【题目】小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路按甲图连接完整(要求导线不交叉)_________
(2)连接电路时,开关应该处于_______状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于_______(选填“A”或“B”)端。滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了_______的作用。
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是_______(选填字母)。
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电阻R短路
D.电阻R断路
(4)排除故障后,小鹏又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论:_______。
(5)上述实验中,
①小鹏用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向_______(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为_______V时,读出电流表的示数。
②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,是因为_______,为完成整个实验,应该选取滑动变阻器_______(选填字母)。
A.“50Ω 1.0A
B.“30Ω 1.0A”
C.“20Ω 1.0A”
【答案】 断开 A 改变导体两端电压 D 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 2 滑动变阻器的最大阻值过小 A
【解析】
(1)将电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器要求一上一下连接,如图所示:
(2)连接电路时,开关应该处于断开状态;
为了保护电路,实验前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处即A端,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到改变导体两端电压的作用;
(3)电压表有示数,说明电压表与滑动变阻器、电流表、电源是通路;
电流表没有示数,说明电流表、定值电阻、滑动变阻器中有一处是断路的;综合分析可知:电流表、滑动变阻器位置是导通的,所以应为定值电阻断路,故选D;
(4)由图丙知,电流和电阻的积为:
,故图象可以得出结论:
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)①根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω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,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为2V;
②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关。
电阻两端的电压始终保持2V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
根据串联电路中电压与电阻成正比可得:
解得:,所以无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,是因为滑动变阻器的最大阻值过小。
为了完成整个实验,应该选取最大阻值不少于40Ω的滑动变阻器。
故选A。
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【题目】图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I﹣R关系图象。由图象可知:他每次控制电阻的两端电压为_______V不变。若电源电压为 4.5V,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,那么滑动变阻器的阻值至少为_______Ω。
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【题目】一学生按照图甲所示的电路图做实验。此时两表示数如图乙所示,电压表的示数为_______V,则电热丝电阻Rx的阻值为_______Ω.已知电热丝Rx和滑动变阻器的最大阻值相等,滑片P在b端时,电热丝的发热功率为
Pb,滑片P在a端时,电热丝的发热功率为Pa,那么Pa:Pb=_______。(不考虑电热丝阻值随温度的变化)
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【题目】如图所示,四个电磁学实验的应用,下列说法不正确的是( )
A. 甲电磁铁是利用图中的实验原理工作的
B. 乙发电机与图的工作原理相同
C. 丙图是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
D. 丁图把电能转化为机械能
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【题目】李悦和小组同学利用实验室开放日,合作“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验,实验装置如图甲所示。
(1)冰的熔化图象如图乙所示,可知冰是_______(选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)喜欢探究的李悦和同学们,接下来撤去部分器材,装置稍加改动并倒掉一部分水,“探究水沸腾时温度变化的特点”,如图丙,他们发现在沸腾过程中,水的温度_______(选填“升高”、“不变”或“降低”),需继续_______(选填“吸热”或“放热”)。
(3)同学们又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况,记录数据如上表。
①请在图丁中坐标纸上用描点画出上述温度随时间变化的曲线。 ________
②根据图象,你发现的规律是:_______。
③如果要喝一杯奶茶,有两种方案可供选择:
A、先将滚烫的热茶冷却5min,然后加一匙冷牛奶;
B、先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min,结合本次探究,你认为_______方案的冷却效果较好。
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【题目】阅读下列材料,并回答问题。
在伏安法测电阻的实验中,可以有以下两种测量方法,分别叫内接法和外接法。如图所示,分别为实验电路的一部分。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻非常小,约为RA=0.05Ω,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为RV=10kΩ,连入电路中通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。
博涵同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R1=5Ω,R2=20kΩ,小组同学们为了减小实验误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。
若你也做为博涵创新实验小组的一员,在测量R1=5Ω的阻值时,请你回答:
(1)此实验中你们选择的恰当方法是_______(选填字母)
A.内接法
B.外接法
(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”)
(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。____________
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【题目】关于验电器,下列说法不正确的是
A. 验电器上的金属球与带电体接触,使两片金属箔带上异种电荷而张开
B. 验电器能检验物体是否带电
C. 验电器中有一根金属杆,此杆必须与周围外壳绝缘
D. 验电器两片金属箔张开的角度越大,被检验的带电体所带的电荷量越多
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【题目】.阅读短文,回答文后的问题
气凝胶
如图所示是世界上最轻的固体----气凝胶,已入选吉尼斯世界纪录.这种新材料密度极小,一种硅气凝胶密度仅为3mg/cm3(空气的密度为1.29kg/m3),我国科学家造出“世界上最轻材料--全碳气凝胶”,这种材料密度仅0.16mg/cm3,如图甲所示为8cm3的全碳气凝胶压在花蕊上,花蕊几乎没有变形的情景。如图乙所示,这种物质看上去像凝固的烟,但它的成分与玻璃相似.由于气凝胶中99.8%以上是空气,所以有非常好的吸油效果和隔热效果,一寸厚的气凝胶相当20-30块普通玻璃的隔热功能.如图丙所示,把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶。
气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz~6300Hz频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20Hz~20000Hz的声音,因此它是很好的降噪材料。
科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶,是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构,它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。它虽然极轻,但弹性却非常好。
气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用.它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化,坚固耐用程度不亚于钢材.有人做过这样一个实验:在一金属块上涂上6×10-3m厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损.此外,因为它耐磨且富有弹性,所以很多职业登山者登山时所穿的鞋子都是用气凝胶制成的,此外它的折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍.由于具备这些特性,气凝胶便成为航天探测中不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来进行热绝缘.
气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。下表为通过实验测得的不同质量大小的气凝胶吸油量的一组数据:
自身质量/g | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
吸收量/Kg | 9 | 18 | 27 | 36 | 45 | 54 |
“全碳气凝胶将有望在海上漏油、净水甚至净化空气等环境污染治理上发挥重要作用。”除了污染治理方面,“全碳气凝胶”还将成为理想的储能保温、催化载体和吸音材料。
(1)“气凝胶是世界上最轻的固体材料之一”,这里的“轻”实际上是指它的_____。
A.质量小 B.体积小 C.密度大 D.单位体积的质量小
(2)根据你对气凝胶性质的理解,判断下列说法中不可能的是_____。
A.做电影场景中倒塌的“墙壁”
B.气凝胶可以清洗厨房的油烟机
C.气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强
D.气凝胶覆盖在物体表面可以防爆炸
(3)利用表格给出的数据在图中作出自身质量-吸收量图象。
(____)
(4)由上图可知,35g气凝胶最高可以吸附_____g海上泄漏原油;
(5)一架用钢材(ρ钢=7.9×103kg/m3)制成的质量约160吨的大型飞机,如果用密度仅为0.16mg/cm3的全碳气凝胶做成,其质量相当于_____。
A.一个鸡蛋的质量 B.一只鸡的质量 C.一个成年人的质量 D.一台大卡车的质量
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【题目】某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有:
(i)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G并记钩码和绳端的位置
(ii)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s;
(iii)记录实验数据填入表格中(表格略);
(iv)多次改变钩码的数量,重复上述实验;
(v)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率;
(vi)分析测量结果,讨论影响机械效率的因素
回答以下问题:
(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是__。
(2)滑轮组机械效率的计算公式是η=__(用直接测得的物理量符号表示)。
(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确的有__(填序号,可能不止一项正确)。
A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小
B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大
C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同
D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同
E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大
F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小
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