17.1 电流与电压和电阻的关系实验练习（有答案）

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17.1 探究电流与电压、电阻的关系实验题
例1：小明和小丽在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动变阻器RA“10 2A”和RB“201A”、电流表、电压表、开关各一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求滑片向A端移动时，电流表示数变大。
(2)连完最后一根导线，发现电压表指针立即偏转，小明连接电路时不合理的地方是_________。
(3)电路连接检查无误，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至_____(选填“A”或“B")端，闭合开关后，移动滑片，电压表指针随之偏转，电流表指针不动，则电路故障的原因是电流表_____ (选填“短路”或“断路”)。
变式:
①闭合开关缓慢移动滑片的位置，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表示数始终为零。可能是定值电阻R处发生了______ (选填“断路”或“短路”)故障。
②闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零。经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是_________。
③闭合开关发现电流表、电压表示数均为零，则电路故障可能是滑动变阻器______(选填“断路”或“短路”)
(4)移动滑片，记录电压表和电流表的示数，第3次实验时，电流表的示数如图乙所示为_______A。
(5)小明测得的数据如表所示：
①小明根据实验数据得出：电阻一定时，电路中电流与电压成_______。
②在完成第2次实验后，进行第3组数据测量时，应将滑动变阻器的滑片向____端移动。
③小明所用的定值电阻为_____，所用滑动变阻器是_____ (选填“RA”或“RB”)
(6)小丽进行实验时所选取的滑动变阻器规格与小明选用的不同，实验时发现无论如何移动滑片，都无法使电压表示数为0.5V，原因是__________________，为了解决这一问题，可以采取的方法是_____________。
(7)本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是本实验需要控制_____不变，小灯泡灯丝电阻随_____的变化而改变。
例2：小明同学所在实验小组在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：电源(2节新干电池)、电流表、电压表、定值电阻四只(5、10、20、40各一只)，滑动变阻器(201A)、开关、导线若干。
(1)如图甲所示是连接的实物图，图中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接完整。
变式：见图
(2)连接电路时，开关应处于_____状态，连接完成后，应将滑动变阻器的滑片移至_____(选填“A”或“B”)端。
(3)连接完成后，闭合开关发现，电压表的指针偏向0刻度线的左侧，原因可能是________________。
(4)电路改接正确后，闭合开关，电流表示数为零，电压表指针有明显偏转，则电路存在的故障是_______(选填“滑动变阻器”或“定值电阻”)断路。
变式1：在“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中小明用一根导线将图中滑动变阻器接入电路后，再将滑动变阻器的滑片移至最右端：
①闭合开关后，电流表、电压表都有较大示数，移动滑动变阻器滑片，两电表示数均不变，则电路的故障可能是___________________。
②闭合开关后，电流表和电压表都有较小的示数，移动滑动变阻器的滑片，两电表示数均不变，则电路的故障可能是___________________。
③正确连接电路后，闭合开关，电压表，电流表均无示数，移动滑片，电表指针均不偏转，当用一根导线分别触接电路中各点时，电表偏转情况如表所示，则电路的故障是: ___________________。
变式2:如图所示为同组的小芳连接的电路，将滑动变阻器的滑片移到最右端后，闭合开关S，电压表的指针________(选填“几乎不动”或“偏转很大”)。
(5)排除故障后，小明在实验过程中，先将5的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片当电压表的示数如图乙所示为______V时，记下电流值.接着断开开关，将5电阻更换成10电阻，他下一步应向______ (选填“A”或“B＂”)端调节滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为______V，并记下此时电流表的示数；再改接其他阻值的电阻，重复上述步骤。
(6)下表是小明记录的实验数据，老师看了小明记录的实验数据后指出第4次数据是错误的，经小明回忆，是由于他将阻值为20的定值电阻换为40的定值电阻后忘了____________就读取了电流值而造成的。
实验次数 1 2 3 4
电阻/ 5 10 20 40
电流/A 0.4 0.2 0.1 0.06
(7)由表中正确的数据得出实验结论：____________________________________。
(8)实验结束后，应先__________，拆除__________两端的导线后，再拆除其他导线并整理好仪器。
(9)(实验中取值范围问题)为顺利完成四次实验，应控制定值电阻两端的电压最小不低于1V、2V和3V这三个电压值中的______V。
变式3:探究电流与电阻的关系，所选取的电流表的量程为0～0.6A.请回答下列问题：
