小铁和小岭在测量额定电压是2.5V小灯泡电功率的实验中:
(1)为完成实验,请在图甲中画出伏安法测小灯泡电功率的电路图________。
(2)若开关闭合后,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡发光较暗且亮度一直不变,则故障是_______。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为______A,小灯泡此时的电功率为______W。若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(填“左”或“右”)移动(按照所画的电路图填),直到电压表示数为 ___________V为止。
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电流表及对应电压表的示数,并画出图丙所示的I-U图像,从图像可算出小灯泡的额定功率为_______W。
(5)两人继续调节滑动变阻器的过程中,小灯泡突然熄灭,电压表示数__________(填“变大”、“变小”或“不变”),经检查发现灯丝烧断。
(6)两人实验完毕后,又重新选择实验器材,不用电压表就测出了I额=0.3A的小灯泡的额定功率,设计的电路图如图丁所示,请将下列实验步骤补充完整,并计算出小灯泡的额定功率(电源电压恒定且未知,滑动变阻器的最大阻值为30Ω)。
①将滑动变阻器的电阻调到最大,开关S1闭合,S2_______(填“闭合”或“断开”)读出电流表的示数为0.2A,则电源电压为__________V;
②开关S1闭合,S2________(填“闭合”或“断开”),调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为________A时,小灯泡正常发光;
③开关S1 、S2均闭合,滑动变阻器的滑片_________,读出电流表的示数为0.4A;
④小灯泡的额定功率P额=___________W。
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实验桌上提供了如下器材:符合实验要求的电源一个、定值电阻R0一只、滑动变阻器一个、量程满足实验要求的电压表、电流表各一只;开关一个.小刚想利用实验桌上的器材,设计一个实验证明:“定值电阻的电功率与电压的平方成正比”.
(1)在答题卡中的虚线框内画出实验电路图.
(2)写出实验步骤.
(3)根据实验要求,设计一个记录实验数据的表格.
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请你用以下实验器材:一只电流表、一个电阻箱R0、一个电源(电压未知)、两个开关S1和S2、一个滑动变阻器R、导线若干,设计实验电路测定未知电阻Rx的阻值。
(1)请将实验电路画在右边虚线框内____________。
(2)实验中的主要操作步骤是:
______________________________________________________________。
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(5分) 小东的爸爸买了一个玉制实心小工艺品,小东想知道它的密度是多少,于是他用一个弹簧测力计、一根细线和一盆清水,通过实验测量并计算出小工艺品的密度,水的密度为已知.请你帮助小东完成下列要求:
(1)写出实验步骤
(2)写出测量结果(密度的表达式)
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(6分)如图示意在物理实验中常用等效替代法。其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。根据实验电路图把下列主要步骤中的空白填齐。
①按电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调到最大;
②闭合开关S1前,滑动变阻器滑片P置于________端;
③闭合开关S1;
④闭合开关_______,调节滑片P,使电压表指针指在适当位置,记下此时电压表示数U;
⑤先断开开关________,再闭合开关________,保持_____的电阻不变,调节________,使电压表的示数仍为U;
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在“用伏安法测电阻”的实验中:
(1)实验原理是________________________。
(2)用电压表、电流表测量电阻有如图所示的两种接法,在高中教材中叫做电流表外接法和电流表内接法;若电压表的电阻不是非常大,电流表电阻也不是非常小,你认为图______中电阻的测量比真实值偏大,图____中电阻的测量比真实值偏小。
(3)如某次测量中,老师只提供了下列器材:电压恒定的电源一个(电压未知)、电流表一只、定值电阻R0一个(电阻已知)、单刀开关两只、导线若干。测待测电阻Rx的值,请用给定的器材(可不用完)按下列要求完成实验:
①在下图的虚线框内画出你设计的电路图;
②扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并
用相应的符号表示)
a._________________________________。
b._________________________________。
③Rx的数学表达式为:Rx=_______________(用所测量的物理量及相应的符号表示)。
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小明在做“探讨什么情况下磁可以生电”实验时,连接了如图所示的实验装置,PQ、MN为两水平放置的平行金属导线,两导轨右侧连接定值电阻R,一金属棒垂直搁在两导轨上,与导轨接触良好,接触点分别为a、b,现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内、用力F拉动金属棒沿导轨匀速运动时,在闭合回路可产生感应电流,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,忽略所有摩擦阻力和除R外其他电阻,则:
(1)当向左拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为___________;
(2)当向右拉动金属棒时,金属棒相当于电源给电阻R供电,则此时金属棒的______(选填“a”或“b”)端相当于电源的正极。
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在“测定小灯泡功率与电阻”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V.
