实验老师为“探究电流跟电阻的关系”准备了如下器材:电源(电压恒为 6V)、开关、电压表和电流表各一只、滑动变阻器(“20Ω 1A”)的 R1 和滑动变阻器(50Ω 0.5A)的 R2、五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)及导线若干。
(1) 小陈同学实验得到如图所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所用的滑动变阻器是_____(选填字母:A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A),若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为 14Ω,则所用定值电阻的阻值为_____Ω。
(2)根据小陈同学的图像可得出的结论为_____。
(3)小蕊将定值电阻换成灯泡,探究通过灯泡的电流与灯泡两端的电压得出下图,由图可看出灯丝的 U﹣I 图象不是一条直线,原因是_____。
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为完成“探究电流与电阻的关系”实验,小海同学从实验室取得以下器材:电压恒为4.5V的电池组、电流表、电压表、开关、5 Ω、10 Ω、25 Ω的定值电阻各一个,规格为“40 Ω 1A”的滑动变阻器一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实物电路连接完整。要求:滑片P向右滑动时电流表示数变大;
(_________)
(2)小海将10 欧电阻接人电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数如图乙所示,记为_________V,并记录电流表的示数;接着保持滑片位置不变,将电阻换为25 欧,为保证电压表的示数不变,应向_________(选填“左”或“右”)移动滑片;
(3)通过实验得到电流随电阻变化的图像如图丙所示,由此可知:导体两端的________一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
(4)在小海实验基础上,为了得到更多组数据,需要更多规格的定值电阻,则选用的定值电阻最大阻值不允许超过________ Ω。
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在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中,两小组同学提出以下猜想:
小组1猜想:电流可能跟电压成正比;小组2猜想:电流可能跟电阻成反比。为了验证他们各自的猜想,他们分别设计了以下实验:
(1)小组1的做法是:设计电路如图,实验过程如下:
①请你帮他完成图所示的电路连接_____,此时开关应处于_____(选填“断开”或“闭合”)状态;
②保持定值电阻R=10Ω不变,闭合开关S后,调节滑动变阻器,发现电流表有示数,电压表没示数,则发生故障的原因可能是_____,纠正完电路故障后,得到多组数据;
③在分析数据的基础上得出正确结论。在此实验中滑动变阻器起到的作用是保护电路和_____;
(2)小组2选择了5Ω、10Ω、20Ω、30Ω五个电阻和电压恒定为6V的电源进行实验,电路图连接如图所示。正确的实验步骤为:
①将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.0V,记下电流表示数;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后,发现电压表的示数将_____(选填“变大”或“变小”),此时应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为_____V时,读出电流表的示数;
③依次更换20Ω、30Ω的电阻重复以上实验,记录对应电流表的示数。要完成以上实验,滑动变阻器的电阻最大值至少为_____Ω;
④在分析数据的基础上得出正确结论。
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测量小灯泡额定功率的实验中,器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为4.5V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
(1)小连接的实物电路如图(甲)所示,其中一根导线连接是错误的,请在图中将这根线打上“×”并补画出正确的连线;
(_________________)
(2)闭合开关前,电流表指针如图(乙)所示,该电流表存在的问题是_________;
(3)对电流表合理处理以及正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来应进行的操作是___________;
A.检查灯泡是否断路 B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好 D.移动滑动变阻器的滑片
(4)实验中,观察到小灯泡的电压为2.0V时,为了测量其额定功率,滑动变阻器的滑片应向___移动;当小灯泡正常发光时,电流表示数如图(丙)所示,示数为____A,则小灯泡的额定功率为_____W;
(5)小融利用该电路(电流表、电压表量程保持不变)继续探究电流与电阻的关系,老师给他提供了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的5个定值电阻代替小灯泡。设定值电阻两端被控制的电压为U,为测量5组数据得到普遍规律且保证电路安全,则U的范围是________V。
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探究物体的动能:
(1)如图甲所示,小明先探究动能大小与速度关系,他控制小车的____保持不变,让小车从斜面的____(同一/不同)高度下滑,目的是____.通过比较____,可以比较小车具有的动能.
