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2023中考物理二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)題專練——電流與電壓電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)(解析版)1.如圖甲所示是小明“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖。選用的實(shí)驗(yàn)器材是:電源(3V)、電流表(0~0.6A)、電壓表(0~3V),定值電阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω,滑動(dòng)變阻器(40Ω2A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。?(1)探究電流與電壓的關(guān)系:
①探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),要保持
不變,采用的科學(xué)方法是
。②小明在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多組數(shù)據(jù)測(cè)量的目的是什么?
。③小明選用5Ω和10Ω的兩只電阻分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖像如圖乙所示,其中M圖像對(duì)應(yīng)的是電阻
。由M圖像得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
。(2)探究電流與電阻的關(guān)系:
①小明在實(shí)驗(yàn)中,首先確定一個(gè)保持不變的電壓值U,當(dāng)AB間的電阻R由5Ω換成10Ω時(shí),閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向
(選填“a”或“b”)端移動(dòng),才能使電壓表示數(shù)變?yōu)閁。②當(dāng)AB間換接20Ω的電阻時(shí),小明無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)都無(wú)法達(dá)到U。請(qǐng)你告訴他,為完成實(shí)驗(yàn),U的取值范圍是
?!敬鸢浮?1)電阻;控制變量法;得出普遍性的結(jié)論;5Ω(2)b;1~3【解析】(2)探究電流與電阻的關(guān)系:①根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓不變,由分壓原理可知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向b端移動(dòng),才能使電壓表示數(shù)變?yōu)閁;②由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理有:U電源-UU=R滑R定,方程左邊為一定值,故右邊也為一定值,當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入的電阻最大時(shí)對(duì)應(yīng)的定值電阻也最大,此時(shí)電壓表的示數(shù)最小,即32.小剛同學(xué)在做“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,選用如圖甲所示的器材和電路,其中電源電壓為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V,滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“20Ω1A”字樣。?(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整。(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮)(2)閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光,電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù)。若電路只有一處故障,則故障原因是
。(3)排除故障后再次閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片直到電壓表的示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,為
A,小燈泡的額定功率為
W。再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表的示數(shù)達(dá)到3V,小燈泡強(qiáng)烈發(fā)光,此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率
(選填“大于”“小于”或“等于”)1.08W。(4)同組的小紅同學(xué)還想探究“在電壓一定時(shí),電流與電阻的關(guān)系”,于是將圖甲中的小燈泡換成三個(gè)阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻,其余連接均不改變。圖丙是小紅根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像。①由圖像可知小紅將定值電阻R兩端的電壓控制為
V不變。當(dāng)定值電阻由5Ω換為10Ω時(shí),為達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)
(選填“變大”“變小”或“不變”)。②實(shí)驗(yàn)結(jié)論是電壓一定時(shí),
。③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小紅問(wèn)老師保持該電壓不變的情況下,能否更換50
Ω的定值電阻繼續(xù)進(jìn)行此實(shí)驗(yàn),老師指導(dǎo)小紅分析了不能更換的原因。你認(rèn)為原因是
【答案】(1)如圖所示?
(2)小燈泡斷路(3)0.3;0.75;小于(4)3;變大;電流與電阻成反比;無(wú)法保持定值電阻兩端電壓始終3V【解析】(2)閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路中有斷路,電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源連通,而電路只有一處故障,則故障原因是小燈泡斷路。(3)
燈泡兩端電壓為2.5V時(shí),燈泡正常發(fā)光,由圖乙知,電流表使用小量程,分度值0.02A,則此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.3A,所以燈泡的額定功率P=UI=2.5
×0.3=0.75W;根據(jù)P=U2R知在電阻不變時(shí),電功率與電壓的平方成正比,電壓表的示數(shù)達(dá)到3.0V為額定電壓的32.5=1.2倍,若燈的電阻不變,則燈泡的實(shí)際功率P實(shí)=(4)
①由圖像知,當(dāng)定值電阻R=15
Ω時(shí),通過(guò)的電流為0.2A,所以定值電阻R兩端的電壓控制為U=IR=0.2A×15
Ω=3V
;當(dāng)定值電阻由5
Ω換為10
Ω時(shí),為了控制定值電阻兩端電壓不變,由串聯(lián)電路的分壓原理知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值;②由圖像知,該圖像為反比例圖像,所以可得結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比;③滑動(dòng)變阻器取最大阻值20
Ω,當(dāng)定值電阻為50
Ω時(shí),由串聯(lián)電路的分壓原理有:URU滑
=RR滑3.在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,所用實(shí)驗(yàn)器材均完好,如圖所示,電源電壓為6V不變,定值電阻分別為10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω1A”。?(1)實(shí)驗(yàn)前,發(fā)現(xiàn)電流表的指針位置如圖甲所示,原因是電流表
。(2)如圖乙所示,導(dǎo)線a應(yīng)與滑動(dòng)變阻器的
接線柱相連。(3)電路連接完成后,分別用10Ω、15Ω、20Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),正確操作,記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,則實(shí)驗(yàn)中控制電壓表的示數(shù)為
V不變。當(dāng)使用30Ω的電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片都無(wú)法使電壓表的示數(shù)與前三次相同,為了繼續(xù)完成第四次實(shí)驗(yàn),如果只能更換電源,則電源電壓應(yīng)不高于
V。(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成
。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234R/Ω10152030I/A0.30.20.15
【答案】(1)指針沒(méi)有調(diào)零(2)
C
(或D)(3)3;5(4)反比【解析】(1)實(shí)驗(yàn)前,發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左端,即指針沒(méi)有在零刻度,原因是電流表指針沒(méi)調(diào)零;(2)變阻器按一上一下接入電路中,如圖乙所示,導(dǎo)線a應(yīng)與滑動(dòng)變阻器的C(或D)接線柱相連接(3)由表中數(shù)據(jù),根據(jù)歐姆定律,電壓表示數(shù)為:UV=IR=0.3A×10Ω=3V;設(shè)用30Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),若要保證定值電阻的電壓不變,設(shè)電壓表示數(shù)為(4)分析表中數(shù)據(jù)有,當(dāng)電阻為原來(lái)的幾倍時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流為原來(lái)的幾分之一,所以得出的結(jié)論是:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻成反比。4.如圖甲所示是“探究電壓一定時(shí),電流跟電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,已知電源電壓恒為4V,滑動(dòng)變阻器(30Ω1A)以及符合實(shí)驗(yàn)要求的電表,開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線。?(1)實(shí)驗(yàn)中小明同學(xué)多次改變R的阻值,記下對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù),得到如圖乙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可以得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成
比;(2)由圖乙可知,小明探究時(shí),控制電阻兩端電壓
V不變;(3)如果小明同學(xué)連好電路后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),則該故障可能是由R
(選填“短路”或“斷路”)造成的;(4)小明為了能夠完成上述實(shí)驗(yàn),更換的電阻R的阻值不能超過(guò)
Ω;(5)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,只用電壓表來(lái)測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω,其測(cè)量過(guò)程如下:?①閉合開(kāi)關(guān)S、S2,斷開(kāi)S1,
將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最上端,電壓表示數(shù)為4V;?②閉合S、S1,斷開(kāi)S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使電壓表讀數(shù)為
V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;?③閉合S、S2,斷開(kāi)S1,保持滑動(dòng)變阻器的滑片與②步的位置相同,此時(shí)電壓表示數(shù)為2V;?④根據(jù)上述測(cè)量,可知小燈泡的額定功率P額=
