动变阻器的作用是 在表2的实验中滑动变阻器的作用是________________________________________。 2、孙楠同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5Ω、15Ω
和25Ω的定值电阻接入电路A、B两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
问:(1)该实验中选错了什么器材?请你说出应换用的器材。 (2)为保证实验正确进行,还需要什么仪器?
3、为了探究电流与电压的关系,小华设计了图13所示的实验电路图.
(1)实验选用的
器材如图14所示,其中电源为2节干电池,定值电阻为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样,则实验时电压表应选用的量程为 V,电流表应选用的量程为 .
(2)请根据电路图用笔画线代替导线,将图14中的元件连成电路.要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大.
(3)右表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结
是: . 实验次数 1 2 3 4 5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电压/V 0.10 0.15 0.20 0.25 0.28 电流/A 4、、小刚同学通过实验,探究电流随电阻变化的规律。得到的实验数据如下表。 (l)实验中加在导体两端的电压是_________V。 (2)请在坐标系上画出电流随电阻R变化的图像。 (3)分析表中的数据或图像,你能得出什么探究结论? 四、
五、测定小灯泡电功率
1.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,已知电源电压为6伏,小灯泡的额定电压为3.8伏。正常发光时灯丝电阻为10Ω~15Ω。
(1)实验的原理是________________;滑动变阻器的作用是________________。 (2)在左边的方框内画出实验的电路图,并把图10-甲的实物连接好;
(3)在图的甲乙两圆圈中填上所用电流表和电压表的符号。
(4)图(甲)是未接完的实验电路,请用笔画线代替导线,完成电路连接。闭合开关时,应使滑动变阻器接入电路的阻值为最大,所以变阻器的滑片P要置于 端(选填“A”或“B”) 实验时发现电压表示数为2V,为测额定功率应将滑动变阻器滑片P向_____移动,使电压表示数为______V。
(5)小芳在做测量灯泡电功率实验时,所连的实物如图8所示,请你检查图8的连线是否有错,若有错处,在该图中改正(在错误的连线上打“×”,改正的连线在图中画线表示,连线不要交叉)并在方框内画出正确的电路图.
2.(1)小刚连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针偏向0刻线的左侧,电压表指针偏向3(15)刻度线的右侧,其原因为:____________;_________________________.
(2)小刚合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提出以下猜想:
A.可能是灯丝断了 B.可能是小灯泡短路 C.可能是变阻器开路 究竟哪个猜想正确,可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表、电压表均无故障)。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况,请判断每种情况下哪个猜想是正确的,并把其序号填写在对应的空格里。(3分) 电流表 示数不为零 示数为零 示数为零 电压表 示数为零 示数不为零 示数为零 判断结果 (3)若闭合开关,灯不亮,电压表示数接近6伏,电流表示数几乎为零,出现这种现象的原因可能是 。
(4)另一位同学连接的实验电路,闭合开关后发现电流表指针偏转,电压表指针不动该故障的原因是( ) A.灯泡灯丝断了 B.电流表接线短路 C.电源接触不良 D.灯座接线短路
(5)闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不
变(示数不为零)且小于6V。具体原因是______________________________________。 (6)闭合开关,发现灯泡发光较亮,电流表有示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不
变(示数不为零)且小于6V。具体原因是______________________________________。 (7)另一位同学连接的实验电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片发现电流表、电压表示数变化相反,出现这种现象的原因可能是 。
(8)实验中,小刚在闭合开关S后发现两电表的指针正常偏转,但总在晃动,无法准确读数,造成此现象的原因可能是 。
3.(1)、一个额定电压是 3.8V的小灯泡,其正常工作时通过的电流约为 0.2A。小明想测定这
个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材: 电流表、电压表、开关各一个,三个规格为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“1kΩ 0.1A”的滑动变阻器,导线若干,电源(电压为12V).小明设计了电路图,通过分析你认为小明应选用规格______________的滑动变阻器。 (2)右表是某实验小组两位同学实验记录的数据,事后他们分析,发现其中一组数据不合
理,不合理的数据组的序号是 。 序号 灯泡两端的电压U/V 通过灯泡的电流I/A 灯泡消耗的功率P/W 1 2 3 4 4.5 3.8 3.0 2.0 0.36 0.50 0.28 0.22 (3)利用此实验电路还能完成的电学实验有________________________(只写一个即可)。 五.伏安法测电阻
1、谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为 3v不变,你认为发生故障的原因可能是_________________或___________________。 (3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将________(填“增大”、“减小”、“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R=____Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是____________________________________________。 2、请你利用图22所示的器材,测量小灯泡灯丝的电阻。 (1)把图22中的实物电路用笔画线代替导线连接完整;
(2)请根据实物电路在虚线框内画出电路图;
(3)在闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最 ,
即滑片应位于
端。
(4)(1分)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是( )
A.滑动变阻器开路 B.电压表短路 c.灯短路 D.灯开路
(5)(2分)排除故障后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.8V时,电流表的示数如图23所示,此时电流为 A,灯丝的电阻是
3、小松在做“连接串联电路”的实验中,不慎把电路中一个灯泡的玻璃打碎了。此时,她惊奇的发现:这个小灯泡几乎不发光,可另一个灯泡不仅没熄灭,反而更亮了。小松对此产生了疑问:
(1).玻璃碎了以后,小灯泡仍有电流通过,灯丝却几乎不发光,那么玻璃外壳究竟起什么
作用呢?请说出你的看法。 (2)引起完好的小灯泡亮度变化的原因是什么呢?请你提出一种猜想,并设计一种验证你猜想的实验方案。
猜想
方案:
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