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人教版九年级全册物理“举一反三”变式练习——17.1电压、电流和电阻的关系
一、探究电压及电流的关系
1.(2023·德惠模拟)小明做“探究电流与电阻关系”实验,实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30 Ω 1 A”)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干,
(1)请用笔画线代替导线,帮助小明连接好甲图所示的电路,要求闭合开关前,把滑动变阻器的滑片P调在最右端。
(2)图乙是小明根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象.若把R的电阻由5Ω更换为10Ω后,没有调节滑动变阻器的滑片就闭合开关,直接读出电流表的示数 0.25 A(选填"大于"小于"或"等于");最终通过正确操作,实验得出结论∶ 。
(3)在使用10 Ω和20Ω电阻完成实验时,滑动变阻器消耗的电功率之比为 。
(4)为了顺利完成4次实验,定值电阻两端的电压至少为 V.
2.(2023·绥江模拟) 小明用如图所示的电路来探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整。
(2)在连接电路时,应将滑动变阻器滑片移动到最 选填“左”或“右”端,这样做是为了 。
(3)将电路连接完整后,小明闭合开关,发现电压表无示数,电流表示数较大,出现这种情况的原因可能是 。
(4)小明正确进行了几次实验,将实验数据记录在下表中:
序号
电压
电流
小明在第3次实验时电流表的示数如图乙所示,其值为 A:根据补全的实验数据可知:在电阻一定时,通过导体电流与导体两端电压成 比,小明在实验中选用的定值电阻的阻值为 。
(5)小明在实验时进行多次实验的目的是 。
3.(2023·官渡模拟)“探究电流与电压关系”的实验中,实验器材有:学生电源(4.5V),电流表、电压表、定值电阻R,滑动变阻器,开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑片P向B端移动时阻值变大)。
(2)电路中滑动变阻器的作用:a.保护电路;b. 。
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表指针几乎不偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外,出现这一现象的原因可能是 断路。
(4)排除故障后,闭合开关继续进行实验,并将实验数据记录在表格中:
实验次数 1 2 3
U/V 3 2 1
I/A 0.3 0.2
实验中,小孙发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R两端电压达到1V或者1V以下,其原因可能是 (填字母)。
A.电源电压太低 B.滑动变阻器最大阻值太小
(5)解决以上问题后继续实验,当电压表读数为1V时,电流表示数如图乙所示,为 A,定值电阻R= Ω。
(6)小明根据表中数据绘制图丙所示I﹣U图象,得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 ;小李采用另一种方法处理表中数据也得到相同的结论,他的做法可能是 。
4.(2023·安徽模拟)小明同学利用如图甲所示电路探究“电流与电压的关系”,电源电压为3V。
(1)图甲电路中,导线a应该连接电流表的 (选填“0.6”或“3”)接线柱;
(2)小明正确连接电路并检查无误后闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数,则原因可能____(选填序号);
A.定值电阻短路 B.滑动变阻器短路 C.定值电阻断路
(3)排除故障后,小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.4A时,电压表的数如图乙所示,为 V,记录数据后,接下来他的操作是 ;
(4)小明根据实验数据作出的I-U图像如图丙所示,小明仔细分析后得出:电阻一定时,通过电阻电流与电压成正比。得出该结论的依据是: 。
5.(2023·包河模拟)某实验兴趣小组探究“电流与电压、电阻的关系”,使用的实验器材有:电压恒为6V的学生电源、电流表、电压表、开关各一个;5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个、规格为“60Ω;3A”的滑动变阻器一个及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑片时,电路中的电流变大,且导线不能交叉);
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,用开关进行“试触”时,发现电流表指针发生偏转有示数,电压表指针不动示数为零,产生这一现象的原因可能是 ;
(3)在探究“电流与电压的关系”时,通过实验得到多组实验数据,根据实验数据描点画出如图乙所示的图像,分析图像可得到的实验结论是: ;
(4)在探究“电流与电阻的关系”时,为了保证本实验中,使用所有定值电阻均能完成实验,实验过程中应该保证电压表的示数至少为 V,且保持不变。
二、电流与电阻的关系
6.(2023·营山模拟)如图,现有下列器材:学生电源(电压恒为 6V), 电流表(0~0.6A ,0~3A)(0~3V ,0~15V)、定值电阻(5Ω 、10Ω 、15Ω 、25Ω 、30Ω 各 1 个)、开关、滑动变阻器和导线若干
(1)根据图甲连接实物电路时, 开关应 ;闭合开关前,滑动变阻器滑片 P 应该位于最 端(选 填“左”或“右”);
(2)实验中依次接入 5 个定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,则控制定值电阻两端的电压为 V, 分析图中数据可得出结论;在电压一定时 ;
(3)小战在用 15Ω 的定值电阻做实验时,发现电压表, 电流表示数都为零,则可能是 (填字母);
A.电流表内部出现了断路 B.定值电阻内部出现了断路
C.定值电阻内部出现了短路 D.滑动变阻器内部出现了短路
(4)更换完好的实验器材,将 15Ω 的定值电阻做完实验后,保持滑片位置不动, 闭合开关, 应向 (选 填“左”或“右”) 移动滑片,才能继续实验。
7.(2023·昆明模拟)小丽同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为、、的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“”字样,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整;
(2)在连接实验电路时,小丽应将开关 ,滑动变阻器滑片滑到最 端;
(3)小丽连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发理电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 ;
(4)故障排除后,小丽先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端选填“左”或“右”移动,使电压表的示数为;
(5)当小丽改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,在保留前两次实验数据的前提下,小丽可以采取的措施是: 写出一种即可;
(6)小丽解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据,作出了如图丁的图像,分析图像得出结论: 。
8.(2023·香洲模拟)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供器材有:电源(U=3V)、三个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω),标有“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。
(1)如图甲是某组同学连接的电路,缺少一条导线,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表的示数为U1,电流表的示数如图乙所示为 A;
(3)保持滑动变阻器滑片位置不变,将定值电阻R1换成R2继续实验,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表的示数仍为U1。移动后,电阻R2与滑动变阻器的阻值之比是 (用“U、U1”表示);
(4)将三个定值电阻分别接入电路进行实验,定值电阻两端的电压可取的最小值为 V;
(5)图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图象,分析图象可得出结论:电压一定时, 。
9.(2023·吉林模拟)用 5Ω、10Ω、15Ω 的三个定值电阻“探究电流与电阻的关系”,实验所用电源电压为 6V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大)。
(2)将 10Ω 的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻 路。
(3)排除故障后继续进行实验,将 10Ω 的定值电阻换成另一定值电阻,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片直到定值电阻两端的电压和上一次相同都为 2V,再观察电流表的示数如图乙所示,则本实验中所使用的定值电阻的阻值为 Ω,实验中将 10Ω 的定值电阻换成这个定值电阻后,闭合开关应向 (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。
(4)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
10.(2023·龙川模拟)如图甲所示是小璇同学做“探究电流与电阻的关系”的实验电路,其中电源电压为保持不变,实验中用到阻值分别为、、的定值电阻各一个。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电路中电流变大;
(2)实验过程中,小璇先用的电阻进行实验,并将实验数据记录在下表的第次实验中,接下来应 ,换上的电阻,再闭合开关并移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 ,电流表示数如图乙,为 ;
实验次数
电阻
电流
(3)小璇换用的电阻做第次实验,连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表有示数,电流表示数几乎为,经检查发现线路接触良好,各电表完好,其原因可能是 ;为完成第次实验,小璇可采取的做法是 。
三、综合训练
11.(2023·绿园模拟) 用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻关系,电源为节新干电池。
(1)将图甲中的电路连接完整要求:滑片向左滑动时,电流表示数变大;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则可能出现的电路故障是 ;
(3)排除故障后闭合开关,将滑片移动到某位置,如图乙电流表的示数是 ;
(4)小园根据实验数据画出图象如图丙,分析可知:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成 ;
(5)小园同学还想测量另一个定值电阻的阻值,正确连接电路后,闭合开关,小园通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次测量,这样做的目的是 ;
(6)小园同学继续用、、、的电阻研究电流和电阻的关系,根据测得的实验数据绘制出图象如图丁,用电阻实验并读数时,定值电阻和滑动变阻器连入电路中的电阻之比为 。
12.(2023·荔湾模拟)小昕在“探究电流与电阻关系”的实验时
(1)根据题图甲的实物图,请在答题卡的方框中画出对应的电路图 ;
(2)小昕连接完实物图后,闭合开关,发现电压表、电流表示数均为零,她列出了以下原因,其中不可能的原因是_______