W?!敬鸢浮?1)反(2)2.5(3)短路(4)50(5)1.5;0.75【解析】(1)根據(jù)圖象知,導(dǎo)體的電阻越大,通過(guò)導(dǎo)體的電流越小,且電阻與電流的乘積為一定值,可得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(2)由圖象知當(dāng)R=25Ω時(shí),IR=0.1(3)電流表有示數(shù)說(shuō)明電路中不存在斷路情況,電壓表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電壓表測(cè)的那一部分短路了,所以R短路了。(4)滑動(dòng)變阻器最大阻值R滑=30Ω,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值最大,R兩端的電壓剛好為2.5V時(shí),R的阻值最大為UU滑(5)閉合S,S1時(shí)小燈泡,滑動(dòng)變阻器,電壓表連入電路,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,閉合開(kāi)關(guān)S、S2,斷開(kāi)S1,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最上端,電壓表4V,說(shuō)明電源電壓為4V,小燈泡的額定電壓為2.5V,所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為1.5V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,故電壓表的讀數(shù)為1.5V。閉合S、S2,斷開(kāi)S1,此時(shí)電壓表測(cè)的是②步中滑動(dòng)變阻器連入部分兩端的電壓,保持滑動(dòng)變阻器的滑片與②步的位置相同,此時(shí)電壓表示數(shù)為2V,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最上端,電壓表示數(shù)為4V,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比可得滑動(dòng)變阻器連入了一半,阻值R=5Ω,則燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流I=U'5.某小組進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究。(1)某同學(xué)探究“電流與電壓”的關(guān)系,他用了3個(gè)干電池,一個(gè)定值電阻、一個(gè)滑動(dòng)變阻器(20Ω,1A),一個(gè)電壓表,一個(gè)電流表,導(dǎo)線若干。?①請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)物圖;?②若電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù),此時(shí)原因可能是
(選填“R斷路”或“R短路”);?③他用此電路做了若干組實(shí)驗(yàn),以下第
組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤;
①②③④I0.10.20.30.4U1234④根據(jù)此表格可知:電阻一定時(shí),電流與電壓成
(選填“正比”或“反比”);?(2)某同學(xué)探究“電流與電阻”的關(guān)系,他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻,一個(gè)電壓表,一個(gè)電流表和導(dǎo)線若干,多次實(shí)驗(yàn)后得到電流與電阻的關(guān)系如圖所示?①電阻兩端的電壓為
V;?②滑動(dòng)變阻器的最大功率為
W。?【答案】(1)R短路;①;正比;(2)2.5;1
【解析】(1)根據(jù)圖片可知,電壓表應(yīng)該與R并聯(lián),它的“15”接線柱已經(jīng)與R右端的接線柱相連,只需將“-”接線柱與R的左端相連即可,如圖所示;當(dāng)R斷路時(shí),電壓表串聯(lián)在電路中,它的示數(shù)等于電源電壓,由于內(nèi)阻很大,因此通過(guò)電流表的示數(shù)為零;當(dāng)R短路時(shí),電壓表同時(shí)被短路,它的示數(shù)為零,而電流表正常工作有示數(shù)。根據(jù)表格可知,定值電阻的阻值:R=UI=2V0.2A=10Ω;則通過(guò)電路的最小電流為:I總
6.小明和小華在實(shí)驗(yàn)室做如下兩個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn):?(1)在探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明所用的器材有:新干電池兩節(jié),5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一個(gè),電流表電壓表、“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干;?①實(shí)驗(yàn)中小明將5Ω的電阻接入電路中,連接的電路如圖甲所示,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在這根導(dǎo)線上打×,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的接法;?②改正錯(cuò)誤后,將滑片調(diào)至
(選填A(yù)或B)端,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片至某一位置,使電壓表示數(shù)為1.6V,讀出電流表的示數(shù)并記錄在表格中,將此時(shí)滑片的位置標(biāo)記為M;實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻R/Ω電流I/A150.322100.163200.08③接著將5Ω的電阻換為10Ω,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)仍為1.6V,讀出對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)并記錄,此時(shí)滑片的位置在M的
(選填“左側(cè)”或“右側(cè)”);?④最后小明換用20Ω的電阻繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄電流表的示數(shù);分析表中數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是:
;(2)小華利用電源(電壓恒定且未知)、電流表、電阻箱(0~999.9Ω)、銘牌不清楚的滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干,設(shè)計(jì)了如圖乙所示電路,測(cè)出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率請(qǐng)你幫助小華補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案:?①閉合開(kāi)關(guān)S1,將開(kāi)關(guān)S2撥至1,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使
,讀出此時(shí)電阻箱接入電路中的阻值為R;?②仍閉合開(kāi)關(guān)S1,將開(kāi)關(guān)S2撥至2,只調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)為I額;?③在步驟②的基礎(chǔ)上,將R1阻值調(diào)為0,R2的滑片
(填滑動(dòng)變阻器滑片的位置變化情況),并讀出電流表示數(shù)為I;?④則小燈泡額定功率的表達(dá)式為:P=
(用已知量和所測(cè)物理量的符號(hào)表示);?⑤實(shí)驗(yàn)后小華發(fā)現(xiàn),電路中只需將
和
互換位置,可以更簡(jiǎn)單地測(cè)出小燈泡的額定功率?!敬鸢浮?1)B;右側(cè);導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),導(dǎo)體電流與導(dǎo)體電阻成反比;(2)電流表示數(shù)為I額;保持不動(dòng);I3額R【解析】(1)①探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),定值電阻要與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓,如圖所示;②閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大,為B端。③接著將5Ω的電阻換為10Ω,要使電壓表示數(shù)仍為1.6V,根據(jù)串聯(lián)分壓,滑動(dòng)變阻器電阻要調(diào)大,即向B端調(diào),位置在M的右側(cè)。④根據(jù)數(shù)據(jù)可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),導(dǎo)體電流與導(dǎo)體電阻成反比。(2)①閉合開(kāi)關(guān)S1,將開(kāi)關(guān)S2撥至1,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使燈泡正常發(fā)光,即使電流表示數(shù)為I額。③利用等效替代法,R2滑片應(yīng)保持不動(dòng),讀出電流表示數(shù)I,以求得電源電壓。④閉合開(kāi)關(guān)S1,將開(kāi)關(guān)S2撥至1,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使燈泡正常發(fā)光,讀出此時(shí)電阻箱接入電路中的阻值為R,電源電壓可表示為U=額
R+RL,將開(kāi)關(guān)S2撥至2,只調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)為I額,可知R2阻值與RL相同,但R2不可讀數(shù),將R1阻值調(diào)為0,R2的滑片不動(dòng),并讀出電流表示數(shù)為I,電源電壓可表示為U=IR2=IRL,聯(lián)立兩式可得額
R+RL=IRL,可求得RL=I額
RI-I額
,因此燈泡額定功率為額7.圖甲是探究“電流與電阻關(guān)系”的電路,電源電壓4.5V,有4個(gè)阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻供選用,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為10Ω2A。?(1)用筆劃線代替導(dǎo)線將圖中實(shí)物電路連接完整(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電路中電流變大,導(dǎo)線不得交叉)。(2)連好電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無(wú)示數(shù),電路故障可能是
。(填選項(xiàng))A.定值電阻R短路?B.定值電阻R斷路?C.滑動(dòng)變阻器斷路(3)依次將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω電阻接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲得數(shù)據(jù)如表:實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電阻/Ω5101520電流/A0.60.3
0.15其中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)是
A。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)是
V。(4)為提高結(jié)論的可靠性,又增加一個(gè)30Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),其他器材不變。為保持電壓表示數(shù)不變,電路中需要再串聯(lián)一個(gè)定值電阻才能完成實(shí)驗(yàn),上述4個(gè)定值電阻中符合要求的有
。(5)下列圖像中不能大致反映實(shí)驗(yàn)中各物理量之間關(guān)系的是