①已知电源电压为6V，滑动变阻器规格为“201A”，实验中分别将10、20、40的定值电阻接入电路，控制电阻两端的电压为4V不变，完成实验后，又接入了50的电阻，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都不能使电压表的示数与上次实验相同，为了能够完成实验，应该换用最大阻值至少为______的滑动变阻器。
②若电源为6V电压，滑动变阻器的最大阻值为40，实验时控制定值电阻两端的电压保持为2V不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于______。
③已知电源电压为5V，滑动变阻器的规格为“201A”，三个定值电阻的阻值分别为5、10、15，控制电阻两端的电压为2V，为了能完成实验，可在电路中再串联一个阻值不小于______的定值电阻。
④滑动变阻器的规格为“151A”，可供选择的定值电阻分别为2.5、5、10、15、20、25，实验中保持定值电阻两端电压为3V不变，则实验中不能被选用的电阻是______；为保证可用电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在_____V到_____V之间。
(10)实验完成后，小明又借来阻值为50的定值电阻，进行实验时，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表示数达到控制电压，原因是___________________。
(11)请根据实验数据在图丙中描绘出电流随电阻变化的关系图像，小明认为此图线为曲线，不便直观判断和R的定量关系，于是对图像的坐标进行了巧妙地变换，从而直观判断出了I与R的关系，你认为小明的改进方法是
___________________________。
(12)实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端，他______(选填“能”或“不能”)得到电流与电阻的正确关系，原因是___________________________。
刻意练习
1.小康在做探究电流与电压、电阻的关系“实验时，准备了以下器材：两节新的干电池，电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω，10Ω，15Ω，20Ω）、开关、导线若干。
(1)在按电路图连接实物时，开关必须处于_____状态；在实物图中，滑变阻器的滑片要移到_____（选填“最右端”或“最左端”）。
(2)图乙是小康连接好的实验电路，闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数_____，电压表的示数_____。（选“变大”、“变小”或“不变”）
(3)某同学指出小康没有按照电路图正确连接实物，请你在实物图上对连接错误的一根导线打“x”，并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确。
(4)问题解决后，他们接入10的电阻进行实验，并得出下表中的数据，对数据进行分析后得出实验结论是：________。
(5)接下来他们分别接入其它电阻再次对电流与电阻关系进行探究，并作出了如图丙所示图像，请你通过图像中所给信息计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压U=______V。
2.在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中，实验室老师给小康和小明同学分别准备了以下器材：电源(电压恒为4.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、“5、10、15”的定值电阻各一个，导线若干。
(1)根据如图甲所示的实物图在虚线框内画出对的电路图。
(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，电压表的示数始终为0，经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a、b、c、d中的______ (填字母)。
(3)小康同学在“探究电流与电压的关系”时，记录的电流表与电压表的示数如表一所示，请在图乙坐标中描点画出I-U图像，由此得出的实验结论是________________________。
(4)小明同学在“探究电流与电阻的关系”时，测得的三组数据如表二所示，由于操作不当，导致表二中第______次实验的数据存在错误，出错的原因是________________________。小明及时纠正了错误，得出了正确的测量结果和实验结论接着小明又计算出本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是____________。
3.在探究“电流与电压关系”的实验中连接了如图甲所示电路，定值电阻的阻值为10，滑动变阻器铭牌上标有“201A”的字样。
(1)检查电路后发现一处连接错误，在错误的导线上打X，并补画上正确的连线(要求滑动变阻器滑片向右滑动时电阻变大)。
(2)改正错误后，闭合开关发现电流表指针立刻有较大偏转的原因是______________；调节滑动变阻器滑片在某一位置时观察到电流表示数如图乙，则此时电流表示数应为_____A，如果想使电流表的示数为0.3A，应向_____(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器滑片，通过多次实验可以得出在电阻一定时，流过导体的电流与电压成_____比。
(3)为了保证电路中各元件安全，变阻器连入电路的阻值范围为__________。
(4)将定值电阻换成小灯泡后移动滑动变阻器的滑片，通过观察电流表和电压表的示数作出了图丙所示的I-U图像，当电压表的示数为2.5V时，灯丝电阻为_____，但发现I-U图像并不是一条直线，原因是__________。
4.小明和小华一起探究电流与电阻的关系，器材有新干电池两节，5、10、20的定值电阻各一只，“201A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只，导线若干。