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,完成电路连接_________.
(2)连接电路,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是____.
(3)排除故障后,在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中,发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示,电压调节非常不方便,这是由于选用了 __(选填“A”或“B”)滑动变阻器.可供选用的滑动变阻器:
滑动变阻器A(阻值范围0-500Ώ,滑片行程10cm);
滑动变阻器B(阻值范围0-50Ώ,滑片行程10cm).
(4)换用了另一个滑动变阻器并接通电路后,移动滑片位置,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则其额定功率为____W.
(5)实验中刚刚测完上述(4)中的一个数据,电流表突然损坏了.他们找到了一个阻值为10Ώ的定值电阻和一个单刀双掷开关并设计出电路图,重新进行了测量.请完成以下步骤:
步骤一: S2与接线柱1接通,闭合S1,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为____
步骤二:保持滑动变阻器阻值____(选填“变大”、“不变”、“变小”),将S2改与接线柱2接通,读取电压表读数UR。
步骤三:断开S1、S2,整理器材。
写出灯泡额定功率的表达式P=____.(用已知量和测量量表示)
(6)小刚想在上述实验的甲图基础上,进一步研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”,获得多组灯泡两端电压和电流的数据之后,发现电流与电压不成正比,请指出他的实验方法的不合理之处________.
(7)小刚又用下图进行“伏安法测电阻”, 如果考虑到电流表本身有一定的电阻(有分压作用),电压表本身也有一定的电阻(有分流作用),则测量值比真实值____________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”);如果电压表和电流表的读数分别为U和I,而它们自身电阻分别为Rv和RA,则Rx。更准确的表达式为_____________(数学表达式用已知字母表示)。
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图甲为测定“小灯泡电功率”的实验电路,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
(1)小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是________.
(2)排除故障闭合开关,移动滑片P到某位置,电压表示数(如图乙所示)为________V,则此时灯泡消耗的实际功率________额定功率(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I-U图像(图丙),根据图像,可计算出小灯泡的额定功率是________W.
(4)进一步分析图像可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐增大,造成这一现象的原因可能是________.
(5)小敏将原电路中的小灯泡先后换接阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻,探究“电流与电阻关系”
① 先将5Ω的电阻接入电路,移动变阻器滑片,使电压表示数为2V,此时,电流表的示数为________A.然后换接10Ω的电阻,为了保持电压表示数不变,此时滑动变阻器的滑片应向________(左/右)移动.
② 实验中为了保证接入20Ω的定值电阻时,保持电压表示数不变,则滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω.
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某同学在做“测定小灯泡的电功率”实验中,器材齐全、完好,电源由几节干电池组成(电压为1.5伏的整数倍且保持不变),待测小灯标有“0.2安”字样,滑动变阻器标有“20欧 2安”字样。
(1)他连接完电路闭合电键S后,观察到电表的示数分别为1.3伏和0.16安,继续移动变阻器的滑片,发现两电表的示数均不发生变化,则其原因是___________。
(2)经过思考,该同学发现操作中的不当之处,重新正确连接电路进行实验。他移动变阻器的滑片,小灯泡正常发光,此时滑片的位置恰好在变阻器中点上(即滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω)。请说出该同学判断小灯正常发光的理由 。
(3)小灯泡正常发光时的功率 。(写出计算过程)
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