。?【答案】(1)(2)C(3)0.20;3(4)5Ω、10Ω、15Ω【解析】(1)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電路中電流變大,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,因此應(yīng)將滑動(dòng)變阻器左下接線柱連入電路中,如圖所示;(2)由實(shí)物圖和選項(xiàng)可知,電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明與電壓并聯(lián)的定值電阻短路或者電壓表外面的電路斷路,而電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路中存在斷路,綜合兩電表的情況可以判斷,電路故障為電壓表外面的滑動(dòng)變阻器斷路,故選C;(3)由乙圖可知,電流表選用0~0.6的量程,分度值為0.02
A,則電流表的讀數(shù)為0.20
A;由表中數(shù)據(jù)可知,U1=I1R(4)因?yàn)槎ㄖ惦娮鑳啥说碾妷翰蛔?,即UR=3V,此時(shí)電路中的電流I=IR=URR=3V30Ω=0.1A,所以電路的總電阻(5)A.電流表示數(shù)與變阻器RP接入電阻的關(guān)系式為I=UPRP=U-URRP,由于電源電壓U、定值電阻兩端的電壓UR保持不變,因此I與RP成反比,為反比例函數(shù),故A正確,不符合題意;B.由于定值電阻兩端的電壓保持不變,因此電壓表的示數(shù)與變阻器RP接入電阻的圖象為平行于RP軸的直線,故B錯(cuò)誤,符合題意;C.根據(jù)分壓原理可知UPUR=RPR,所以RP=UPU8.小明做“探究電流與電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材有:電源(電壓恒為6V)、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑動(dòng)變阻器(規(guī)格為30Ω0.5A)、電壓表(0~3V)、電流表(0~0.6A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。?(1)小明連接好如圖所示的電路,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移到最
(選填“左”或“右”)端。閉合開(kāi)關(guān),小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電壓,可能是定值電阻R出現(xiàn)了
(選填“短路”或“斷路”)故障。(2)排除故障后,多次改變R的阻值,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表示數(shù),得到如圖乙所示的電流I隨電阻R的變化圖象。①由圖象可得:導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成
。②該實(shí)驗(yàn)采用的研究方法是
。③為了順利完成本次實(shí)驗(yàn),則定值電阻兩端的電壓可調(diào)范圍為
V。④在使用10Ω和20Ω電阻實(shí)驗(yàn)時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率之比為
?!敬鸢浮?1)左;斷路(2)反比;控制變量法;2.4~3;2【解析】(1)閉合開(kāi)關(guān)前,為保護(hù)電路,需將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處,故將滑片移到最左端;閉合開(kāi)關(guān)后電壓表示數(shù)有示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的定值電阻發(fā)生了斷路;(2)①由歐姆定律I=UR的變形公式:U=IR=0.5A×5Ω=----0.25A×10Ω=2.5
V,為一定值,故得出:在導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;②在探究電流與電阻關(guān)系時(shí)控制定值電阻兩端的電壓不變,改變電阻,這應(yīng)用了控制變量法;③因?yàn)榇?lián)電路電流相等,所以I=UVR=U-UVR滑,當(dāng)定值電阻最大為20Ω時(shí)且滑動(dòng)變阻器的電阻最大時(shí)定值電阻兩端的電壓最小,最小為:UV20Ω=6V9.小亮在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電池組、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、導(dǎo)線若干。?(1)先將5Ω的電阻接入如圖甲所示電路中,將滑動(dòng)變阻器的滑片放到
端;小亮在檢查電路時(shí),發(fā)現(xiàn)錯(cuò)接了一根導(dǎo)線,請(qǐng)你在這根導(dǎo)線上打“×”,并補(bǔ)畫(huà)出正確的那根導(dǎo)線。(2)電路正確后,閉合開(kāi)關(guān),同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電壓表示數(shù)如圖乙所示時(shí),此時(shí)記下的電流表示數(shù)應(yīng)為
A。(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電阻由5Ω換成10Ω;再閉合開(kāi)關(guān),同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,
,記下電流表示數(shù)(將實(shí)驗(yàn)過(guò)程補(bǔ)充完整);更換不同阻值電阻重復(fù)實(shí)驗(yàn)。(4)小亮用如圖丙所示電路,測(cè)量額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,(U額小于電源電壓),電阻R0已知,將下面實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①只閉合開(kāi)關(guān)
,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為U額;②只閉合開(kāi)關(guān)
,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,讀出電壓表示數(shù)為U1;③小燈泡電阻RL=
(用物理量符號(hào)表示)?!敬鸢浮?1)最左;
(2)0.44
(3)使電壓表的示數(shù)保持2.2V不變
(4)S、S2;S、S1;U額
U1-U額
R0
【解析】(1)先將5Ω的電阻接入電路中,為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片放到阻值最大的一端,即最左端;由甲圖可知,電流表與R并聯(lián)了,電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,正確的接法時(shí)電流表與R串聯(lián),電壓表與R并聯(lián),所以需要把定值電阻右端與電流表連接的導(dǎo)線接到電壓表的負(fù)接線柱上,如圖所示;
(2)由圖可知,電壓表選用的是小量程,分度值為0.1
V,示數(shù)為2.2
V;此時(shí)電流表測(cè)量的是定值電阻的電流,則電流表的示數(shù)為:I=UR=2.2V5Ω=0.44A10.在“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓3V且恒定,定值電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為25Ω2A。?實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓U/V1.01.42.0電流I/A0.10.140.2(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲的電路圖將圖乙所示的實(shí)物連接完整;(導(dǎo)線不允許交叉)(2)連接好電路,把滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到阻值最大處。閉合開(kāi)關(guān)后,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P都發(fā)現(xiàn):電壓表有示數(shù)并保持不變,電流表始終無(wú)示數(shù)。其原因可能是電阻R
;(3)在探究電流與電壓關(guān)系時(shí),得到如表所示的電流I隨電壓U變化的數(shù)據(jù),據(jù)此得出結(jié)論:電阻一定時(shí),
;(4)在探究電流與電阻關(guān)系時(shí),為了保證所給電阻均能完成實(shí)驗(yàn),應(yīng)控制定值電阻兩端電壓至少為
V?,F(xiàn)將10Ω電阻換成15Ω電阻,為保持定值電阻兩端電壓不變,需要將滑動(dòng)變阻器滑片P向
(選填“左”或“右”)側(cè)移動(dòng)?!敬鸢浮?1)(2)斷路(3)電流與電壓成正比(或通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比或?qū)w中的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比)(4)1.5;左【解析】(1)電壓表應(yīng)和R并聯(lián),實(shí)物連接如圖所示。
(2)電流表始終無(wú)示數(shù),可能斷路,電壓表有示數(shù)并保持不變,電壓表和電源串聯(lián),所以可能是R斷路。
(3)由表格可知,電壓和電流的比值一定,所以電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。
(4)變阻器與定值電阻串聯(lián),設(shè)電壓表示數(shù)為UV,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理有U-UVUV=R滑
R定11.圖甲為小明同學(xué)探究“電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)原理圖。已知電源電壓為4.5V,且保持恒定,定值電阻R0=10Ω。?(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙所示的電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉);(2)連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電流表指針幾乎沒(méi)有偏轉(zhuǎn),電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度外。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是
(假設(shè)電路只有一處故障);?A.定值電阻R0短路?B.定值電阻R0斷路?C.滑動(dòng)變阻器R斷路?D.滑動(dòng)變阻器R短路(3)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān)S進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中。
一二三U/V321I/A0.30.2
實(shí)驗(yàn)中,小明發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,都無(wú)法使定值電阻R0兩端的電壓達(dá)到1V 或1V以下。其原因可能是
。?A.定值電阻R0的阻值太小?B.電源電壓太低?C.滑動(dòng)變阻器R最大阻值太小?D.滑動(dòng)變阻器R最大阻值太大(4)解決上述問(wèn)題后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),當(dāng)電壓表讀數(shù)為1V時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為
A;(5)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù),在圖丁中畫(huà)出定值電阻R0的UI圖象;?(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體電阻不變時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成