A.电阻短路 B.电阻断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处,开始实验。小昕根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图象,如乙图所示,其中阴影面积的物理意义 ,其数值为 ;
(4)在某次实验中,电流表读数为0.3A,根据图乙可知电阻为 Ω;如果将电阻更换成15Ω,闭合开关,应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动.若实验过程中,电源电压保持4.5V不变,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
13.(2023·开平模拟)小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω,滑动变阻器、电压表、电流表、 开关在1个,导线若干。
(1)实验前,小海发现电流表出现如图甲所示情况,接下来应该对此电表的操作是 ;
(2)小海把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数。断开开关,保持滑片位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω,再次闭合开关,发现电压表示数 2.5V (选填“大于”、“等于”或“小于”) ,此时应向 (选填“左”或“右”) 移动滑片,同时注意观察 (选填“电流表”或“电压表”) ,使其示数与第一次相同;
(3)根据实验数据,小海绘制了如图丙所示I-R关系图像;分析图像,得出该实验的结论是:在电压一定时,通过导体的电流与电阻 (选填“成正比”或“成反比”) ;
(4)五个定值电阻均可按上述要求完成实验,推测滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
14.(2023·昔阳模拟)小华用如图乙所示电路完成探究“电流与电阻的关系”的实验。他使用如下器材:学生电源(电源电压恒为4.5V不变),5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻、电压表、电流表、开关、导线,完成了“探究电流与电阻关系”实验。
(1)闭合开关前,小华发现电流表的指针如图甲偏转,其原因可能是 ;
(2)连接完电路后,闭合开关,小华移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,但电压表有示数,此故障的原因可能是 ;
(3)故障排除后,将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为 V时,记录电流表示数;再分别改接15Ω、20Ω的电阻,重复上述实验,得到了表中的实验数据:
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.2 0.14 0.1
(4)为了完成整个实验,且测量更精确,小红应该选择的变阻器是____;
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.40Ω 2A D.200Ω 2A
(5)小华根据实验数据绘制的“I—R”图像如图丙所示,可得出结论: 。
15.(2023·中山模拟)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V)、6个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、滑动变阻器(规格为“10Ω1A”)、电压表和电流表做了如下实验:
(1)为完成实验,小明连接成了图甲所示的实物电路,小红指出他连线有错误,并且只改动其中一根导线,就把电路改正确。请你按照小红的做法,在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;(连线不要交叉)
(2)实验时小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与 的关系;
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A
(3)小明将电源电压调为4.5V时,按照设计的方案进行实验。
①图乙是第3次实验时电流表的示数,示数为 A;
②实验中,前四次实验都顺利完成,当小明要进行第五次实验时,却发现无法按照预设条件完成实验,回顾小明实验过程,他一定在 环节上操作出现问题;
③学习完欧姆定律后,小明想到:其实出现第五次实验中问题时,还可以用更换一个阻值不小于 Ω的滑动变阻器解决。
16.(2023·江岸模拟)在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路图如图甲所示,电源电压为6V保持不变。
(1)连接电路前,开关必须 ,并且要将滑动变阻器的滑片移至 ;
(2)该同学连接的电路如图乙所示,他接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是____;
A.电流表坏了 B.滑动变阻器短路
C.电阻发生断路 D.电阻短路
(4)排除电路故障进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,实验数据记录如下表。其中第3次实验电流表示数如图丙所示,其读数为 A;
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流V/A 0.6 0.3 0.15 0.12
(5)为了完成该实验,所选滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
17.(2023·柳南模拟)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电源电压3V,定值电阻为5Ω,按照图甲将电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端电压为1V。
(1)将实物电路连接完整,要求:当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大;
(2)正确连线后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
(3)用10Ω的电阻替换5Ω后,闭合开关,电压表示数将 (选填“变大”或“变小”或“不变”),此时应将滑片P向 (选填“C”或“D”)端移动,使电阻两端电压保持不变;
(4)接下来实验操作中,在用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后,他发现电压表示数始终不能调为1V。为成功完成此探究,小明同学设计了如下方案,你认为可行的一项是 __________;
A.只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω
B.如果只增加电源电压,则电源电压增加到6V
(5)小明同学将电阻换成额定电压为2.5V,额定功率为0.75W的小灯泡(如图乙),想测量小灯泡的电流和电压特点;
①利用上述电路继续进行实验时,当调节滑动变阻器使得电流表示数为0.15A时,灯泡的实际电功率P实 (选填“大于”、“小于”或“等于”);
②实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压U与通过它的电流I关系进行了探究,根据实验数据也画出了U﹣I图象。你认为正确的是图丙中的虚线 (选填“①”、“②”或“③”)。
18.(2023·广安模拟)小明为了“探究电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。她在学校实验室找来了如下一些实验器材:两节干电池,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为、、的定值电阻各一个,滑动变阻器和导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整,要求滑片向右端滑动时电流表示数变小;
(2)连接电路时,小明应该将开关处于 状态,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片滑到 ;
(3)小明连接好实物电路,移动滑动变阻器的滑片到阻值最大的位置,闭合开关后,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表的示数为,则产生这种故障的原因可能是 ;
(4)排除故障后,小明先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,读出电流表的示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,其示数是 ,要完成这次实验,接下来她应移动滑动变阻器的滑片使滑动变阻器阻值 (选填“变大”或“变小”)使电压表的示数为 ;
(5)小华完成了多组实验,利用收集到的数据,作出了如图丁所示的电流随电阻变化的关系图象,分析图象得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成 ;
(6)为了能用所选的三只定值电阻完成实验,小华所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
19.(2023九下·昆明开学考)小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有:电压恒定的电源、电流表、电压表、标有20Ω 1A字样的滑动变阻器、开关各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整;(要求滑片向左移,电流表示数变小);
(2)在连接实验电路时,小明应将开关处于 状态:连接好电路并检查后,为了防止电路连接不当或错误,造成仪器损坏,在闭合开关实验前还要先进行 ;
(3)小明连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 ;
(4)故障排除后,小明先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其读数为 V,要完成这次实验,接下来他应将滑动变阻器滑片向 端(选填左或右)移动;
(5)小明完成了实验,利用收集到的多组数据,作出了如图丁所示的电流I随电阻R变的关系图像,分析图像得出了电流与电阻的关系是 ;
(6)为了完成所有的实验,小明应选电压不能大于 V的电源。
20.(2023九上·渭滨期末)小芳利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω),一个滑动变阻器(60Ω 3A),导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整;
(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是: ;
(3)小芳在探究“电流与电压的关系”,连接电路时开关应 ,滑片应置于 端(选填“A”或“B”),通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图丙所示的图像,由图像可得结论:当电阻一定时, ;
(4)小芳在探究“电流与电阻的关系”时,现将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关S,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是 ;纠正故障后,为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数 (选填“至多”或“至少”)为 V不变;
(5)小芳找来一个小灯泡将定值电阻更换,测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁所示,若闭合开关S,小灯泡发光,滑动变阻器滑片P滑动过程中,小灯泡阻值的变化量大小为 R1,滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为 R2,则这两个量的大小关系是: R1 R2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
答案解析部分
1.【答案】(1)
(2)大于;当电阻两端电压一定时,通过导体的电流跟电阻成反比
(3)2:1