(2)小明在操作中发现,不用斜面而直接通过人手推小车,也可以使小车在水平木板上运动.若采用此方法来推同一辆小车,____(能/不能)探究动能大小与质量的关系,理由是:____.
(3)小华去掉木块,做了如图乙所示的实验,两次实验中小车克服所有阻力所做的功____(第①次大/第②次大/一样大).
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太阳能作为一种新能源,已被广泛使用。如太阳能电池,其核心部件是光电板。某兴趣小组提出一个问题:影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢?他们有如下猜想:
猜想1:影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关;
猜想2:影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关;
猜想3:影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关。
根据以上猜想,他们设计好实验方案,进行了实验探究,步骤如下:
A.先用相同的三块0.1m2的光电板,在其表面都涂上黑色,正对太阳光,照射时间分别为10min、20min、30min,光电板吸收的能量被储存,让他们对相同的LED灯供电,并记录发光时间于表中;
B.再选用0.2m2、0.3m2两块光电板,在其表面都涂上黑色,正对太阳光,照射时间都为10min,光电板吸收的能量被储存,让它们对相同的LED灯供电,并记录发光时间于下表中;
C.然后再选用相同的两块0.1m2的光电板,在其表面分别涂上绿色和白色,正对太阳光,照射时间都为10min,光电板吸收的能量被储存,让它们对相同的LED灯供电,并记录发光时间于表中;实验数据记录如表:
序号 | 光电板的面积/m2 | 光照时间/min | 光电板表面所涂颜色 | LED灯的发光时间/min |
1 | 0.1 | 10 | 黑色 | 30 |
2 | 0.1 | 20 | 黑色 | 60 |
3 | 0.1 | 30 | 黑色 | 90 |
4 | 0.2 | 10 | 黑色 | 60 |
5 | 0.3 | 10 | 黑色 | 90 |
6 | 0.1 | 10 | 绿色 | 20 |
7 | 0.1 | 10 | 白色 | 5 |
(1)该实验中,光电板吸收太阳能的多少是通过_____________反映的;
(2)由表中______(填表中的序号)三组数据对猜想1进行验证,得出的结论是:光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。
(3)由表中1、4、5三组数据能对猜想______进行验证,得出结论是:___________ 。
(4)由表中数据分析可知:制作太阳能光电板用__色最好,因为它几乎____所有色光。
(5)综合分析可知,影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色,你觉得影响光电板吸收太阳能多少还可能与___________因素有关?(写出一种即可)
(6)若某太阳能电池在某段时间内获得的太阳能为E,通过光电效应获得的电能为W,则该太阳能电池的光电转化率为___________。
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在探究影响导体电阻大小的因素时,同学们作出了如下猜想:
猜想①:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想②:导体的电阻与导体的横截面积有关;
猜想③:导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了如图所示的4根电阻丝,规格、材料如表所示:
编号 | 材料 | 长度/cm | 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 | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为________两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想________(填序号);分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:____________________________。
(2)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想______(填序号)的实验验证。
(3)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就________了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
(4)一般说来,所有物体都有电阻,探究过程中,又有同学提出猜想④:电阻还可能跟温度有关。小明为了研究物质的导电性能(或电阻大小)与温度的关系,连接了如图电路,开关S1、S2闭合后,分别用酒精灯给玻璃心柱、细铁丝加热。请回答:
a.在玻璃心柱温度不断升高而发红的过程中,看到L1灯泡从不发光到发光,且亮度逐渐变亮,说明玻璃的导电性能随温度升高而_______(选填“变强”、“变弱”或“不变”);
