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在“探究電流跟電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小剛設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。在此實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換成10Ω后,為了探究上述的問題,他應(yīng)該采取的唯一操作是:( )
A、換用電壓表的量程; B、將滑動(dòng)變阻器的滑片適當(dāng)向右移動(dòng);
C、將滑動(dòng)變阻器的滑片適當(dāng)向左移動(dòng); D、適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)
為什么要這樣的操作呢?因?yàn)樾傇趽Q電阻后就閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)會(huì)改變。為了明白其中的道理,運(yùn)用了串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和電流規(guī)律、歐姆定律、本實(shí)驗(yàn)的探究方法等知識(shí)進(jìn)行了推導(dǎo)和分析,終于理解了。請(qǐng)你把小剛的推導(dǎo)和分析過程寫出來。
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水果含有果酸。如圖所示在水果中插入兩片不同金屬制成的極板,就組成了一個(gè)水果電池。某科學(xué)興趣小組對(duì)影響水果電池電壓大小的因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
(1)在水果中插入不同金屬制成的極板,并保持兩塊極板之間的距離、極板與水果的接觸面積不變,用電壓表直接測(cè)量兩塊極板之間的電壓,結(jié)果如下表:
| 鐵——鋅 | 鐵——銅 | 銅——鋅 | |
| 蘋果 | 0.55伏 | 0.60伏 | 0.95伏 |
| 梨 | 0.40伏 | 0.50伏 | 0.90伏 |
| 菠蘿 | 0. 50伏 | 0.55伏 | 1.00伏 |
| 橙 | 0.70伏 | 0.78伏 | 1.05伏 |
①在虛線框內(nèi)畫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)的電路圖;
②科學(xué)興趣小組的同學(xué)通過查閱資料獲知金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是:鉀>鈣>鈉>鎂>鋁>鈹>錳>鋅>鐵>鈷>鎳>錫>鉛>銅>汞>銀>鉑>金。從資料和這次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出:在上述條件下,從金屬活動(dòng)性順序看,所選用的兩塊極板材料之間的____________________越大,水果電池的電壓越大;并且水果電池的電壓還與____________有關(guān);
(2)若該小組的同學(xué)選用一只橙子并用銅——鋅做極板,研究水果電池的電壓跟極板與水果的接觸面積之間的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制__________________________不變;
(3)關(guān)于影響水果電池電壓大小的因素,你還可以研究的問題是_______________ 。(寫出一個(gè))
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李龍同學(xué)在學(xué)習(xí)了歐姆定律之后,通過對(duì)比和分析,得出這樣的結(jié)論:“由I=
變形可得出R=
,而R=
就表明:導(dǎo)體的電阻R跟它兩端的電壓成正比,跟它通過的電流成反比!蹦阏J(rèn)識(shí)這樣的說法正確嗎?為什么?
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細(xì)心的劉芬同學(xué)在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡上標(biāo)有“2.5V 0.5A”的字樣,老師告訴她:“2.5V”是額定電壓,表示此小燈泡正常工作時(shí)的電壓是2.5V;“0.5A”表示小燈泡在額定電壓下工作時(shí)通過的電流是0.5A。劉芬同學(xué)自己買了一套電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材,組成了圖7所示電路,電源電壓不變,燈泡L標(biāo)有“6V 0.5A”字樣。當(dāng)S閉合,S1、S2斷開,滑片P從b端滑到中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)變化了0.1A,此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V;保持滑片P的位置不變,閉合S1、S2,電流表的示數(shù)又變化了2A。不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響,請(qǐng)你通過以上的文字說明和相關(guān)數(shù)據(jù),求出電源電壓和定值電阻R0的阻值各是多少?
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小龍想利用一塊電壓表和已知的電阻R0測(cè)量電阻Rx的阻值。小龍選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的器材,并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路,如圖19所示。小龍?jiān)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路的要求是:只閉合開關(guān)S和S1時(shí),電壓表測(cè)量的是電阻R0兩端的電壓U1;只閉合開關(guān)S和S2時(shí),電壓表測(cè)量的是電源兩端的電壓U2。
(1)(1分)請(qǐng)你根據(jù)小龍的設(shè)計(jì)要求只添加一根導(dǎo)線完成圖19所示實(shí)驗(yàn)電路的連接;
(2)(1分)請(qǐng)你推導(dǎo)出Rx的表達(dá)式:____ 。
(3)(5分)小龍?jiān)趯?shí)驗(yàn)過程中,不小心損壞了一只開關(guān),現(xiàn)請(qǐng)你利用剩余的器材設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量未知電阻的實(shí)驗(yàn),畫出你設(shè)計(jì)的電路圖、寫出實(shí)驗(yàn)步驟和未知電阻的表達(dá)式。(測(cè)量過程中導(dǎo)線不許拆接)
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在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問題時(shí),老師引導(dǎo)學(xué)生作了如下的猜想:
猜想1:導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān);
猜想2:導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的長度有關(guān);
猜想3:導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的材料有關(guān).
圖中是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的器材,演示板上固定了四條金屬電阻絲,a、b、c三條長度均是1m,d的長度是0.5 m;a、b的橫截面積相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的橫截面積大于a;a、d的材料和橫截面積都相同.
(1)在探究電阻跟橫截面積的關(guān)系時(shí),可依次把M、N跟 的兩端連接,閉合開關(guān),記下電流表的示數(shù),分析比較這兩根金屬絲電阻的大小.
(2)依次把M、N跟a、d的兩端連接,閉合開關(guān),記下電流表示數(shù),分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小,可探究電阻跟 的關(guān)系,其結(jié)論是: .
(3)以上方法在研究物理問題時(shí)經(jīng)常用到,被稱為控制變量法.試根據(jù)學(xué)過的物理知識(shí)再列出兩例用這種方法研究的問題:(1)__________________________________________________________;
(2)_______________________________________________________________。
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將下圖中三種儀器的測(cè)量結(jié)果填寫在下表相應(yīng)的空格中。
| 電壓表的示數(shù) | 電流表的讀數(shù) | 電能表的計(jì)數(shù) |
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根據(jù)下圖的電路實(shí)物圖在右邊的虛線框內(nèi)畫出電路圖,注意各元件的位置要對(duì)應(yīng),滑動(dòng)變阻器的接法要正確。
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