(4)2.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应该与开关串联。将滑片P调到最右端时阻值最大,那么应该将左下角的接线柱与开关的右端相连即可,如下图所示:
(2)①根据乙图可知,当电阻为5Ω时,通过它的电流为0.5A,则电压表的示数为:U=IR=5Ω×0.5A=2.5V。将5Ω换成10Ω后,定值电阻的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数肯定大于2.5V。根据可知,此时电流表的示数肯定大于0.25A;
②根据乙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到结论:当电阻两端电压一定时,通过导体的电流跟电阻成反比。
(3)当电压表的示数为2.5V时,滑动变阻器两端的电压都是:U变=U总-U=6V-2.5V=3.5V;
根据可知,当定值电阻为10Ω时,通过变阻器的电流为0.25A;当定值电阻为20Ω时,通过变阻器的电流为0.125A;
根据P=UI可知,变阻器对应的功率之比为:P:P'=UI:UI’=I:I’=025A:0.125A=2:1;
(4)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,
即:;
;
解得:U=2.4V。
【分析】(1)根据题目要求确定变阻器的接线情况即可;
(2)①在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此判断电阻增大后电压表的示数变化,再根据欧姆定律计算电流表的示数变化。
②根据图像的形状分析电流与电阻的反比关系。
(3)在实验中,电压表的示数保持不变,那么滑动变阻器两端的电压也保持不变,首先根据计算出通过变阻器的电流,再根据P=UI计算变阻器的功率之比;
(4)当变阻器的阻值最大,且定值电阻的阻值最大时,此时电压表的示数最小,根据串联电路的分压规律分析解答。
2.【答案】(1)
(2)左;保护电路
(3)定值电阻短路
(4)0.2;正;10
(5)为了获得普遍规律
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电压的关系,
(1)探究电流和电压关系时,滑动变阻器和电阻串联,接线柱一上一下,如图
;
(2)在连接电路时,应将滑动变阻器滑片移动到最左端,使接入电路的电阻最大,这样做是为了保护电路;
(3)将电路连接完整后,闭合开关,电流表示数较大,发生了短路,电压表无示数,可能是定值电阻短路;
(4)正确进行了几次实验,将实验数据记录在下表中:
根据电流表的量程和指针的位置,如图乙所示,其示数为0.2A:根据实验数据可知:在电阻一定时,通过导体电流与导体两端电压成正比,实验选用的定值电阻的阻值为;
(5)实验时,进行多次实验的目的是为了获得普遍规律。
【分析】(1)滑动变阻器串联连接,接线柱一上一下;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(4)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;在电阻一定时,通过导体电流与导体两端电压成正比;利用电压和电流的比值,计算电阻;
(5)探究规律时,多次实验可以探究普遍性。
3.【答案】(1)
(2)改变定值电阻两端电压和通过的电流
(3)定值电阻R
(4)B
(5)0.1;10
(6)正比;求出表中电压与电流的比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】“探究电流与电压关系”的实验中,
(1)连接实物图时,滑片P向B端移动时阻值变大,滑片需要连接左下接线柱,如图 ;
(2)电路中滑动变阻器的作用:a.保护电路;b. 改变定值电阻两端电压和通过的电流;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表指针几乎不偏转,电路综合发生断路,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外,可能是定值电阻R断路;
(4)排除故障后,闭合开关进行实验,并将实验数据记录在表格中:
实验中,无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R两端电压达到1V或者1V以下,其原因可能是滑动变阻器最大阻值太小,分压较小;
(5)解决以上问题后继续实验,当电压表读数为1V时,电流表示数如图乙,根据电流表量程0~0.6A,观察指针位置,为0.1A,定值电阻;
(6)根据数据绘制图丙所示I﹣U图象,得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;计算表中电压与电流的比,也得到相同的结论。
【分析】(1)连接滑动变阻器时,滑片一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大;
(2)滑动变阻器可以保护电路,可以改变定值电阻两端的电压;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(4)当滑动变阻器的电阻不够大,分压也会较小;
(5)根据电压和电流的比值,计算电阻;
(6)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
4.【答案】(1)0.6
(2)C
(3)2;保持定值电阻不变,移动滑动变阻器滑片,进行多次实验
(4)延长I-U图像后为一条过原点的直线
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据图丙,最大的电流为0.6A,电流表连接时,选择0.6A接线柱;
(2)电阻和滑动变阻器串联,电流表无示数,电路中发生断路,电压表无示数,是因为电压表连接在电源两端,所以定值电阻断路,C符合题意;
(3)根据图乙可知,电压表选择0~3V量程,指针位置为2V;探究电流和电压关系时,需要保持电阻不变,移动滑片位置,改变定值电阻两端的电压,进行多次实验;
(4)根据实验数据作出的I-U图像如图丙所示,小明仔细分析后得出:电阻一定时,通过电阻电流与电压成正比,得出该结论的依据是:延长I-U图像后为一条过原点的直线。
【分析】(1)根据电流表的最大值,判断电流表量程;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(3)根据电压表的量程和指针位置,测量电压;多次实验可以探究电流和电压关系的普遍性;
(4)根据图像,可以判断电流和电压的关系。
5.【答案】(1)
(2)电压表断路或短路
(3)电阻一定时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比
(4)2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电压表测定值电阻两端的电压,电压表与定值电阻并联,滑动变阻器向右移动滑片时,电路中的电流变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,连线如图所示:
(2)电流表指针发生偏转有示数,说明电路是通路,而电压表指针不动,示数为零,说明电压表断路或者电压表被短路。
(3)由题意及图乙可得,在电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
(4)由串联电路规律可得,,方程左边为定值,右边也应该为定值,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,对应的定值电阻也应该最大,此时定值电阻两端的电压最小,有,UV=2V,故用所有定值电阻均能完成实验,实验过程中应该保证电压表的示数至少为2V。
【分析】(1)实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路,电压表并联在定值电阻两端;
滑动变阻器遵循”一上一下“的连接方法;滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)电流表指针发生偏转有示数,电压表指针不动,电压表断路或者电压表被短路;
(3)在电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比;
(4)根据串联电路分压原理和欧姆定律可知,结合实验中控制定值电阻两端电压不变,列出比例关系,求出电压。
6.【答案】(1)断开;右
(2)3;通过导体的电流与它的电阻成反比
(3)A
(4)左
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据图甲连接实物电路时, 开关应断开。当滑片在最右端时变阻器的阻值最大,因此闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该位于最右端。
(2)根据乙图可知,电压表的示数为:U=IR=0.6A×5Ω=3V。
根据乙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到结论:在电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;
(3)A. 电流表内部出现了断路时,整个电路发生断路,没有电流产生,则电压表和电流表都没有示数,故A符合题意;
B.定值电阻内部出现了断路时,电压表串联在电路中,此时它的示数等于电源电压,故B不合题意;
C.定值电阻内部出现了短路时,电压表同时被短路,则电压表没有示数,但是电流表不受影响,应该有示数,故C不合题意;
D.滑动变阻器内部出现了短路时,对定值电阻没有影响,电压表和电流表都有示数,故D不合题意。
故选A。
(4)定值电阻两端的电压保持不变,则滑动变阻器两端的电压也不变,那么二者电压的比值不变。根据可知,当定值电阻增大时,变阻器的阻值也要增大,即滑片向左移动。
【分析】(1)在连接电路时,为了防止电路时通时断,从而烧毁用电器,要求开关必须断开。避开开关前,为了防止电流过大而烧毁用电器,要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置。
(2)根据图乙,利用公式U=IR计算电压表的示数。根据图像的形状分析电流与电压的关系。
(3)对各个选项进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
(4)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析变阻器的阻值变化,确定滑片移动方向。
7.【答案】(1)
(2)断开;右
(3)定值电阻短路 或电压表断路
(4)2.4;右
(5)减小电源电压 或换用阻值更大的滑动变阻器
(6)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究“电流与电阻的关系”时,
(1)探究电流和电阻关系时,电压表和电阻并联,电流表串联,滑动变阻器的接线柱一上一下,如图
;
(2)在连接实验电路时,小丽应将开关断开,滑动变阻器滑片滑到电阻最大处,即最右端;
(3)连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发理电流表指针正常偏转,电压表示数为零,说明电压表测量导线的电压,故障原因可能是定值电阻短路;
(4)故障排除后,把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是2.4V,要完成这次实验,使电压表示数为2V,需要将滑动变阻器的电阻变大,将变阻器滑片向右端移动,使电压表的示数为2V;
(5)当改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数2V,在保留前两次实验数据的前提下,根据分压原理,,RP=25Ω>20Ω,可以换用阻值更大的滑动变阻器;
(6)完成了实验后,利用收集到的多组数据,作出了如图丁的 图像,分析图像得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
【分析】(1)探究电流和电阻关系时,电压表和电阻并联,滑动变阻器连接时,接线柱一上一下;
(2)连接电路时,开关断路,闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置断路;
(4)探究电流和电阻关系时,需要保持电压一定;电压表接处的电阻变大后,滑动变阻器电阻变大;
(5)根据串联电路分压规律,计算滑动变阻器的取值;