b.在细铁丝温度不断升高而发红的过程中,看到L2灯泡亮度逐渐变暗,说明铁丝的电阻随温度升高而_________ (选填“变大”“变小”或“不变”)
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小明同学用如图甲所示的电路,探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的规格是“ 1A”,满足测量需求的电流表、电压表各一个,阻值为
、
、
、
的定值电阻各1个。
(1)连接电路时开关应处于_____(填“断开”或“闭合”)状态。
(2)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物图连接完整,要求闭合S后,滑片P向左移动时电流表示数变大。
(________)
(3)小明先探究“电阻一定时,电流与电压的关系”,他将阻值为
的定值电阻作为
接入电路,闭合开关
,调节滑动变阻器滑片
,测出电阻两端电压及对应电流,记录在下表中。
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
| 0.30 | 0.41 | 0.59 |
①第3次实验时,电流表的读数如图丙所示,则此时流经电阻的电流为_____A。
②分析数据,可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成_____。
(4)小明再探究“电压U0一定,电流与电阻的关系”。
①他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入下表中。
②断开开关,小明用20Ω的电阻代替10Ω的电阻,闭合开关
,移动滑片P使滑动变阻器接人电路的阻值_____(填“增大”或“减小”),他这样做的目的是:_____。
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
R/Ω | 10 | 20 | 30 | 40 |
I/A | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.15 |
③老师指出上表的数据中有一组数据不符合实际,你认为这是实验次序_____的数据。
④若不更换实验器材和电路,在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得到4组I、R数据、完成实验,所保持不变的电压U0的取值范围应满足_____。
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为了研究不同物质的吸热能力是否相同,小雨和小风用了同样的酒精灯分别加热水和煤油,他们所用的实验装置如图所示:
(1)小雨刚要开始做实验,细心的小风质疑道:“两个烧杯中的液体体积不一样多,你没有控制变量!”,你认为小风的说法是_____(填“正确”或“不正确”)的。
(2)在达成一致后,他们迅速完成了实验,并将测得的数据填入下表。在实验中,水和煤油吸热的多少是通过_____来反映的,这种方法叫做_____法。
t/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | … |
△t水/℃ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | … |
△t煤油/℃ | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | … |
(3)分析上表数据:如果使水和煤油都升高10℃,他们发现给_____加热的时间长,这表明_____相等的不同物质升高相同温度时,吸收的热量一般_____。正因为如此,物理学中引入比热容这个物理量。
(4)若已知水的比热容为 ,则根据小雨实验所得的数据可知:煤油的比热容为_____
。
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在测量小灯泡L电阻的实验中。实验桌上备有的实验器材有:
A.额定电压为2.5V的小灯泡L一只;
B.电压表V(量程0--3 V,0--15V)一只;
C.电流表A(程0--0.6A,0--3A)一只;
D.规格为“50Ω,0.5A”的滑动变阻器一个;
F.电压恒定的电源;
G.开关一个,导线导若干。则:
(1) 实脸原理是(____)。
(2) 小明根据实验要求连接了如图所示的电路,请你将电路连接完整。要求:滑片P向右移动时,电流表、电压表的示数都变小。
(____)
(3) 连接好电路后,小明按规范步骤进行了五次实验,并将五次实验的数据记录在如下的表格中,其中,第四次是小灯泡L正常发光时的数据,当小灯泡L正常发光时,电流表的示数如图所示,则小灯泡L正常发光的电流为(____)A,小灯泡L正常发光时的电阻为(____)Ω(保留一位小数)。
实验次数 | l | 2 | 3 | 4 | 5 |
U/V | 0.2 | 1 .3 | 2.1 | 2.5 | 3.0 |
I/A | 0.10 | 0.12 | 0 .26 | 0.34 |
(4) 经过对表格中的数据和小灯泡L电阻的分析,发现其中有一次实验的数据存在错误,错误的一次实验是第(____)次。
(5) 剔除上表中错误的数据,分析其它数据后,可以得出:实验中电源电压不会超过(____) V。
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