小明设计了如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,所用实验器材:电压4.5V的电源,电流表、电压表、开关,阻值分别为5Ω,10Ω, 20Ω的定值电阻各一个,标有“30Ω, 1A”字样的滑动变阻器一只,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整;
(____________)
(2)小明先将5Ω电阻接入电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P滑至最________(左/右)端。闭合开关后,移动滑片至某一位置,并记下此时电流表示数0.4A;
(3)换上10Ω的电阻后,闭合开关,电压表示数将________(变大/变小),此时应将滑片P向______(左/右)端移动,使电阻两端电压为________ V,记下此时电流表示数;
(4)改用20Ω重复(3)中实验后,小明还想再换一只电阻进行上述探究实验,在不改变电路其它接线方法时,他可选用的电阻阻值范围是________。(小数保留2位)
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建立模型在科学研究中有着重要的作用,模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。很早以前,科学家们发现了物质是由微粒(分子)组成的,从而建立了如图所示是物质三种状态的分子模型(如图所示)。固体中分子间的束缚能力很强,分子只能在某个位置附近做小幅的振动,不能自由移动;气体分子间的束缚能力很弱,所以分子运动相对强烈,如果没有容器的限制可自由运动,尽可能占据更多的体积;液体介于三者之间(与固体更接近),大部分分子在大部分时间内只能在某一位置附近做幅度相对大的振动,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体。
(1)由材料可知,当物质从气态变化到固态时,需__________(选项“吸热”或“放热”),使其温度__________,分子只有的能量减小,分子的活跃程度需急剧变弱。
(2)在液体的表面上,某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面,这就是__________;在液体内部,有一些分子由于获得足够的能量摆脱其他分子的束缚,进入液体内部的小气泡中。从而使小气泡逐渐变大并上升到液面,气泡破裂,其中的水蒸气“飞”到空气中,这就是__________。(以上两空选填汽化的两种方式中的一种)
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小峻和小薇两位同学在“探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、标有“20Ω 2A”的滑动变阻器R'、开关、导线和定值电阻R若干(设计实验与制定计划)
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)
(_______)
(分析与论证)
(2)他们先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为_____V。他们记录的数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____比。
表1电流与电压关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压/V | 1.0 | 1.2 | 1.8 | 2.0 | |
电流/A | 0.20 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.44 |
表2电流与电阻关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻/Ω | 10 | 15 | 20 | 25 |
电流/A | 0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.12 |
(3)他们继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表2所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第_____组(选填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太_____(选填“大”或“小”)。
(4)排除拼凑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在_____一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(实验拓展)
(5)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取的措施_____(选填字母符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量。
A.降低定值电阻两端电压
B.降低电源电压
C.选用更大阻值的定值电阻
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在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。
(1)小明为上述探究活动准备了四条电阻丝,电源电压恒定,并按图电路图进行连接,、
间接入电阻丝。取得数据填入下表:
编号 | 材料 | 长度 | 横截面积 | 电流( |
1 | 镍铬合金 | | | |
2 | 锰铜合金 | | | |
3 | 镍铬合金 | | | |
4 | 镍铬合金 | | | |
(2)该实验通过比较________大小来判断接入、
间的电阻丝的阻值大小;
(3)这个实验的操作一定要小心谨慎,每次要用开关进行________,防止损坏电流表。
(4)为了探究“电阻与长度的关系”,应该选用两条电阻丝________(填写所需要材料编号)分别接入、
进行对比;如果将电阻丝
、
分别接入
、
间,可以探究电阻与________的关系;
(5)在实验中发现在接入锰铜合金时,一开始电流到达了,过一会儿才变为
,这说明导体的电阻与________有关。这个实验中,如果用小灯泡代替电流表,是否可行?答:________ (选填“可行”或“不可行”)
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(一)如图所示,用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热(m甲<m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣加热时间的图线如图。
(1)某时刻温度计示数如图一所示,此时乙的温度为_____℃。
(2)甲液体第30s的内能_____第35s的内能(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
(3)小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的_____。你的判断依据是什么?___________
(二)如图所示,在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示.在组装器材时应先调节_______(A/B)的高度,调节它的高度是为了______.
(2)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油__________,得出结论.