(6)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
8.【答案】(1)
(2)B断路;0.38
(3)B;
(4)1
(5)通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验的电路中,电压表测量定值电阻电压,电源电压为3V,所以选择小量程并联在定值电阻两端,如下图所示:
(2)闭合开关,电流表无示数,而电压表示数接近电源电压,说明电压表可以与电源正负极形成通路,即电压表串联在电路中了,则可电路故障原因是定值电阻断路;如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.38A;
(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,当定值电阻的阻值变大时,根据分压原理,要增大变阻器的电压,就要增大变阻器连入电路中的电阻大小,即向B端移动;
因为换用定值电阻后,移动滑片,实验中要保持定值电阻电压不变,故始终要使电压表的示数为U1,据串联分压原理可得出电阻R2与滑动变阻器的阻值的比值关系为;
(4)由串联电路电流相等有:,故当变阻器的最大电阻连入电路时,对应的定值电阻最大,这时控制的电压表示数最小,故有:,解得:UV=1V,电压预设的最小值为UV=1V;
(5)由图丙可知,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
【分析】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验的电路中,要让电压表并联在定值电阻两端;
(2)串联电路中,电流表有示数,电压表有示数,可能发生了断路故障;看清电流表分度值,结合对应刻度读数;
(3)研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;同时可得出电阻R2与滑动变阻器的阻值的比值关系;
(4)串联电路的规律及分压原理,列出比例式,求出电阻;
(5)导体两端电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。。
9.【答案】(1)
(2)断
(3)5;左
(4)30
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器采用“一上一下”与定值电阻串联接入电路中,要滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大,则滑动变阻器的左下接线柱接入电路,如下所示:
;
(2)闭合开关,发现电流表没有示数,说明电路为断路,电压表有示数,说明与电压表并联的部分断路,所以故障可能是定值电阻发生了断路;
(3)电流表的分度值为0.02A,指针指在0.4位置,故图乙中电流表的示数为0.4A,
本实验中所使用的定值电阻的阻值为:;
根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻,电阻变小,分压减少;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即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减小滑动变阻器分得的电压,故应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动;
(4)由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,即,R滑大=30Ω,故为了完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于30Ω。
【分析】(1)滑动变阻器采用“一上一下”与定值电阻串联接入电路中,滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)串联电路中,电流表没有示数,电压表有示数,与电压表串联的部分断路;
(3)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数,由欧姆定律算出本实验中所使用的定值电阻的阻值;根据分压原理,要控制定值电阻电压不变,滑动变阻器应遵循换大调大的原则;
(4)由串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,列出比例式,求出滑动变阻器规格。
10.【答案】(1)
(2)断开开关;;0.2
(3) 的定值电阻断路;将 和 的电阻串联后代替 的电阻
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应该与定值电阻串联,且接线一上一下。当滑片向左移动时,电流变大,则它的阻值减小,那么应该将左下角的接线柱与定值电阻右端相连,如下图所示:
(2)①实验过程中,小璇先用的电阻进行实验,并将实验数据记录在下表的第次实验中,接下来应断开开关,换上的电阻,再闭合开关并移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V。
② 根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.2A。
(3)①小璇换用的电阻做第次实验,连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表有示数,电流表示数几乎为,经检查发现线路接触良好,各电表完好,其原因可能是15Ω的定值电阻断路 ;
②根据串联电路的电阻特点R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω可知,为完成第次实验,小璇可采取的做法是:将5Ω和10Ω的电阻串联后代替15Ω的电阻。
【分析】(1)根据题目的要求确定滑动变阻器的接线方法即可;
(2)①在改接电路时,不能带电操作,否则会由于时通时断造成用电器烧坏。探究电流与电阻的关系时,要保持电阻两端电压相等,根据U=IR计算电压表的示数即可。
②根据图乙确定电流表的量程和分度值,从而读出示数。
(3)①在探究电流与电阻的关系的电路中,如果定值电阻断路,那么电压表串联接入电路。由于它的内阻很大,因此电流表的示数很小。在串联电路中,电压与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电源电压,即它的示数很大。
②根据串联电路的电阻特点R总=R1+R2分析解答。
11.【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)0.28A
(4)正比
(5)减小误差
(6)2:1
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应该与电流表串联。当滑片向左移动时电流表示数变大,说明变阻器的阻值减小,因此变阻器左下角的接线柱与电流表的“-”接线柱相连即可,如下图所示:
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则可能出现的电路故障是:定值电阻断路;
(3)根据丁图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.28A;
(4)根据丙图可知,电流随电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,那么得到:电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比 ;
(5)正确连接电路后,闭合开关,小园通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次测量,这样做的目的是计算出多个电阻的阻值,然后计算平均值而减小误差。
(6)根据丁图可知,电压表的示数为:U=IR=0.6A×5Ω=3V;
则变阻器两端的电压为:U变=U总-U=1.5V×3-3V=1.5V;
在串联电路中,电压与电阻成正比,
即:。
【分析】(1)根据题目的要求确定变阻器的接线情况即可;
(2)在探究电流与电压关系的实验中,如果定值电阻发生断路,那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小,在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此电压表的示数接近电源电压;
(3)根据乙图确定电流表的量程和分度值,据此确定电流表的示数;
(4)根据图像的形状确定电流与电压的数量关系;
(5)根据多次测量的实验目的解答;
(6)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此计算即可。
12.【答案】(1)
(2)A;B;C
(3)电阻两端的电压;3V
(4)10;左;12.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,从电源的正极依次连接开关、电阻、电流表、滑动变阻器,最后回到电源的负极,只有电压表与电阻并联,如下图所示:
;
(2)A.若电阻短路,那么整个电路是通路,则电流表应该示数,与题意不符,故A符合题意;
B.若电阻断路,则电压表串联在电路中。由于电压表内阻很大,因此电流表几乎无示数。在串联电路中,电压分配与电阻成正比,因此电压表有示数,且接近电源电压,与题意不符,故B符合题意;
C.若滑动变阻器短路,电压表、电流表均有示数,与题意不符,故C符合题意;
D.若滑动变阻器断路,则整个电路发生断路,那么电压表、电流表均无示数,与题意相符,故D不合题意。
故选ABC;
(3)根据图象可知,图中阴影面积为长方形的面积,其面积等于IR。由欧姆定律得U=IR,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为:U=IR=0.2A×15Ω=3V;
(4)①由图乙可知,当电流表读数为0.3A时,电阻的阻值为10Ω;
②实验中,当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后,定值电阻的阻值变大。而定值电阻和变阻器两端的电压保持不变,则根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,那么定值电阻与变阻器的阻值的比值不变。既然此时定值电阻变大,那么变阻器的阻值要变大,即滑片向左移动。
③实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持U=3V,
则滑动变阻器分得的电压:U滑=U总-U=4.5V-3V=1.5V,
根据串联电路得到:;
解得:R滑=12.5Ω。
【分析】(1)根据甲图确定电器元件的串并联关系和连接的先后顺序,据此画出对应的电路图;
(2)对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
(3)根据U=IR分析计算;
(4)①根据图像确定对应的电阻值。
②根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值大小变化即可;
③在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此计算出变阻器接入的最小阻值即可。
13.【答案】(1)调零
(2)大于;右;电压表
(3)成反比
(4)20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,电流表的指针偏左,那么操作为:对电流表进行调零。
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,则将5Ω的电阻换成10Ω后,定值电阻变大,则电压表的示数变大,会大于2.5V。如果要保持电压表的示数不变,那么变阻器两端的电压也不变,根据串联电路的分压规律可知,此时变阻器的阻值要增大,即滑片向右移动,同时注意观察电压表,使其示数与第一次相同。
(3)根据丙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到:在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(4)根据丙图可知,通过电路的最小电流为0.1A,此时电阻为25Ω;
那么总电阻:;
此时变阻器接入的阻值:R变=R总-R=45Ω-25Ω=20Ω。