(1)用笔画线代替导线将甲图中电路补充完整，使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小。
(2)将滑动变阻器滑片移动到最______端。闭合开关，小明发现电压表、电流表均无示数，原因可能是滑动变阻器______(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为1V，此时电流表示数如图乙所示，大小为______A。
(4)小明逐一将10和20的电阻接入电路，继续进行实验。当______的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到1V。于是，他改变定值电阻两端的电压，重新依次进行实验，调节后的电压值应该不低于______V。
(5)实验结束后，小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题，合理的顺序是____________。
(6)下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是______。
5.用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有5、10、20、40)各一个。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到最______ (选填“左”或“右”)端。
(2)将5的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零其原因可能是______ (填选项)。
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置，将5的电阻换成10的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片P应向______ (选填“左”或“右”)端滑动。
(4)实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流与电阻倒数变化的图像乙，由图乙可知：电压一定时，电流与电阻成______比。
(5)为完成整个实验，应该选择______ (填选项)种规格的滑动变阻器。
A.501.0A B.1001.2A C.200.6A
6.小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25、20、15、10、5，滑动变阻器的规格为“0～50”。
(1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“X”，再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉)。
(2)电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最______ (选填“左”或“右”)端。
(3)连接好电路后，如果将电流表和电压表在电路中位置交换，则闭合开关后，会发现两表中只有______(选填“电流”或“电压”)表有示数。
(4)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持______V不变。
(5)实验中将5的定值电阻更换为10的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向______(选填“左”或“右”)适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值。
(6)小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙所示，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为______的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那次实验，小阳选取的是阻值为______的定值电阻。
探究电流与电压、电阻的关系
例1：(1)如图所示 (2)开关未断开(3)B；短路 变式：①断路②定值电阻短路③断路 (4)0.5(5)①正比②A③5；RB(6)滑动变阻器最大阻值太小；串联一个电阻(或换用最大阻值更大的滑动变阻器等)(7)电阻；温度
例2：(1)如图所示(2)断开；A(3)电压表正、负接线柱接反了(4)定值电阻 变式1：①滑动变阻器短路或(滑动变阻器两个上接线柱同时接入电路)②滑动变阻器两个下接线柱同时接入电路③ab、bc间均有断路 变式2：几乎不动 (5)2；A；2(6)调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V(7)当电阻两端的电压不变时，通过电阻的电流与电阻的阻值成反比(8)断开开关电源(9)2 变式3 ①25②20③2.5④2.5；3；4.8 (10)滑动变阻器最大阻值太小(11)如图所示；作出I—1/R图像(12)能；由于电源电压不变，更换定值电阻后调节滑动变阻器的滑片使电压表示数不变，即可控制定值电阻两端电压不变
刻意练习
1. （1）断开；最左端（2）不变；不变（3）如图所示（4）当电阻一定时，电流与电压成正比（5）l
第一题答案图 第2题答案图
2. (1)如答图甲所示(2)b(3)如答图乙所示；电阻一定时，电流与电压成正比、(4)3；没有保持定值电阻两端电
压一定(4)2.5～7.5
3.(1)如答图所示(2)没有将变阻器的最大电阻连入电路中；0.2；左；正(3)5～20(4)10；灯丝的电阻随温度的变化而变化
4.(1)如答图所示(2)右；断路(3)0.2(4)20；1.5(5)先后将20、10和5的定值电阻接入电路，控制定值电阻两端的电压不变，进行实验(6)C
5.(1)左(2)B(3)左6(4)反(5)B
6.(1)如答图所示(2)右(3)电压(4)1.5(5)右(6)20；10
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