(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置.与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是__________.(答出一个即可)
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小明想测量小灯泡(额定电压为2.5V)在不同电压下发光时的电阻,于是连接了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为4V)。
(1)图甲中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线画“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线。
(__________)
(2)排除故障后,小明正确实验,得到如表所示的数据表。
1 | 2 | 3 | 4 | |
U/V | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
I/A | 0.30 | 0.26 | 0.24 | 0.20 |
R/Ω | 8.3 | 7.7 | 6.3 | 5.0 |
①分析实验数据发现灯丝电阻不是定值,这是因为________________________。
②根据表中的数据可知实验中使用的滑动变阻器的规格是 (__________)
A.30 Ω 0.2A B. 20 Ω 1A C. 10Ω 1A D. 5 Ω 0.5 A
(拓展)实验结束后,小明发现利用得到的数据还可以计算小灯泡不同发光情况下的功率, 并且得到小灯泡的额定功率为_________W。小明想挑战一下不用电压表测另一个己知额定电流为I额的小灯泡的额定功率,于是设计了如图乙所示的电路(R0为己知阻值的定值电阻),老师看了电路后说小明设计的电路无法完成测量,并告诉小明后只需将图乙中的_________和_________互换位置即可。小明根据老师的建议连接电路并按正确方法进行测量,电流表两次读数分别为I1和I2。灯泡的额定功率P额=_________。 (用己知和测得的物理量表示)
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如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料a、b的质量都为10g,烧杯内液体 的质量均为100g。当燃料完全燃烧后,甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、 30℃、 35℃。
(1)燃料a的热值__________燃料b的热值;液体a的比热容__________液体b比热容。(两空均选填“>”、“=”或“<”)
(2)若液体a是水,则水吸收的热量是____________________
(拓展)实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计(玻璃泡中液体质量相等),小明查阅资料得到几种物质的数据如下表所示,则:
物质 | 酒精 | 煤油 | 水银 |
比热容[ | 2.4×103 | 2.1×103 | 0.14×103 |
标准气压下沸点(℃) | 78 | 180〜310 | 356.7 |
(1)在探究水沸腾的特点时,不能选用____________温度计。
(2)在测量质量较小但温度较高的物体温度时,温度计吸收的热量就会影响被测物体温度,这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择____________温度计。
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如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图(A为指针下方固定的铁块;线圈电阻忽略不计)。小明通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。开始时导线a与接线柱1相连,闭合开关,指针B绕固定点O点发生偏转。
(1)实验前,应将导线b与滑动变阻器的__________(选填“c”或“d”)接线柱连接。
(2)闭合开关,电磁铁的左端为__________极;使滑片P向左移动时,指针的偏转角度变大,说明电磁铁磁性强弱与__________有关。
(3)断开开关,将导线a与接线柱1相连改为与接线柱2相连,保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,再闭合开关,此时指针偏转角度__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)下图所示的装置中应用电磁铁工作的是__________。(选填序号)
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甲、乙两位同学在探究串联电路中电流的规律时,看到实验桌上的器材有:学生电源一个,开关一个,小灯泡两个,导线若干,他们交流后决定:
(1)由甲同学向老师报告,要求增加的元件是_____.
(2)甲同学率先探究串联电路中的电流规律,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,乙同学立即切断电源,由此可知在连接电路时他们忘了_____;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,原因可能是_____.
(3)在乙同学的协助下,甲同学终于完成了探究串联电路电流规律的正确连接,甲同学读取电流表的示数后,感觉比其他实验小组的读数大一些,于是他断开开关又仔细观察,发现电流表还有0.04A的读数,这时才意识到使用电流表之前还必须_____.
(4)故障排除后,甲同学很快完成了实验,并总结出串联电路中的电流关系是_____.
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如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω。
(1)有两个不同规格的滑动变阻器:甲标有“5Ω 1A”乙标有“20Ω 2A”,实验时应该选择滑动变阻器_____(选填“甲”或“乙”);
(2)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗);
(________)
(3)某小组连接好电路后,检查连线正确,但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭,出现这一故障的原因可能是_____。排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某处,电压表的示数如乙图所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将图中的滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移动,电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如丙图所示,则小灯泡的额定功率为_____W;
(4)测出小灯泡的额定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是_____;
(5)若将小灯泡换成定值电阻Rx,且电路连接完好,还可以完成的实验是_____(填标号)
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
(6)小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时,发现电压表已损坏,重新设计电路,选了一个阻值已知的R1,连接电路如图丁所示,他先将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上,电流表读数为I1,后将导线C端接到电流表“3”接线柱上,电流表读数为I2,则Rx的阻值为_____(用已知字母表示)。
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