?!敬鸢浮?1)(2)B(3)C(4)0.1(5)(6)正比【解析】(1)由甲圖可知,電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓,所以電壓表和定值電阻并聯(lián),如圖所示。(2)A.定值電阻R0短路,電壓表也被短路,電流表有示數(shù)電壓表無(wú)示數(shù),A不符合題意;B.定值電阻R0斷路,電壓表和電流表串聯(lián),因?yàn)殡妷罕淼碾娮韬艽?,所以電路中的電流很小,幾乎可以忽略不?jì),電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表測(cè)電源電壓,B符合題意;C.滑動(dòng)變阻器R斷路,不能形成閉合回路,電路中無(wú)電流,電流表和電壓表均無(wú)示數(shù),C不符合題意;D.滑動(dòng)變阻器R短路,滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于導(dǎo)線,電流表和電壓表均有示數(shù),(3)A.如果定值電阻R0的阻值太小,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí),定值電阻兩端的電壓會(huì)等于電源電壓等于4.5V,超過(guò)1V,A不符合題意;B.根據(jù)題意可知,電源電壓是4.5V,超過(guò)了1V,B不符合題意;CD.當(dāng)定值電阻兩端電壓為1V時(shí)電路中的電流為I=U0R0=(4)由丙圖可知,電流表選擇的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,讀數(shù)為(5)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),進(jìn)行描點(diǎn),然后將描出的點(diǎn)按照?qǐng)D像的走勢(shì)依次連接,如圖所示。(6)由圖像可知,電流和電壓關(guān)系的圖像是經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜的直線,說(shuō)明在電阻一定時(shí),電流和電壓成正比。12.小彤在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,所選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:電壓恒為3V的電源,定值電阻,規(guī)格為30Ω0.5A的滑動(dòng)變阻器R0,電流表、電壓表各1個(gè)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。?(1)小彤連接的電路如圖甲所示,有一根導(dǎo)線連接有誤。請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接正確。(2)改正錯(cuò)誤后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是定值電阻
(填“短路”或“斷路”)。(3)故障排除后,閉合開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片從正確的位置向
端調(diào)節(jié),當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,為
A。(4)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察每次電壓、電流值,記錄在下表中:次數(shù)123電壓U/V22.63電流I/A/0.260.3根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是:電阻一定時(shí),電流與電壓成
比。(5)根據(jù)所選器材的規(guī)格可知,定值電阻兩端可加的最小電壓為
V,此時(shí)定值電阻與滑動(dòng)變阻器的功率之比為
。(6)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小彤重新選擇器材,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路測(cè)量額定電流為0.3A的小燈泡的額定功率,已知電源電壓為4.5V,請(qǐng)將以下操作補(bǔ)充完整:①閉合開(kāi)關(guān)S,S0接觸點(diǎn)2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片,使電流表示數(shù)為
A,小燈泡正常發(fā)光;②保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片不動(dòng),用S0試觸觸點(diǎn)1,發(fā)現(xiàn)電流表超過(guò)量程,立即將S0接回到觸點(diǎn)2,斷開(kāi)S,將另一個(gè)滑動(dòng)變阻器R2以最大值接入M點(diǎn);③閉合S,S0接觸點(diǎn)3,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使燈泡再次正常發(fā)光;④保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片不動(dòng),將S0接觸點(diǎn)
(填1、2或3),此時(shí)電流表示數(shù)為0.45A。小燈泡的額定功率為P額=
W。?【答案】(1)(或)(2)斷路
(3)右
;0.2(4)正
(5)0.75
;1:3(6)0.3
;1
;0.9【解析】(1)在如甲所示的電路中,電阻R被短路,且電壓表接反了。所以我們要作出修改,使電阻R串聯(lián)接入電路中,且電壓表要正確接入。如圖所示。(2)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源正負(fù)極是相通的,電流表無(wú)示數(shù)是因?yàn)橥ㄟ^(guò)電流表的電流過(guò)小。產(chǎn)生這種情形的原因是定值電阻斷路,使電壓表串聯(lián)接入了電路中。(3)連接正確的電路后,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處,即最左端。所以在閉合開(kāi)關(guān)后,我們要向右調(diào)節(jié)滑片來(lái)改變定值電阻兩端的電壓。圖乙中電流表選用的是0~0.6
A量程,指針指在(4)分析表中數(shù)據(jù)可知,通過(guò)電阻的電流隨著電阻兩端的電壓的增大而增大,且電壓與電流的比值為定值,所以可知:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。(5)由串聯(lián)電路的電壓、電阻關(guān)系可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大(30Ω)時(shí),定值電阻兩端的電壓最小。由表中數(shù)據(jù)我們可以求得定值電阻的阻值為R=UI=2V0.2A=10Ω(6)①小燈泡的額定電流為0.3A,所以我們要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為0.3A使其正常發(fā)光。③閉合S、S0接觸點(diǎn)3時(shí),R1被短路。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使燈泡再次正常發(fā)光時(shí),由串聯(lián)電路的電流、電阻關(guān)系可知,此時(shí)R2接入電路的阻值與①中R1接入電路的阻值相同。④保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片不動(dòng),將S0接觸點(diǎn)1時(shí),小燈泡被短路,此時(shí)只有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。由此可求得電路中的總電阻為R總
'=2R1=U'I'=13.小麗在探究“電路中電流與電阻的關(guān)系”時(shí),可供使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一個(gè)、阻值不同的定值電阻四個(gè)(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),導(dǎo)線若干。?(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將甲圖的實(shí)物圖補(bǔ)充完整,要求滑動(dòng)變阻器滑片P向c端滑動(dòng)時(shí)接入電路中的阻值變小;(2)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動(dòng)出現(xiàn)了圖乙所示情況,存在的問(wèn)題是:
;(3)將5Ω的電阻接入a、b間,閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑片P使電壓表示數(shù)為U0,記錄相應(yīng)的電流值;然后將5Ω的電阻換成10Ω、15Ω的電阻接入a、b間,閉合開(kāi)關(guān)后,滑片P應(yīng)向
(選填c或d)端移動(dòng),直至電壓表示數(shù)也為U0,記下相應(yīng)的電流值;(4)小麗在換用20Ω電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電阻已經(jīng)損壞,她靈機(jī)一動(dòng),利用現(xiàn)有的幾個(gè)電阻解訣了這個(gè)問(wèn)題。請(qǐng)你寫(xiě)出小麗的做法:
;(5)小麗完成上述操作后又選了一個(gè)2Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)不能正常進(jìn)行,為完成此實(shí)驗(yàn),電路需要做出調(diào)整的是
;(6)小麗根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出IR變化的圖像,如圖丙所示:則小麗實(shí)驗(yàn)時(shí)U0=
V,實(shí)驗(yàn)的小麗所用的滑動(dòng)變阻器其最大阻值不能小于
Ω;(7)小麗在得出I-R圖像之后,又畫(huà)出了如圖丁所示的I-1R圖像,得出結(jié)論,電流與電阻成反比。請(qǐng)對(duì)此做出評(píng)價(jià)【答案】(1)(2)電流表的正負(fù)接線柱接反了(3)d(4)將5Ω和15Ω串聯(lián)(5)電流表改接大量程(6)2.4;30(7)更形象,更進(jìn)一步描述電流與電阻的反比關(guān)系【解析】(1)滑動(dòng)變阻器串聯(lián),且一上一下,滑動(dòng)變阻器滑片P向c端滑動(dòng)時(shí)接入電路中的阻值變小,故滑動(dòng)變阻器的接在c接線柱,故用一根導(dǎo)線一端與c和b兩端相連。(2)電流表指針?lè)雌荒苷f(shuō)明電流表的正負(fù)接線柱接反了。(3)探究電流與電阻的關(guān)系,需要控制定值電阻兩端的電壓相同,當(dāng)換成大電阻后,根據(jù)串聯(lián)分壓,電阻變大,電壓表的示數(shù)變大,那么滑動(dòng)變阻器需要分擔(dān)更多的電壓,那么滑動(dòng)變阻器的所接入的阻值變大,故需要將滑片向d端移動(dòng)。(4)將5Ω和15Ω串聯(lián),即可等效于20Ω的電阻。(5)一個(gè)2Ω的電阻時(shí),電阻太小,定制電阻為2Ω,定值電阻的電壓為2.4V,則電流為1.2(6)根據(jù)圖丙可知,當(dāng)電阻為20Ω時(shí),電流為0.12A,那么電壓為2.4V;定值電阻分擔(dān)的電壓為3.6V,電壓之比為2:3(7)更形象,更進(jìn)一步描述電流與電阻的反比關(guān)系。14.物理組小組做“探究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),電源電壓為3V?序號(hào)電壓/電流/11.000.1722.000.253
0.2843.000.30(1)他們連接的實(shí)物電路如圖甲所示。閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),而電壓表示數(shù)接近3V。取下燈泡,兩表的示數(shù)仍然不變,出現(xiàn)故障的原因可能是
(2)故障排除后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在如圖甲所示的位置時(shí),小燈泡亮度較亮,要讓小燈泡亮度減小,應(yīng)把滑片P向
(選填“左”或“右”)適當(dāng)移動(dòng)。(3)他們測(cè)出的小燈泡電流I與電壓U變化的情況如上表所示,第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的電壓為
V;功率為
W。(4)他們根據(jù)上表數(shù)據(jù)想測(cè)出小燈泡的電阻。為了減小誤差,他們把四次測(cè)量所得電阻的平均值作為小燈泡的電阻值。你認(rèn)為他們的做法是
(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,理由是