【分析】(1)根据电流表的使用方法分析;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此分析换用10Ω电阻后电压表的示数变化,并判断变阻器的阻值变化,弄清滑片的移动方向。
(3)根据丙图中图像的形状分析解答;
(4)根据丙图确定电路的最小电流,根据计算出总电阻,并根据R变=R总-R计算出变阻器的最小阻值即可。
14.【答案】(1)电流表没有调零
(2)电阻断路
(3)右;2
(4)C
(5)电压一定时,电流与电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,发现电流表指针没有指在零刻度,所以原因是电流表没有调零。
(2)移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,可能是电路断路,但电压表有示数,说明与电压表并联的元件断路,即电阻断路。
(3)根据表中数据知,电阻的电压U=IR=0.4A×5Ω=2V
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理知定值电阻分的电压变大,要控制定值两端电压2V不变,滑动变阻器向阻值大的右端移动。
(4)因实验中电压表示数保持2V不变,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压U滑=4.5V-2V=2.5V
即变阻器分得的电压与定值电阻电压的倍数为
根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值大小为定值电阻大小的1.25倍,即为20Ω×1.25=25Ω
也就是变阻器的最小阻值为25Ω,所以,滑动变阻器的规格应选用“40Ω 2A”,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
(5)根据“I—R”图像可知,电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,所以可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
【分析】 (1)电流表指针没有指在零刻度线上,使用电流表前应对电流表进行机械调零,使指针指在零刻度线上;
(2)移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,可能断路,但电压表有示数,说明与电压表并联的元件断路;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化;由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(4)根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中的最小阻值,从而确定变阻器的规格;
(5)电压一定时,电流与电阻成反比。
15.【答案】(1)
(2)电阻
(3)0.2;由表中数据可知,第3次所用定值电阻的阻值为15Ω,定值电阻两端的电压始终保持为UV=I3R3=0.2A×15Ω=3V根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-3V=1.5V电压表示数为变阻器分得的电压的2倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大为10Ω时,定值电阻的阻值为R=2×10Ω=20Ω因此定值电阻的阻值不能超过20Ω,故25Ω、30Ω的定值电阻无法满足实验条件;12.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,图中定值电阻没有接入电路,定值电阻应串联在电路中与电压表并联,电流从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出,如图所示:
(2)由表中数据可知,小明改变的是定值电阻的阻值,因此探究通过导体的电流与导体电阻的关系。
(3)①由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由电流表的指针位置可知,读数为0.2A。
②由表中数据可知,第3次所用定值电阻的阻值为15Ω,定值电阻两端的电压始终保持为UV=I3R3=0.2A×15Ω=3V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-3V=1.5V
电压表示数为变阻器分得的电压的2倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大为10Ω时,定值电阻的阻值为R=2×10Ω=20Ω
因此定值电阻的阻值不能超过20Ω,故25Ω、30Ω的定值电阻无法满足实验条件。
③第5次定值电阻的阻值是25Ω,为了能够完成实验,根据分压原理得到变阻器的最小阻值
【分析】(1)实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路,电压表并联在定值电阻两端;
(2)电压不变,改变电阻及电流,可探究电流与电压关系;
(3)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;根据串联电路分压原理和欧姆定律计算定值电阻与滑动变阻器的最大阻值。
16.【答案】(1)断开;最左端
(2)
(3)C
(4)0.2
(5)25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路前,为保护电路,开关必须断开,并且要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最左端。
(2)该同学连接的电路如图乙所示,电压表与电阻并联后与导线并联,造成电压表与电阻短路,正确的连接方法应该是电阻与变阻器串联,电压表与电阻并联,改正后如下所示:
(3)A.若电流表坏了,整个电路断路,两表都没有示数,A不符合题意;
B.滑动变阻器短路,电路为通路,电流表有示数,B不符合题意;
C.若电阻发生断路,电流表没有示数,电压表与电源连通测电源电压,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,C符合题意;
D.若电阻短路,电压表示数为0,D不符合题意。
故答案为:C。
(4)第3次实验电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其读数为0.2A。
(5)根据表中数据可知电阻的电流与电阻之积为UV=IR=0.6A×5Ω=3V
即电阻的电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U﹣UV=6V﹣3V=3V
变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=1×25Ω=25Ω。
为了完成该实验,所选滑动变阻器的最大阻值不得小于25Ω。
【分析】(1)连接电路前,为保护电路,开关必须断开,并且要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;
(2)分析图乙电路的连接,本实验电压表应与电阻短路,电阻与变阻器串联,据此改正;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(4)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;
(5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,根据定值和滑动变阻器的分压,结合电压和电流的比值,计算电阻。
17.【答案】(1)
(2)断路
(3)变大;D
(4)A
(5)小于;①
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)要求当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器选择左下接线柱串联接入电路,如图:
(2)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明与电压表并联部分电路断路,所以电路故障可能是电阻R断路。
(3)用10Ω的电阻替换5Ω后,闭合开关,根据串联分压原理可知电压表示数将变大,为保持电压表示数不变,需减小定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律可知需增大滑动变阻器两端的电压,即需增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以此时应将滑片P向D端移动。
(4)A.串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联分压原理可得
定值电阻的最大阻值为20Ω,代入数据可得
解得RH=40Ω,A可行;
B.当电源电压增加到6V,则
解得RH=100Ω,B不可行。
(5)额定电压为2.5V,额定功率为0.75W的小灯泡的额定电流
利用上述电路继续进行实验时,调节滑动变阻器使得电流表示数为
灯泡温度越低,灯泡电阻越小,通过灯泡电流为其额定电流一半时,灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻,根据P=I2R可知灯泡实际功率小于额定功率的四分之一。
因灯泡的电阻随温度的升高而增大,则可知灯泡的U﹣I图像是一条向上的曲线(图丙中的实线);电源电压为3V,小灯泡的曲线与滑动变阻器的曲线的交点,表示灯与滑动变阻器的电压相等,根据串联分压原理可知此时灯与滑动变阻器的电压都是1.5V,如下图知①、②、③三条曲线与小灯泡曲线相交的点对应为1.5V的是曲线①,故正确的是图丙中的虚线为①。
【分析】(1)滑动变阻器遵循”一上一下“的连接方法;滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(3)根据串联电路分压原理和欧姆定律可知,想要控制定值电阻两端电压不变,定值电阻变小时,需要减小滑动变阻器的阻值;
(4)根据串联电路分压原理和欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值;
(5)根据公式P=UI,可确定功率变化,选择正确的图像。
18.【答案】(1)
(2)断开;最右端
(3)电阻R断路
(4)2.4;变大;2
(5)反比
(6)25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由电路图知,滑动变阻器、电流表应串联接入电路中,滑片向右端滑动时电流表示数变小,说明其连入阻值变大,所以应将其左下接线柱接入电路中,电压表应并联在电阻R两端,电源电压3V,所以电压表使用0~3V量程,如图所示:
(2)为了保护电路,在连接电路时,应断开开关,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处即最右端。
(3)闭合开关S后,发现电流表指针几乎没有偏转,可能电路出现断路,电压表的示数为3V,说明电压表到电源间是通路,则产生这种故障的原因可能是R断路了。
(4)由图可知,电压表所选量程为0~3V,分度值0.1V,根据指针位置可知,其示数是2.4V。拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为20Ω的电阻,闭合开关,电压表的示数变大(即2.4V>2V);为了保持电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器的阻值,增大变阻器分得的电压,使电压表的示数减小为2V。
(5)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2V,说明电压一直保持在2V不变,此时导体中的电流与电阻成反比。
(6)因电阻两端的电压保持2V不变,当改用50Ω的电阻时,此时电路中的电流 ,滑动变阻器连入的阻值为 ,所以所选滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
【分析】(1)该实验电路中,滑动变阻器与未知电阻串联,滑动变阻器连接时,应采取一上一下的连接方式,滑片远离下端连接导线的接线柱时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大;
