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为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小明所在的实验小组用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈,制成简单的电磁铁,结合其他实验器材做了如图19所示的实验(图中线圈匝数的疏密表示线圈匝数的多少,各图中的滑动变阻器、电源和大铁钉均相同).实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少,来判断它的磁性强弱.
根据图19中观察到的情况,完成下面填空:
(1)通过比较图19中的______两种情况可知,通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强.(选填图19中的序号)
(2)通过比较图19D中甲、乙两个电磁铁吸引大头针的情况,发现外形结构相同的电磁铁,当通过的电流相同时,线圈匝数越______,磁性越强.
图19
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小芳在做探究感应电流方向与哪些因素有关时,猜想金属棒在磁场中运动产生的感应电流的方向可能与磁场的方向有关,也可能与金属棒的运动方向有关.她设计了如下实验,装置如图20所示.
步骤一:让金属棒向右运动,观察到电流表指针向左偏.
步骤二:把磁铁南、北极上下对调,并使金属棒向左运动,此时观察到电流表指针仍向左偏.根据以上现象,小芳得出感应电流的方向与磁场的方向、金属棒的运动方向无关的结论.
小芳的结论是错误的.在步骤二时,小芳应该保持______不变,改变______.
图20
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为了探究“电流产生的热量与电流、电阻的关系”,小丽所在的实验小组采用了如图22所示的实验装置,装有煤油的甲、乙两烧瓶中分别有阻值不等的电阻丝R1和R2,已知R1<R2。.
图22
(1)使用如图22所示实验装置,可研究______。
(2)在相同通电时间内,两烧瓶中煤油温度上升较高的是______(“甲”或“乙”)瓶。由此可知,____________。
(3)上述实验方法是研究物理问题的常用的方法,下面研究方法中与此相同的是:______。
A.在研究物体受到几个力作用时,引入了合力的概念
B.在研究磁场时,用磁感线来形象地描述磁场
C.在研究电流与电压的关系时,必须保持电阻一定
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如图19所示为研究焦耳定律的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中电阻丝的阻值关系为R甲>R乙。闭合开关一段时间,观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶。这表明:在_______相同时,________越大,电流产生的热量越多。利用这些实验器材,请你再设计一个进一步探究焦耳定律的实验。
你准备探究什么问题?_____________________________________________________。
你将怎样进行探究?_______________________________________________________。
你预期会观察到什么现象?_________________________________________________。
如果现象如你所设想,能得出什么结论? ____________________________________。
图19
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小静在“研究电流产生的热量与哪些 因素有关”的实验过程中,组装了如图18所示的实验装置.
(1)开关与滑动变阻器之间有一条导线没有连接好,请你在图18中补上这条导线后,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的总电阻增大.
(2)在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大.通电后,电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度升高,体积膨胀,则______瓶细管中煤油上升的高度较高(选填“甲”或“乙”).
图18
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实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、停 表一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干.要求从实验桌上选 择适当器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流及通电时间保持不变时,电阻产生的热量与电阻阻值成正比”.假设实验过程中电流通过定值电 阻做的功,把电能全部转化为内能.请画出实验电路图,并写出实验步骤.
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________.
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如图21所示,是探究“焦耳定律”的实验电路.在烧瓶中装入质量相等的煤油,用电阻丝加热.然后观察插入密封烧瓶里的细玻璃管中煤油液柱上升的高度,就可以比较电阻丝放热的多少,回答下列问题:
(1)探究“电流产生热的多少与电阻的关系”时,应断开开关S2、闭合开关S1,在相同时间内,对比甲、乙两个烧瓶中煤油液柱上升的高度.则这两个烧 瓶中电阻丝的阻值应该是______的.(填“相等”或“不相等”)
(2)探究“电流产生热的多少与电流的关系”,闭合开关S1、S2,在相同时间内,对比乙、丙两个烧瓶中煤油柱上升的高度.则这两个烧瓶中电阻丝的 阻值应该是______的.(填“相等”或“不相等”)
(3)在不改动现有电路的条件下,小文还设计了另一种实验方案探究“电流产生热的多少与电流的关系”,他的方法是______.
图21
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在物理课外小组的活动中,小刚同学利用如图22所示电路测滑动变阻器的电功率。已知定值电阻R1=9W,电路A、B之间的电压为U且保持不变,调节滑动变阻器的滑片P,得到实验数据如下表。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压表示数/V | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
电流表示数/A | 0.18 | 0.24 | 0.28 | 0.34 | 0.38 | 0.44 | 0.50 | 0.56 |
变阻器功率/W | 0.81 | 0.96 | 0.98 | 1.02 | 0.95 | 0.88 | 0.75 | 0.56 |
分析实验数据,回答下列问题:
(1)滑动变阻器功率的大小变化情况是______;
(2)A、B之间的电压约为______V。(保留整数)
图22
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(1)实物电路连接如图所示.
(2)B;改变电路中电流从而改变小灯泡两端电压.
(3)小灯泡短路.
(4)随小灯泡两端电压升高,其电阻变大.(或灯丝温度越高,其电阻越大)其他答案合理即可得分.
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