。【答案】(1)小燈泡斷路(2)右(3)2.50.7;0.7(4)錯(cuò)誤;小燈泡電阻受溫度影響發(fā)生了改變【解析】(1)當(dāng)燈泡斷路時(shí),電壓表和電流表串聯(lián)時(shí),因?yàn)殡妷罕淼碾娮韬艽?,所以電路中的電流很小,幾乎忽略不?jì),電流表示數(shù)為0,電壓表測(cè)的是電源電壓示數(shù)為3V(2)小燈泡較暗是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的滑片在阻值最大處,電路電阻很大,所以要想增大小燈泡的亮度應(yīng)該向右移動(dòng)滑片減小電阻。(3)由圖可知,電壓表選擇的量程是0到3V的量程,分度值是0.1V,讀數(shù)為2.5V(4)小燈泡的電阻受溫度影響很大,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小燈泡的電阻會(huì)發(fā)生改變,所以不能把四次測(cè)量所得電阻的平均值作為小燈泡的電阻值。15.在“探究電流和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,器材有:電源(6V),電阻箱(09999Ω),滑動(dòng)變阻器(200Ω1A),電壓表、電流表,開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干;?(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整,使滑片向左移動(dòng)時(shí)電阻減??;(2)第一組數(shù)據(jù)的測(cè)量過(guò)程中,有下列步驟,正確的順序是
;?①保持開(kāi)關(guān)斷開(kāi),連接實(shí)物電路?②檢查電路無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)?③讀出電流表的示數(shù),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)?④將滑動(dòng)變阻器的金屬滑片置于阻值最大處?⑤轉(zhuǎn)動(dòng)電阻箱的旋鈕使它的阻值為20,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為4V(3)將電阻箱調(diào)到15Ω,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖所示,示數(shù)為
A,該電流值與15Ω電阻值
(填“能”或“不能”)作為第二組數(shù)據(jù)記在表格中,此時(shí)電壓表示數(shù)為0V可能發(fā)生的故障是
?!敬鸢浮?1)(2)①④②⑤③(3)0.24;不能;電阻箱被短路【解析】(1)滑片向左移動(dòng)時(shí)電阻減小,連接變阻器左下方的接線柱,如圖所示。(2)連接電路時(shí)應(yīng)保持開(kāi)關(guān)斷開(kāi),將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大處,檢查電路無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān),使電阻箱接入一定的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為某一值,再讀出電流表的示數(shù),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。(3)由圖可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)是0.24A。電阻箱調(diào)到15Ω,此時(shí)的電壓表的示數(shù)為U=IR=0.24A×15Ω=3.6V,電壓表的示數(shù)沒(méi)有達(dá)到4V,該電流值與15Ω電阻值不能作為第二組數(shù)據(jù)記在表格中。此時(shí)電流表有示數(shù),說(shuō)明電路是通路,電壓表示數(shù)為0V,可能電阻箱被短路。16.某學(xué)習(xí)小組計(jì)劃探究電流與電阻的關(guān)系,設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。?(1)請(qǐng)根據(jù)甲圖把乙圖中的電路連接完整(要求滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí),電路中電流變大)。(2)在閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)位于
(選填“A”或(3)為得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)需要更換連入電路中的定值電阻。每次更換定值電阻后,都需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)
。(4)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)始終等于電源電壓,電流表示數(shù)為零,則電路中的故障是
。(5)某次實(shí)驗(yàn)中,電流表示數(shù)如圖丙所示,該電流表的示數(shù)為
A。(6)某同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)在電壓一定的情況下,電流與電阻成反比,于是他作出了如圖丁所示的I-1R圖線,則實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)加在電阻兩端的電壓為
【答案】(1)(2)A(3)不變(4)定值電阻開(kāi)路(5)0.24(6)3【解析】(1)由公式I=UR可知,在電源電壓一定時(shí),電路中的電阻變小,電路中的電流變大。由題意可知,滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí),電路中電流變大,即滑片向右移動(dòng)連入電路中的電阻變小,滑動(dòng)變阻器遵循“一上一下(2)在閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)移至阻值最大處,滑動(dòng)變阻器的右部分電阻絲連入電路中,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)位于A端。(3)探究電流與電阻的關(guān)系,需要采用控制變量法,控制定值電阻兩端的電壓不變,通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)不變,改變定值電阻的阻值來(lái)研究。(4)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電流表示數(shù)為零,說(shuō)明電路中沒(méi)有電流,電路是開(kāi)路,電壓表的示數(shù)始終等于電源電壓,電壓表測(cè)電源電壓,說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的定值電阻開(kāi)路。(5)如圖丙所示,電流表選用0~
0.6A的量程,0.2A之間有10個(gè)小格,1小格代表0.02A(6)在實(shí)驗(yàn)中,定值電阻兩端的電壓是一定的,可以在坐標(biāo)上取任意一點(diǎn)計(jì)算,當(dāng)I=0.30A時(shí),1R=0.1Ω-117.用如圖甲所示的電路探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”,電源電壓為3V,定值電阻R的阻值為10Ω,滑動(dòng)變阻器R'的最大阻值為?(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線把圖乙所示的實(shí)物圖連接完整,要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變小;(2)閉合開(kāi)關(guān)前將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至B端的目的是
。閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,若電路僅有一處故障,故障是
;(3)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄數(shù)據(jù)如下表。請(qǐng)?jiān)趫D所示的坐標(biāo)紙中把未標(biāo)出的兩個(gè)點(diǎn)描出來(lái)并畫(huà)出I-U圖像;
序號(hào)12345電壓U/1.22.02.22.42.8電流I/0.120.200.220.240.28?分析圖像可得:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;(4)若探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”,需要用到阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻。將10Ω的電阻換成15Ω后,若保持電壓表的示數(shù)為1.5V不變,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向
端移動(dòng)。換用25Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,都無(wú)法使電壓表的示數(shù)達(dá)到1.5V,原因是滑動(dòng)變阻器的最大阻值
(選填“過(guò)大”或“過(guò)小【答案】(1)(2)保護(hù)電路
;R斷路(3)(4)B;過(guò)小【解析】(1)電壓表和電阻并聯(lián),滑片P向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變小,即電阻變大,所以變阻器接A,如圖所示。(2)為保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大值B端。電流表無(wú)示數(shù),可能斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表和電源連接,故可能定值電阻R斷路。(3)將表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線如圖所示。(4)將10Ω的電阻換成15Ω后,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理,定值電阻的電壓變大,要想控制電壓不變,應(yīng)減小電壓表示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理,所以要增大滑動(dòng)變阻器的阻值,滑片向B端移動(dòng)。換用25Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),如果定值電阻分1.5V電壓,則變阻器也應(yīng)分1.5V,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律,變阻器電阻也是25Ω,但變阻器最大只有18.小明在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材:干電池,標(biāo)有“15Ω
1A”字樣的滑動(dòng)變阻器,阻值分別為5Ω?(1)小明連接了下面的電路,其中有一條導(dǎo)線連接有誤,請(qǐng)將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線打“×”并畫(huà)出正確連線。(2)排除故障后,小明將5Ω定值電阻連入電路,將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到
(選填“a”或“b”(3)接下來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),取下5Ω的定值電阻,分別把它換成10Ω、20Ω的定值電阻,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,控制
(選填“電流表”或“電壓表”)示數(shù)不變,分別讀取相應(yīng)的電流表示數(shù),記錄在表中:實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電阻R/Ω51020電流I/
0.20.1(4)由數(shù)據(jù)可知:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成
。(5)小明想用一塊電流表和一個(gè)定值電阻R0測(cè)未知電阻R①閉合S、S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I②閉合S、斷開(kāi)S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I③求未知電阻Rx的表達(dá)式為:Rx=
。(用R0、【答案】(1)(2)b;0.4(3)電壓表(4)反比(5)I-【解析】(1)電壓表與定值電阻并聯(lián)且正進(jìn)負(fù)出,如圖所示。(2)為保護(hù)電路,變阻器連入電路中電阻最大即b端,小明同學(xué)首先將5Ω定值電阻接入電路,將滑片P滑到b端,再閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)0.4(3)研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電壓表示數(shù)不變,由歐姆定律的變形公式,電壓表示數(shù)U=IR=0.4A×5Ω=2