(2)为了保护电路,在连接电路时,应断开开关,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(4)根据串联电路分压原理和欧姆定律可知,想要控制定值电阻两端电压不变,定值电阻变大时,需要增大滑动变阻器的阻值;
(5)电压一定时,导体中电流与电阻成反比;
(6)根据定值电阻两端电压及串联分压原理,结合欧姆定律,求出滑动变阻器的最大电阻。
19.【答案】(1)
(2)断开;试触
(3)定值电阻R短路或电压表损坏
(4)2.6;左
(5)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
(6)4.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)要求滑片向左移,电流表示数变小,说明变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)连接电路时,为保护电路,开关应断开。连接好电路并检查后,为了防止电路连接不当或错误,造成仪器损坏,闭合开关前要先选用电表的大量程进行试触。
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器时,发现电流表指针正常偏转,说明电路是通路,电压表示数为零,可能定值电阻R短路或电压表损坏。
(4)由图甲可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,由图乙可知电压表的示数是2.6V。直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,由串联分压可知电压表的示数变大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)由图丁可知导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(6)当定值电阻最大值为25Ω时,滑动变阻器的最大值也为20Ω,控制的定值电阻两端的电压不变,为2.5V,由串联分压可知 ,即 ,解得U滑=2V,电源电压最大值为U大=U滑+UV=2V+2.5V=4.5V
【分析】(1)变阻器一上一下串联在电路中,滑动变阻器的滑片远离下面的接线柱,电阻变大;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态,在闭合开关实验前还要先进行试触;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,说明电路是通路;电压表示数为零,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路;
(4)根据电压表选用量程,根据指针位置读数;根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向;
(5)根据图像中电流与电阻之积为一定值分析得出结论;
(6)要探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,应用串联电路规律与欧姆定律分析解答。
20.【答案】(1)
(2)电压表正负接线柱接反了
(3)断开;B;电流与电压成正比
(4)电阻断路;至少;1.5
(5)小于
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据电路图,滑动变阻器A接线柱连入电路中与电阻串联,开关串联在电路中,如图所示:
(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是电压表正负接线柱接反了。
(3)连接电路时,开关应处于断开状态,避免电路连接的过程中,电路中的电流过大烧坏用电器。连接好电路,闭合开关前滑片应置于阻值最大处,即置于B端,避免开关闭合的瞬间,电路中电流过大,烧坏用电器。由图丙可知,U-I图像是过原点的倾斜直线,表示电阻一定时,电流与电压成正比,所以可以得到的结论是当电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)由题意可知,电流表无示数,所以电路中的故障可能是断路,电压表有示数,所以电路中的故障是定值电阻断路。由串联电路的规律及分压原理可知 ,方程左边为一定值,故右边也为一定值,当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小,故有 ,解得UV=1.5V,故为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数最小为1.5V不变。
(5)原来电路中的电流为I1,设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据分压原理,滑动变阻器分得电压变小,由串联电路电压的规律,此时灯的电压增大,通过灯的电流也增大,所以I1【分析】(1)滑动变阻器A接线柱连入电路中与电阻串联,开关串联在电路中;
(2)闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是电压表正负接线柱接反了;
(3)连接电路时,开关应处于断开状态;连接好电路,闭合开关前滑片应置于阻值最大处;当电阻一定时,电流与电压成正比;
(4)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;根据,可求出定值电阻两端电压;
(5)根据P=UI可知,灯功率增大,灯丝的温度升高,小灯泡阻值随温度的升高而变大,由电阻的串联规律可知,小灯泡阻值增大的值 R1小于变阻器连入电路中减小的值 R2。
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人教版九年级全册物理“举一反三”变式练习——17.1电压、电流和电阻的关系
一、探究电压及电流的关系
1.(2023·德惠模拟)小明做“探究电流与电阻关系”实验,实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30 Ω 1 A”)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干,
(1)请用笔画线代替导线,帮助小明连接好甲图所示的电路,要求闭合开关前,把滑动变阻器的滑片P调在最右端。
(2)图乙是小明根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象.若把R的电阻由5Ω更换为10Ω后,没有调节滑动变阻器的滑片就闭合开关,直接读出电流表的示数 0.25 A(选填"大于"小于"或"等于");最终通过正确操作,实验得出结论∶ 。
(3)在使用10 Ω和20Ω电阻完成实验时,滑动变阻器消耗的电功率之比为 。
(4)为了顺利完成4次实验,定值电阻两端的电压至少为 V.
【答案】(1)
(2)大于;当电阻两端电压一定时,通过导体的电流跟电阻成反比
(3)2:1
(4)2.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应该与开关串联。将滑片P调到最右端时阻值最大,那么应该将左下角的接线柱与开关的右端相连即可,如下图所示:
(2)①根据乙图可知,当电阻为5Ω时,通过它的电流为0.5A,则电压表的示数为:U=IR=5Ω×0.5A=2.5V。将5Ω换成10Ω后,定值电阻的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数肯定大于2.5V。根据可知,此时电流表的示数肯定大于0.25A;
②根据乙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到结论:当电阻两端电压一定时,通过导体的电流跟电阻成反比。
(3)当电压表的示数为2.5V时,滑动变阻器两端的电压都是:U变=U总-U=6V-2.5V=3.5V;
根据可知,当定值电阻为10Ω时,通过变阻器的电流为0.25A;当定值电阻为20Ω时,通过变阻器的电流为0.125A;
根据P=UI可知,变阻器对应的功率之比为:P:P'=UI:UI’=I:I’=025A:0.125A=2:1;
(4)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,
即:;
;
解得:U=2.4V。
【分析】(1)根据题目要求确定变阻器的接线情况即可;
(2)①在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此判断电阻增大后电压表的示数变化,再根据欧姆定律计算电流表的示数变化。
②根据图像的形状分析电流与电阻的反比关系。
(3)在实验中,电压表的示数保持不变,那么滑动变阻器两端的电压也保持不变,首先根据计算出通过变阻器的电流,再根据P=UI计算变阻器的功率之比;
(4)当变阻器的阻值最大,且定值电阻的阻值最大时,此时电压表的示数最小,根据串联电路的分压规律分析解答。
2.(2023·绥江模拟) 小明用如图所示的电路来探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整。
(2)在连接电路时,应将滑动变阻器滑片移动到最 选填“左”或“右”端,这样做是为了 。
(3)将电路连接完整后,小明闭合开关,发现电压表无示数,电流表示数较大,出现这种情况的原因可能是 。
(4)小明正确进行了几次实验,将实验数据记录在下表中:
序号
电压
电流
小明在第3次实验时电流表的示数如图乙所示,其值为 A:根据补全的实验数据可知:在电阻一定时,通过导体电流与导体两端电压成 比,小明在实验中选用的定值电阻的阻值为 。
(5)小明在实验时进行多次实验的目的是 。
【答案】(1)
(2)左;保护电路
(3)定值电阻短路
(4)0.2;正;10
(5)为了获得普遍规律
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电压的关系,
(1)探究电流和电压关系时,滑动变阻器和电阻串联,接线柱一上一下,如图
;
(2)在连接电路时,应将滑动变阻器滑片移动到最左端,使接入电路的电阻最大,这样做是为了保护电路;
(3)将电路连接完整后,闭合开关,电流表示数较大,发生了短路,电压表无示数,可能是定值电阻短路;
(4)正确进行了几次实验,将实验数据记录在下表中:
根据电流表的量程和指针的位置,如图乙所示,其示数为0.2A:根据实验数据可知:在电阻一定时,通过导体电流与导体两端电压成正比,实验选用的定值电阻的阻值为;
(5)实验时,进行多次实验的目的是为了获得普遍规律。
【分析】(1)滑动变阻器串联连接,接线柱一上一下;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置短路;
(4)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;在电阻一定时,通过导体电流与导体两端电压成正比;利用电压和电流的比值,计算电阻;
(5)探究规律时,多次实验可以探究普遍性。
3.(2023·官渡模拟)“探究电流与电压关系”的实验中,实验器材有:学生电源(4.5V),电流表、电压表、定值电阻R,滑动变阻器,开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑片P向B端移动时阻值变大)。
(2)电路中滑动变阻器的作用:a.保护电路;b. 。
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表指针几乎不偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外,出现这一现象的原因可能是 断路。
(4)排除故障后,闭合开关继续进行实验,并将实验数据记录在表格中:
实验次数 1 2 3
U/V 3 2 1
I/A 0.3 0.2
实验中,小孙发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R两端电压达到1V或者1V以下,其原因可能是 (填字母)。
A.电源电压太低 B.滑动变阻器最大阻值太小
(5)解决以上问题后继续实验,当电压表读数为1V时,电流表示数如图乙所示,为 A,定值电阻R= Ω。
(6)小明根据表中数据绘制图丙所示I﹣U图象,得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 ;小李采用另一种方法处理表中数据也得到相同的结论,他的做法可能是 。
【答案】(1)
(2)改变定值电阻两端电压和通过的电流
(3)定值电阻R
(4)B
(5)0.1;10
(6)正比;求出表中电压与电流的比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】“探究电流与电压关系”的实验中,
