【题目】某实验小组同学利用如图甲的电路做“探究电流大小与哪些因素有关”的实验。实验器材:电源(电压恒为6V),电流表(量程为0~0.6A)、电压表各一只,一个开关,四个定值电阻(分别为6Ω、10Ω、20Ω、30Ω),三种规格的滑动变阻器R1(20Ω,1A),R2(40Ω,1A),R3(10Ω,0.3A),导线若干。
(1)在“探究电流与电阻的关系”时,滑动变阻器除了保护电路外还有_________的作用;
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到_________端(选填“A”或“B”)。
②德德将6Ω的电阻连入电路,移动滑片,电流表的示数如图乙,此时的电流值为_________ A.
③断开开关,滑片位置不动,只将电路中6Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片向_________ (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为_________ V时,记录对应的电流;
④分别换上阻值为20Ω和30Ω的定值电阻进行探究,数据记录如表一所示,分析数据得到结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流和这段导体的电阻成反比,
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
R/Ω | 6 | 10 | 20 | 30 |
I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
⑤上述实验中,德德选用的滑动变阻器应该为_________ (选填“R1”、“R2”或“R3”)。
(2)小勇同学在“探究电流与电压的关系”时
①连接好电路,闭合开关,电流表有较小示数,移动滑动变阻器的滑片,发现两电表的示数都不变,出现这种现象的原因可能是_________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
A.电流表短路 B.R同时接了两个下方接线柱
C.定值电阻R开路 D.电压表开路
②小勇将实验所测得的数据,记录在表二,由此得出结论为:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与这段导体两端的电压成_________比.
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 0.6 | 1.2 | 1.8 |
I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
③小勇在处理数据时发现:电压U与电流I的比值恰好等于电阻R的值。为进一步论证此发现,他提出两种收集数据的方案。
方案一:收集电阻值为6Ω的几个小组的数据;
方案二:收集电阻值不同的几个小组的数据,
你认为方案_________更合理。
【答案】控制定值电阻的电压(电压表示数)不变 B 0.5 右 3 R2 B 正 二
【解析】
(1)[1]探究导体中的电流与导体的电阻的关系时,要控制电压表示数不变,故滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要的作用是:要控制定值电阻的电压(电压表示数)不变;
①[2]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即B端;
②[3]电流表的量程是0-0.6A,由图乙可知,电流表的示数是0.5A;
③[4][5]电压表的示数
U1=IR=0.5A×6Ω=3V,
根据串联分压原理可知,将定值电阻由6Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为3V;
⑤[6]当电阻为30Ω时,电流表的示数为0.1A,电阻两端的电压是3V,由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为0.1A,变阻器连入电路的电阻
R滑==30Ω,
R1和R3最大阻值较小,所以选择R2;
(2)①[7]A.电流表短路,则电流表无示数,不符合题意;
B.滑动变阻器接了下面的两个接线柱,将变阻器的全部电阻连入电路中,电路中的电流较小,由U=IR可知,电压表示数较小,移动滑动变阻器的滑片,两电表的示数都不变,符合题意;
C.定值电阻R开路,电路出现断路,电流表没有示数,不符合题意;
D.电压表开路,电压表没有示数,电路是通路,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化,不符合题意;
②[8]由表中数据可知,导体两端的电压是原来的几倍,通过它的电流也来原来的几倍,即可得出的初步结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
③[9]如果实验只是用同一种电阻做,则实验得到的数据具有特殊性,使得结论不具有普遍性,因此实验方案二比较好。
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【题目】在探究影响导体电阻大小的因素时,实验室提供了4根导体,其信息如表所示:
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 铜 | 0.5 | 0.5 |
(1)按照如图所示的电路进行探究,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察_____来比较导体电阻的大小。
(2)选择编号为A和C两个导体进行实验,发现IA<IC,这说明导体的材料、长度相同时,横截面积越大电阻_____。
(3)为了验证电阻大小与长度的关系,应选用编号_____两根导体分别进行实验。
(4)分别将编号为A和D的两个导体接入电路,电流表示数分别为IA和ID,则其大小关系为IA_____ID。
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【题目】小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出:____(选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为________,这种液体在0~15min内放出的热量为__________J.
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【题目】如图的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,只有一盏灯发光,电流表的示数为I1,若电路中只有一处用电器故障,则可能是某一盏灯发生__________故障(选填“断路”或“短路”)。若将发生故障的灯更换为同规格的完好灯泡,闭合开关后,电流表的示数I2将__________ I1(选填“大于”、“小于”或“等于”).
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【题目】如图所示,用完全相同的甲、乙、丙三个装置,分别探究不同燃料的热值和不同液体的比热容。三个图中燃料的质量相同,烧杯内液体的质量和初温也相同。
(1)用甲、乙两图进行实验是为了比较不同物质的______;在两烧杯中分别装入初温度相同且_____相等的两种液体;实验中,是通过比较_________来间接反映两种液体吸收的热量;
(2)为了比较不同燃料的热值,必须选择_______两图进行实验。实验中是通过比较_______来反映燃料放出热量的多少。
(3)加热过程中,液体的内能________(选填“增加”或“减少”)
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【题目】如图所示,闭合开关,两只灯泡甲和乙能发光,则关于1、2、3三个学生实验电表(电流表或电压表),下列说法正确的是( )
A.1、2、3都是电流表B.1、2、3都是电压表
C.1、2一定是同类型的表D.1和3一定是同类型的表
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【题目】如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图,容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降,并通过电压表显示的数据来反应水位的升降情况。L是一个指示灯,电路各部分接触良好。当容器中的水位最低时,滑片P位于变阻器R的a端,则)
A.当水位不变时,电压表示数不变,指示灯L不亮
B.当水位上升时,电压表示数变小,指示灯L变亮
C.当水位上升时,电压表示数变大,指示灯L变暗
D.当水位下降时,电压表示数变大,指示灯L变亮
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【题目】为了比较水和食用油的吸热能力,小黄同学用如图所示的两个完全相同的装置进行实验,用温度计测量液体吸收热量前后的温度值,并记录加热的时间,实验数据记录如表.
物质 | 初始温度/℃ | 加热时间/min | 最后温度/℃ |
水 | 20 | 6 | 45 |
食用油 | 20 | 6 | 68 |
(1)实验中,需要取_____(选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油装入两个相同的烧杯进行加热;
(2)用两个相同的装置分别给水和食用油加热6min后,发现水升高的温度比食用油升高的温度_____(选填“多”或“少”);
(3)在此实验中,若要使水和食用油升高的温度相同,则要继续给_____(选填“水”或“食用油”)加热一段时间,待两者升高的温度相同时,水吸收的热量_____ (选填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(4)上述实验表明,水的吸热能力比食用油的_____(选填“强”或“弱”),物理学中表示物质吸热能力强弱的物理量是_____.
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