V,小明同學(xué)應(yīng)該斷開(kāi)開(kāi)關(guān),并且將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大,然后將5Ω(4)由表格中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):電阻為原來(lái)的幾倍,通過(guò)的電流為原來(lái)的幾分之一,故在電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。(5)②閉合S、斷開(kāi)S1,此時(shí)為只有Rx工作的電路,電流表測(cè)量Rx的電流,示數(shù)為I1,可測(cè)出電源電壓U=I1Rx,①閉合S、S1,此時(shí)兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流,示數(shù)為I,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知,R0的電流:19.實(shí)驗(yàn)老師為測(cè)量小燈泡額定功率準(zhǔn)備了如下器材:電源(電壓恒為6V)、開(kāi)關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的待測(cè)小燈泡(電阻約為10?(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整(要求:滑片向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮)。(2)閉合開(kāi)關(guān)前電流表的指針如圖乙所示,其原因是
。(3)故障排除后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,并繪制了如圖丙所示的小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像,從圖像中發(fā)現(xiàn):當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比
(選填“變大”“變小”或“不變”)。(4)小陳同學(xué)為了驗(yàn)證電流跟電阻的關(guān)系,他又借到了一個(gè)滑動(dòng)變阻器B(50Ω
0.5A)和五個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),其余器材不變。用定值電阻更換圖甲中的燈泡,小陳同學(xué)得到了如圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖像,則實(shí)驗(yàn)中他所用的滑動(dòng)變阻器是(5)下課前老師布置了一道課后作業(yè)。要求:在只有下列實(shí)驗(yàn)器材的前提下測(cè)出定值電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)器材:電阻Rx、電源(電壓恒定但未知)、滑動(dòng)變阻器(已知最大阻值為小張同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖戊所示的電路圖,用以下步驟測(cè)Rx①閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1②移動(dòng)滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2③請(qǐng)幫他寫(xiě)出Rx的表達(dá)式:Rx=
(用字母R0、【答案】(1)如圖所示(2)電流表指針沒(méi)有調(diào)零(3)變大(4)B;10(5)I【解析】(1)滑片向右移動(dòng)燈泡變亮,即電流變大電阻變小,故變阻器滑片右下接線柱連入電路中,如圖所示。(2)閉合開(kāi)關(guān)前電流表的指針如圖乙所示,其原因是電流表指針沒(méi)有調(diào)零。(3)根據(jù)繪制的小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系知,燈在額定電壓下的電流為0.25A,則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;從圖象知,當(dāng)電壓為0.5V(4)圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象,電流與電阻之積為:U=IR=0.1A×25Ω=----0.5A×5Ω=2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V,變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的(5)①閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1;②移動(dòng)滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2(I1未超過(guò)電流表的量程);③在①中兩電阻串聯(lián),由電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電源電壓:U=I1(Rx+R020.小組同學(xué)探究“歐姆定律”。??(一)小明探究“電流與電壓的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)器材為:6V蓄電池開(kāi)關(guān)S、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器(20Ω
(1)請(qǐng)?jiān)趫D甲中以筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成電路連接,要求:滑動(dòng)變阻器此時(shí)接入電路的電阻最大。(2)閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)、電壓表無(wú)示數(shù),則電路故障不可能是
。?A.R0?B.R0?C.導(dǎo)線EG斷路(3)排除電路故障,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,得到多組數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)③時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)如圖乙所示,請(qǐng)將數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)①②③④U/12
4I/0.10.2
0.4(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得探究結(jié)論:
。(5)本實(shí)驗(yàn)還可測(cè)得定值電阻R0的阻值為
Ω(二)小華利用圖甲所示電路,以及阻值不同的四個(gè)定值電阻,探究“電流與電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)序號(hào)①②③④R/5101525I/0.60.30.2
(6)實(shí)驗(yàn)④時(shí),小華無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,電壓表雖有示數(shù)、但無(wú)法達(dá)到她想要的
V,原因是
(寫(xiě)出一點(diǎn)即可)。(7)根據(jù)已測(cè)數(shù)據(jù)可得探究結(jié)論:
?!敬鸢浮?1)(2)B(3)3;0.3(4)電阻一定時(shí),電流與電壓成正比(5)10(6)3;變阻器的最大電阻太小(7)電壓一定時(shí),電流與電阻成反比?!窘馕觥?1)要求滑動(dòng)變阻器此時(shí)接入電路的電阻最大,故應(yīng)將變阻器左下接線柱連入電路中,C或D再連入電路中與電阻串聯(lián),如圖所示;(2)A.若R0處發(fā)生短路,電壓表沒(méi)有示數(shù),電路為通路,電流表有示數(shù),A可能;B.若R0處發(fā)生斷路,電流表沒(méi)有示數(shù),電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓,電壓表有示數(shù),B不可能;C.導(dǎo)線EG斷路,電路為通路,電流表有示數(shù),電壓表沒(méi)有連入電路中,電壓表沒(méi)有示數(shù),C可能;故選(3)實(shí)驗(yàn)③時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用大量程,分度值為0.5V,電壓為3V;電流表選用小量程,分度值為0.02A(4)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電壓與電流之比為:R=U(5)根據(jù)R0=UI=10(6)探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí),要控制電阻的電壓不變,由第二個(gè)表知,電阻兩端的電壓始終保持:UV=IR=0.6A×5Ω=?=0.1A×15Ω=3V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑(7)因電流與電阻之積為一定值,故根據(jù)已測(cè)數(shù)據(jù)可得探究結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。21.在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時(shí),小明設(shè)計(jì)了如圖1所示電路。電源電壓為3V且保持不變,R?(1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于
狀態(tài);閉合開(kāi)開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于
處;(2)閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近3V,電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),移動(dòng)滑片P的過(guò)程中,兩表示數(shù)均無(wú)變化。已知導(dǎo)線、儀表均完好,且接觸良好,則故障原因是
(3)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān)S,小明改變電阻R兩端的電壓,進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。試驗(yàn)次數(shù)1234電壓表示數(shù)U/1.01.52.02.5電流表示數(shù)I/0.100.150.200.25①請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖2中用描點(diǎn)法畫(huà)出導(dǎo)體中的電流I與導(dǎo)體兩端電壓U的關(guān)系圖象;?②分析數(shù)據(jù)可得:當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成
;(4)在此實(shí)驗(yàn)中改變電阻R兩端的電壓是通過(guò)改變
來(lái)實(shí)現(xiàn)的;(5)此實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量尋找普遍規(guī)律的目的與下面的
(選填“A”或?A.探究電流與電阻的關(guān)系?B.測(cè)量未知電阻的阻值【答案】(1)斷開(kāi);最大阻值(2)電阻R斷路(3)正比;(4)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值(5)A【解析】(1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài),才能保護(hù)電路;
閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于阻值最大處。(2)實(shí)驗(yàn)所用電路是串聯(lián)連接,電壓表測(cè)定值電阻R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,閉合開(kāi)關(guān),電流表無(wú)示數(shù),則電路中出現(xiàn)了斷路,而電壓表的示數(shù)接近3V,說(shuō)明電壓表與電源是接通的,那么出現(xiàn)的故障應(yīng)是電阻R(3)由表格數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中描出各,并用線將各點(diǎn)連接,作出導(dǎo)體中電流I與導(dǎo)體兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖所示;由表格數(shù)據(jù)知,各組電壓與電流的比值為定值10,所以兩者成正比關(guān)系,即:當(dāng)是導(dǎo)體電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。(4)據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn),變阻器的滑片移動(dòng)時(shí),接入電路的阻值發(fā)生變化,則分去的電壓也變化,那么電阻R兩端的電壓也隨之變化,所以實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變變阻器接入電路的阻值來(lái)改變電阻R兩端的電壓。(5)探究電流與電阻的關(guān)系,進(jìn)行多次測(cè)量是尋找普遍規(guī)律,避免偶然性,而測(cè)量未知電阻的阻值進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,A選項(xiàng)正確。22.在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材如下:電源電壓恒為4.5V,五個(gè)定值電阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20?(1)小趙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,電路連接完畢,閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù)。若電路故障只出現(xiàn)在R1和R上,則電路故障是
(2)排除電路故障后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最
端,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)應(yīng)為
A(3)分別用定值電阻R2、R3、R4、R5依次替換R1,重復(fù)(2)(4)完成步驟(2)后,若保持滑片P位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),用R2替換R1,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)
(選填“大于”或“小于”)2.5V,應(yīng)向
(5)為完成該實(shí)驗(yàn)探究,滑動(dòng)變阻器允許連入電路的最小阻值為
Ω。(6)在使用電阻R1、R5完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率分別為P1、P【答案】(1)R1短路(2)右;(3)當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓保持不變時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比(4)大于;右(5)4(6)5∶1【解析】(1)由圖可知,電阻R1和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。閉合開(kāi)關(guān)時(shí),電流表有示數(shù),則說(shuō)明電流表正負(fù)接線柱到電源兩極是連通的。電壓表無(wú)示數(shù),則可能電壓表斷路或電阻R1(電壓表)短路了。因?yàn)殡娐饭收现怀霈F(xiàn)在R1和(2)在閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移動(dòng)到阻值最大處,即最右端。電流表示數(shù)為I1(3)由圖乙知,當(dāng)電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻成反比。(4)用R2=10Ω代替R1后,若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變,據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)知,R2分去的電壓變大,即電壓表的示數(shù)大于2.5(5)實(shí)驗(yàn)中,定值電阻兩端的電壓保持不變,那么變阻器兩端的電壓也保持不變,當(dāng)定值電阻更換的阻值越小,據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理,變阻器接入電路的阻值也越小。所以,當(dāng)R1=5Ω時(shí),變阻器接入電路的電阻最小,此時(shí)電路中的電流I=0.5(6)(1)由題圖甲可知,電阻R1和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。閉合開(kāi)關(guān)時(shí),電流表有示數(shù),則電路中出現(xiàn)短路,而電壓表無(wú)示數(shù),那么是電阻R1短路了。(2)在閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移動(dòng)到阻值最大處,即最右端。由題圖乙知,電壓表示數(shù)為2.5V,R1=5Ω時(shí),電路中的電流為0.5A。(3)由題圖乙知,當(dāng)電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻成反比。(4)用R2=10Ω代替R1后,若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)知,R2分去的電壓變大,即電壓表的示數(shù)大于2.5V,要使R2兩端的電壓保持2.5V,應(yīng)讓變阻器接入電路的阻值變大,以分去更多電壓,所以應(yīng)向右移動(dòng)滑片。(5)23.小華做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有電源(電壓為1.5伏的整數(shù)倍保持不變)、待測(cè)電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各一個(gè),以及導(dǎo)線若干。他正確串聯(lián)電路后,將電壓表并聯(lián)在電路中。閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,將測(cè)得的兩組數(shù)據(jù)記錄在表一中。小華觀察數(shù)據(jù)思考后重新連接了電壓表,將新測(cè)得的兩組數(shù)據(jù)記錄在表二中。小華通過(guò)數(shù)據(jù)處理求出了待測(cè)電阻的阻值,完成實(shí)驗(yàn)。表一實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓表示數(shù)(伏)電流表示數(shù)(安)12.60.1822.30.20表二實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓表示數(shù)(伏)電流表示數(shù)(安)32.20.2042.60.24(1)獲得表一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中,小華將電壓表并聯(lián)在
的兩端;(2)實(shí)驗(yàn)中小華所用的電源電壓為
伏;(3)根據(jù)表一中實(shí)驗(yàn)序號(hào)1的數(shù)據(jù),計(jì)算此次待測(cè)電阻的阻值為
歐;(精確到0.1歐)(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并判斷所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格能否為“10歐
2安”。
(需寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)【答案】(1)滑動(dòng)變阻器(2)4.5(3)10.6(4)不能;由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1中數(shù)據(jù)可得,R滑
=U滑【解析】(1)待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路電流,當(dāng)電流變大時(shí),根據(jù)U=IR可知,待測(cè)電阻的電壓變大,由串聯(lián)電路分壓定律可知,滑動(dòng)變阻器電阻變小,根據(jù)表一中數(shù)據(jù)可知電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端了。(2)由實(shí)驗(yàn)序號(hào)3可算出待測(cè)電阻為R測(cè)3=U3I3=2.2
V(3)電源電壓為4.5V,滑動(dòng)變阻器電壓為2.6V,因此待測(cè)電阻電壓為U測(cè)(4)由表中第1組數(shù)據(jù),根據(jù)歐姆定律得出變阻器連入電路的電阻與題中變阻器的最大電阻比較。24.用如圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關(guān)系”,電源電壓恒為6V,定值電阻R備有5Ω、10Ω、20?(1)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到最
(選填“左”或“右”)端。(2)將5Ω的定值電阻接入電路閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終為零,電壓表示數(shù)不為零,其原因可能是
?A.定值電阻R短路
B.定值電阻R斷路
C.滑動(dòng)變阻器短路(3)不改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,將5Ω的電阻換成10Ω的電阻,閉合開(kāi)關(guān)后,為保證電壓表示數(shù)與更換前相同,滑片P應(yīng)向(4)實(shí)驗(yàn)中依次接入定值電阻,調(diào)節(jié)滑片使定值電阻兩端電壓相同,記下電流表讀數(shù),繪出電流I與電阻倒數(shù)1R變化的圖像乙,由圖乙可知:電壓一定時(shí),電流與電阻成
(5)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選擇
(填選項(xiàng))種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。?A.50Ω
1.0A
B.100【答案】(1)左(2)B(3)左(4)反(5)B【解析】(1)由電路圖知道,在連接電路時(shí),閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至阻值最大處的左端。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終為零,說(shuō)明電路可能斷路,而電壓表有示數(shù),說(shuō)明與電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦?,即此時(shí)電路可能的故障是定值電阻R斷路。故選B。(3)由串聯(lián)分壓原理知道,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;由于探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,所以,此時(shí)應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向左端移動(dòng)。(4)由于電流I與電阻倒數(shù)1R(5)由題圖乙可知,當(dāng)1R=0.05Ω-1時(shí),R=20Ω,定值電阻兩端電壓U=IR=0.1A×20Ω=2V。所提供的器材有25.在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系“實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室老師給小莉和小明同學(xué)分別準(zhǔn)備了以下器材:電源(電壓恒為4.5V)、電壓表、電流表?;瑒?dòng)變陽(yáng)器、開(kāi)關(guān)。“5Ω、10Ω、15Ω”(1)根據(jù)如圖所示的實(shí)物圖在虛線框內(nèi)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖。?(2)閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表的示數(shù)始終為0,經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)是電路中一根導(dǎo)線斷路,則發(fā)生斷路的導(dǎo)線是a、b、c、d中的
(填字母);(3)小莉同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系”時(shí),記錄的電流表與電壓表的示數(shù)如表一所示,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)中描點(diǎn)畫(huà)出U-I圖象