(1)连接实物图时,滑片P向B端移动时阻值变大,滑片需要连接左下接线柱,如图 ;
(2)电路中滑动变阻器的作用:a.保护电路;b. 改变定值电阻两端电压和通过的电流;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表指针几乎不偏转,电路综合发生断路,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外,可能是定值电阻R断路;
(4)排除故障后,闭合开关进行实验,并将实验数据记录在表格中:
实验中,无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R两端电压达到1V或者1V以下,其原因可能是滑动变阻器最大阻值太小,分压较小;
(5)解决以上问题后继续实验,当电压表读数为1V时,电流表示数如图乙,根据电流表量程0~0.6A,观察指针位置,为0.1A,定值电阻;
(6)根据数据绘制图丙所示I﹣U图象,得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;计算表中电压与电流的比,也得到相同的结论。
【分析】(1)连接滑动变阻器时,滑片一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大;
(2)滑动变阻器可以保护电路,可以改变定值电阻两端的电压;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(4)当滑动变阻器的电阻不够大,分压也会较小;
(5)根据电压和电流的比值,计算电阻;
(6)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
4.(2023·安徽模拟)小明同学利用如图甲所示电路探究“电流与电压的关系”,电源电压为3V。
(1)图甲电路中,导线a应该连接电流表的 (选填“0.6”或“3”)接线柱;
(2)小明正确连接电路并检查无误后闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数,则原因可能____(选填序号);
A.定值电阻短路 B.滑动变阻器短路 C.定值电阻断路
(3)排除故障后,小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.4A时,电压表的数如图乙所示,为 V,记录数据后,接下来他的操作是 ;
(4)小明根据实验数据作出的I-U图像如图丙所示,小明仔细分析后得出:电阻一定时,通过电阻电流与电压成正比。得出该结论的依据是: 。
【答案】(1)0.6
(2)C
(3)2;保持定值电阻不变,移动滑动变阻器滑片,进行多次实验
(4)延长I-U图像后为一条过原点的直线
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据图丙,最大的电流为0.6A,电流表连接时,选择0.6A接线柱;
(2)电阻和滑动变阻器串联,电流表无示数,电路中发生断路,电压表无示数,是因为电压表连接在电源两端,所以定值电阻断路,C符合题意;
(3)根据图乙可知,电压表选择0~3V量程,指针位置为2V;探究电流和电压关系时,需要保持电阻不变,移动滑片位置,改变定值电阻两端的电压,进行多次实验;
(4)根据实验数据作出的I-U图像如图丙所示,小明仔细分析后得出:电阻一定时,通过电阻电流与电压成正比,得出该结论的依据是:延长I-U图像后为一条过原点的直线。
【分析】(1)根据电流表的最大值,判断电流表量程;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(3)根据电压表的量程和指针位置,测量电压;多次实验可以探究电流和电压关系的普遍性;
(4)根据图像,可以判断电流和电压的关系。
5.(2023·包河模拟)某实验兴趣小组探究“电流与电压、电阻的关系”,使用的实验器材有:电压恒为6V的学生电源、电流表、电压表、开关各一个;5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个、规格为“60Ω;3A”的滑动变阻器一个及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑片时,电路中的电流变大,且导线不能交叉);
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,用开关进行“试触”时,发现电流表指针发生偏转有示数,电压表指针不动示数为零,产生这一现象的原因可能是 ;
(3)在探究“电流与电压的关系”时,通过实验得到多组实验数据,根据实验数据描点画出如图乙所示的图像,分析图像可得到的实验结论是: ;
(4)在探究“电流与电阻的关系”时,为了保证本实验中,使用所有定值电阻均能完成实验,实验过程中应该保证电压表的示数至少为 V,且保持不变。
【答案】(1)
(2)电压表断路或短路
(3)电阻一定时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比
(4)2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电压表测定值电阻两端的电压,电压表与定值电阻并联,滑动变阻器向右移动滑片时,电路中的电流变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,连线如图所示:
(2)电流表指针发生偏转有示数,说明电路是通路,而电压表指针不动,示数为零,说明电压表断路或者电压表被短路。
(3)由题意及图乙可得,在电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
(4)由串联电路规律可得,,方程左边为定值,右边也应该为定值,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,对应的定值电阻也应该最大,此时定值电阻两端的电压最小,有,UV=2V,故用所有定值电阻均能完成实验,实验过程中应该保证电压表的示数至少为2V。
【分析】(1)实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路,电压表并联在定值电阻两端;
滑动变阻器遵循”一上一下“的连接方法;滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)电流表指针发生偏转有示数,电压表指针不动,电压表断路或者电压表被短路;
(3)在电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比;
(4)根据串联电路分压原理和欧姆定律可知,结合实验中控制定值电阻两端电压不变,列出比例关系,求出电压。
二、电流与电阻的关系
6.(2023·营山模拟)如图,现有下列器材:学生电源(电压恒为 6V), 电流表(0~0.6A ,0~3A)(0~3V ,0~15V)、定值电阻(5Ω 、10Ω 、15Ω 、25Ω 、30Ω 各 1 个)、开关、滑动变阻器和导线若干
(1)根据图甲连接实物电路时, 开关应 ;闭合开关前,滑动变阻器滑片 P 应该位于最 端(选 填“左”或“右”);
(2)实验中依次接入 5 个定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,则控制定值电阻两端的电压为 V, 分析图中数据可得出结论;在电压一定时 ;
(3)小战在用 15Ω 的定值电阻做实验时,发现电压表, 电流表示数都为零,则可能是 (填字母);
A.电流表内部出现了断路 B.定值电阻内部出现了断路
C.定值电阻内部出现了短路 D.滑动变阻器内部出现了短路
(4)更换完好的实验器材,将 15Ω 的定值电阻做完实验后,保持滑片位置不动, 闭合开关, 应向 (选 填“左”或“右”) 移动滑片,才能继续实验。
【答案】(1)断开;右
(2)3;通过导体的电流与它的电阻成反比
(3)A
(4)左
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据图甲连接实物电路时, 开关应断开。当滑片在最右端时变阻器的阻值最大,因此闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该位于最右端。
(2)根据乙图可知,电压表的示数为:U=IR=0.6A×5Ω=3V。
根据乙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到结论:在电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;
(3)A. 电流表内部出现了断路时,整个电路发生断路,没有电流产生,则电压表和电流表都没有示数,故A符合题意;
B.定值电阻内部出现了断路时,电压表串联在电路中,此时它的示数等于电源电压,故B不合题意;
C.定值电阻内部出现了短路时,电压表同时被短路,则电压表没有示数,但是电流表不受影响,应该有示数,故C不合题意;
D.滑动变阻器内部出现了短路时,对定值电阻没有影响,电压表和电流表都有示数,故D不合题意。
故选A。
(4)定值电阻两端的电压保持不变,则滑动变阻器两端的电压也不变,那么二者电压的比值不变。根据可知,当定值电阻增大时,变阻器的阻值也要增大,即滑片向左移动。
【分析】(1)在连接电路时,为了防止电路时通时断,从而烧毁用电器,要求开关必须断开。避开开关前,为了防止电流过大而烧毁用电器,要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置。
(2)根据图乙,利用公式U=IR计算电压表的示数。根据图像的形状分析电流与电压的关系。
(3)对各个选项进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
(4)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析变阻器的阻值变化,确定滑片移动方向。
7.(2023·昆明模拟)小丽同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为、、的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“”字样,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整;
(2)在连接实验电路时,小丽应将开关 ,滑动变阻器滑片滑到最 端;
(3)小丽连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发理电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 ;
(4)故障排除后,小丽先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端选填“左”或“右”移动,使电压表的示数为;
(5)当小丽改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,在保留前两次实验数据的前提下,小丽可以采取的措施是: 写出一种即可;
(6)小丽解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据,作出了如图丁的图像,分析图像得出结论: 。
【答案】(1)
(2)断开;右
(3)定值电阻短路 或电压表断路
(4)2.4;右
(5)减小电源电压 或换用阻值更大的滑动变阻器
(6)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究“电流与电阻的关系”时,
(1)探究电流和电阻关系时,电压表和电阻并联,电流表串联,滑动变阻器的接线柱一上一下,如图
;
(2)在连接实验电路时,小丽应将开关断开,滑动变阻器滑片滑到电阻最大处,即最右端;
(3)连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发理电流表指针正常偏转,电压表示数为零,说明电压表测量导线的电压,故障原因可能是定值电阻短路;
(4)故障排除后,把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是2.4V,要完成这次实验,使电压表示数为2V,需要将滑动变阻器的电阻变大,将变阻器滑片向右端移动,使电压表的示数为2V;