,由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
;表一實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A11.00.221.50.332.00.442.50.5表二實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻R/Ω電流I/A150.62100.33150.24(4)小明同學(xué)在“探究電流與電阻的關(guān)系”時(shí),測(cè)得的三組數(shù)據(jù)如表二所示。由于操作不當(dāng),導(dǎo)致表二中第
次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在情誤,出錯(cuò)的原因是
。小明及時(shí)糾正了錯(cuò)誤,得出了正確的測(cè)量結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。接著小明又計(jì)算出本次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是
?!敬鸢浮?1)(2)b
(3)
;電阻一定時(shí),電流與電壓成正比(4)3;沒(méi)有保持定值電阻兩端電壓一定,定值電阻兩端電壓為3.6V,大于3V;(2)閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說(shuō)明電路通路,電壓表的示數(shù)始終為0,即電壓表沒(méi)有連接在電路中,則發(fā)生斷路的導(dǎo)線是b。(3)根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法將這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上描出來(lái),然后用一條光滑的直線將這些點(diǎn)依次連接起來(lái),如圖所示;從畫(huà)出的U-I圖像可知隨著電阻兩端電壓增大,通過(guò)電阻的電流也在增大,由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。(4)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電阻兩端的電壓不變,由表二數(shù)據(jù)可知,電阻兩端電壓Uv=IR=0.6
A×5Ω=0.3
A×10Ω=3
V≠0.24
A×15Ω=3.6
V故第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤,產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是:定值電阻兩端電壓為26.小明用如圖甲所示電路探究電流與電阻的關(guān)系,電源電壓3V,電阻R有4個(gè)阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供選用,滑動(dòng)變阻器RP規(guī)格為“?(1)開(kāi)關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最
(左/右)端;閉合開(kāi)關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)均為0,他將一根導(dǎo)線的一端接電源正極,另一端依次試觸a、b、c、d各接線柱,當(dāng)接觸到d時(shí),電壓表開(kāi)始有示數(shù)且為3V,電流表示數(shù)仍為0,經(jīng)進(jìn)一步檢查,電流表及各接線處均完好,則電路中所有可確定的故障是
(2)排除故障并將問(wèn)題元件進(jìn)行同規(guī)格更換,此時(shí)R的阻值為5Ω。閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)為
A。接著將R阻值換成10Ω,向
(左/右)端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,以保持電壓表的示數(shù)不變。(3)將R阻值換成15Ω重復(fù)上述操作。三組數(shù)據(jù)如表所示,由此可得:電壓一定時(shí),電流與電阻成
。為提高結(jié)論的可靠性,換用阻值為25Ω的電阻繼續(xù)上述實(shí)驗(yàn),是否可行?
(可行/不可行)(4)下列圖象中,能大致反映本實(shí)驗(yàn)中各物理量之間關(guān)系的是
?【答案】(1)右;滑動(dòng)變阻器RP(cd間)斷路、電阻R(2)0.4;右(3)反比;不可行(4)C【解析】(1)開(kāi)關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P移到阻值最大處的右端;由題意,閉合開(kāi)關(guān)后,他將一根導(dǎo)線的一端接電源正極,另一端依次試觸a、b、c各接線柱,電流表、電壓表示數(shù)均為0,說(shuō)明電源正極和c之外的電路有斷路;當(dāng)接觸到d時(shí),電流表示數(shù)仍為0,電路可能斷路,電壓表開(kāi)始有示數(shù)且為3V,說(shuō)明電壓表與電源連通,則可能是與電壓表并聯(lián)的電路斷路了,因電流表及各接線處均完好,故原因是R斷路,導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中,綜上,電路中所有可確定的故障是:滑動(dòng)變阻器RP(cd間)斷路;電阻(2)排除故障并將問(wèn)題元件進(jìn)行同規(guī)格更換,此時(shí)R的阻值為5Ω。閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,該示數(shù)為0.4A;根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成(3)將R阻值換成15Ω重復(fù)上述操作,根據(jù)表中數(shù)據(jù),考慮到誤差因素,電流與電阻之積為:UV=IR=0.4A×5Ω=0.20A×10Ω=0.13A×15Ω≈2(4)A、因電壓表示數(shù)不變,即電流與R之積為一定值,故電流隨R的變化關(guān)系為反比例函數(shù),A錯(cuò)誤;B、換用不同的電阻時(shí),電壓表示數(shù)不變,B錯(cuò)誤;C、定值電阻的電壓為2V,變阻器的電壓為1V,由分壓原理,變阻器與R的比值為1:2,故變阻器連入電路的電阻與R的關(guān)系為一過(guò)原點(diǎn)的直線,C正確;D、根據(jù)P=U2R,定值電阻的功率:R=27.某物理學(xué)習(xí)小組為了探究“電流與電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路?他們?cè)趯W(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來(lái)了如下一些實(shí)驗(yàn)器材:電壓恒為3V的電源,電流表?電壓表各一只,一個(gè)開(kāi)關(guān),阻值分別為5Ω?10Ω?15Ω?20Ω的定值電阻各一個(gè),滑動(dòng)變阻器“20Ω1A”一個(gè),導(dǎo)線若干?實(shí)驗(yàn)時(shí)連接的電路如圖乙所示??(1)連接電路前,開(kāi)關(guān)應(yīng)
(選填“斷開(kāi)”或“閉合”);(2)實(shí)驗(yàn)中,改變滑動(dòng)變阻器阻值的目的是使定值電阻兩端的電壓
;(3)將5Ω?10Ω?15Ω?20Ω的定值電阻分別接入電路中,每一次都控制定值電阻兩端的電壓為2.5V;當(dāng)拆下5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻接入電路時(shí),如果保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)
(選填“大”或“小”)于2.5V,接下來(lái)應(yīng)該移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)回到2.5V,讀出電流表的示數(shù)并記錄數(shù)據(jù)……通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得多組數(shù)據(jù),并利用這些數(shù)據(jù)得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,由數(shù)據(jù)和圖象可以得到的結(jié)論是
;(4)以上幾次實(shí)驗(yàn)中記錄電表示數(shù)時(shí),當(dāng)定值電阻消耗的電功率最小時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
Ω?【答案】(1)斷開(kāi)(2)保持不變(3)大;當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),流過(guò)導(dǎo)體電流與導(dǎo)體電阻成反比(4)4【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中連接電路前,開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。(2)實(shí)驗(yàn)中,更換定值電阻后電路電流變化,通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器阻值使定值電阻兩端的電壓保持不變。(3)電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電阻分壓特點(diǎn),當(dāng)拆下5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻接入電路時(shí),如果保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)變大,即大于2.5V。如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,當(dāng)分別接入5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻時(shí),電路電流分別為0.5A、0.25A、0.125A,定值電阻兩端電壓保持為2.5V不變,由數(shù)據(jù)和圖象可以得到的結(jié)論是:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),流過(guò)導(dǎo)體電流與導(dǎo)體電阻成反比。(4)根據(jù)功率公式P=UI,可知定值電阻兩端電壓恒定,則電路電流最小時(shí)消耗的電功率最小,此時(shí)電流為0.125A,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R=U28.在探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,已有器材∶干電池?電壓表?電流表?滑動(dòng)變阻器?開(kāi)關(guān)?導(dǎo)線和阻值不同的定值電阻若干個(gè)?(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖中的電路連接完整,要求滑片向右滑動(dòng)時(shí),變阻器連入電路的電阻變大。
?(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開(kāi)關(guān),將滑片移動(dòng)到某位置,記下電壓表和電流表的示數(shù),接下來(lái)的操作是
??A.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),結(jié)束實(shí)驗(yàn),整理好器材?B.將滑片移動(dòng)到另外幾個(gè)位置,分別記下電壓表和電流表的示數(shù)?C..換用另一個(gè)定值電阻,將滑片移動(dòng)到某位置,記下電壓表和電流表的示數(shù)(3)小明記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表?分析可知,通過(guò)定值電阻的電流與其兩端的電壓
?實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電壓U0.30.60.91.21.51.8電流I0.080.150.230.300.380.45(4)有同學(xué)建議小明再用其他規(guī)格的定值電阻重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)?請(qǐng)對(duì)此建議的科學(xué)性進(jìn)行評(píng)估∶
?【答案】(1)
(2)B
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