(5)当改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数2V,在保留前两次实验数据的前提下,根据分压原理,,RP=25Ω>20Ω,可以换用阻值更大的滑动变阻器;
(6)完成了实验后,利用收集到的多组数据,作出了如图丁的 图像,分析图像得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
【分析】(1)探究电流和电阻关系时,电压表和电阻并联,滑动变阻器连接时,接线柱一上一下;
(2)连接电路时,开关断路,闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量的位置断路;
(4)探究电流和电阻关系时,需要保持电压一定;电压表接处的电阻变大后,滑动变阻器电阻变大;
(5)根据串联电路分压规律,计算滑动变阻器的取值;
(6)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
8.(2023·香洲模拟)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供器材有:电源(U=3V)、三个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω),标有“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。
(1)如图甲是某组同学连接的电路,缺少一条导线,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表的示数为U1,电流表的示数如图乙所示为 A;
(3)保持滑动变阻器滑片位置不变,将定值电阻R1换成R2继续实验,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表的示数仍为U1。移动后,电阻R2与滑动变阻器的阻值之比是 (用“U、U1”表示);
(4)将三个定值电阻分别接入电路进行实验,定值电阻两端的电压可取的最小值为 V;
(5)图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图象,分析图象可得出结论:电压一定时, 。
【答案】(1)
(2)B断路;0.38
(3)B;
(4)1
(5)通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验的电路中,电压表测量定值电阻电压,电源电压为3V,所以选择小量程并联在定值电阻两端,如下图所示:
(2)闭合开关,电流表无示数,而电压表示数接近电源电压,说明电压表可以与电源正负极形成通路,即电压表串联在电路中了,则可电路故障原因是定值电阻断路;如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.38A;
(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,当定值电阻的阻值变大时,根据分压原理,要增大变阻器的电压,就要增大变阻器连入电路中的电阻大小,即向B端移动;
因为换用定值电阻后,移动滑片,实验中要保持定值电阻电压不变,故始终要使电压表的示数为U1,据串联分压原理可得出电阻R2与滑动变阻器的阻值的比值关系为;
(4)由串联电路电流相等有:,故当变阻器的最大电阻连入电路时,对应的定值电阻最大,这时控制的电压表示数最小,故有:,解得:UV=1V,电压预设的最小值为UV=1V;
(5)由图丙可知,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
【分析】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验的电路中,要让电压表并联在定值电阻两端;
(2)串联电路中,电流表有示数,电压表有示数,可能发生了断路故障;看清电流表分度值,结合对应刻度读数;
(3)研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;同时可得出电阻R2与滑动变阻器的阻值的比值关系;
(4)串联电路的规律及分压原理,列出比例式,求出电阻;
(5)导体两端电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。。
9.(2023·吉林模拟)用 5Ω、10Ω、15Ω 的三个定值电阻“探究电流与电阻的关系”,实验所用电源电压为 6V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大)。
(2)将 10Ω 的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻 路。
(3)排除故障后继续进行实验,将 10Ω 的定值电阻换成另一定值电阻,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片直到定值电阻两端的电压和上一次相同都为 2V,再观察电流表的示数如图乙所示,则本实验中所使用的定值电阻的阻值为 Ω,实验中将 10Ω 的定值电阻换成这个定值电阻后,闭合开关应向 (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。
(4)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
【答案】(1)
(2)断
(3)5;左
(4)30
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器采用“一上一下”与定值电阻串联接入电路中,要滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大,则滑动变阻器的左下接线柱接入电路,如下所示:
;
(2)闭合开关,发现电流表没有示数,说明电路为断路,电压表有示数,说明与电压表并联的部分断路,所以故障可能是定值电阻发生了断路;
(3)电流表的分度值为0.02A,指针指在0.4位置,故图乙中电流表的示数为0.4A,
本实验中所使用的定值电阻的阻值为:;
根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻,电阻变小,分压减少;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即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减小滑动变阻器分得的电压,故应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动;
(4)由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,即,R滑大=30Ω,故为了完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于30Ω。
【分析】(1)滑动变阻器采用“一上一下”与定值电阻串联接入电路中,滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)串联电路中,电流表没有示数,电压表有示数,与电压表串联的部分断路;
(3)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数,由欧姆定律算出本实验中所使用的定值电阻的阻值;根据分压原理,要控制定值电阻电压不变,滑动变阻器应遵循换大调大的原则;
(4)由串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,列出比例式,求出滑动变阻器规格。
10.(2023·龙川模拟)如图甲所示是小璇同学做“探究电流与电阻的关系”的实验电路,其中电源电压为保持不变,实验中用到阻值分别为、、的定值电阻各一个。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电路中电流变大;
(2)实验过程中,小璇先用的电阻进行实验,并将实验数据记录在下表的第次实验中,接下来应 ,换上的电阻,再闭合开关并移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 ,电流表示数如图乙,为 ;
实验次数
电阻
电流
(3)小璇换用的电阻做第次实验,连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表有示数,电流表示数几乎为,经检查发现线路接触良好,各电表完好,其原因可能是 ;为完成第次实验,小璇可采取的做法是 。
【答案】(1)
(2)断开开关;;0.2
(3) 的定值电阻断路;将 和 的电阻串联后代替 的电阻
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应该与定值电阻串联,且接线一上一下。当滑片向左移动时,电流变大,则它的阻值减小,那么应该将左下角的接线柱与定值电阻右端相连,如下图所示:
(2)①实验过程中,小璇先用的电阻进行实验,并将实验数据记录在下表的第次实验中,接下来应断开开关,换上的电阻,再闭合开关并移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V。
② 根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.2A。
(3)①小璇换用的电阻做第次实验,连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表有示数,电流表示数几乎为,经检查发现线路接触良好,各电表完好,其原因可能是15Ω的定值电阻断路 ;
②根据串联电路的电阻特点R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω可知,为完成第次实验,小璇可采取的做法是:将5Ω和10Ω的电阻串联后代替15Ω的电阻。
【分析】(1)根据题目的要求确定滑动变阻器的接线方法即可;
(2)①在改接电路时,不能带电操作,否则会由于时通时断造成用电器烧坏。探究电流与电阻的关系时,要保持电阻两端电压相等,根据U=IR计算电压表的示数即可。
②根据图乙确定电流表的量程和分度值,从而读出示数。
(3)①在探究电流与电阻的关系的电路中,如果定值电阻断路,那么电压表串联接入电路。由于它的内阻很大,因此电流表的示数很小。在串联电路中,电压与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电源电压,即它的示数很大。
②根据串联电路的电阻特点R总=R1+R2分析解答。
三、综合训练
11.(2023·绿园模拟) 用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻关系,电源为节新干电池。
(1)将图甲中的电路连接完整要求:滑片向左滑动时,电流表示数变大;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则可能出现的电路故障是 ;
(3)排除故障后闭合开关,将滑片移动到某位置,如图乙电流表的示数是 ;
(4)小园根据实验数据画出图象如图丙,分析可知:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成 ;
(5)小园同学还想测量另一个定值电阻的阻值,正确连接电路后,闭合开关,小园通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次测量,这样做的目的是 ;
(6)小园同学继续用、、、的电阻研究电流和电阻的关系,根据测得的实验数据绘制出图象如图丁,用电阻实验并读数时,定值电阻和滑动变阻器连入电路中的电阻之比为 。
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)0.28A
(4)正比
(5)减小误差
(6)2:1
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应该与电流表串联。当滑片向左移动时电流表示数变大,说明变阻器的阻值减小,因此变阻器左下角的接线柱与电流表的“-”接线柱相连即可,如下图所示:
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则可能出现的电路故障是:定值电阻断路;
(3)根据丁图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.28A;
(4)根据丙图可知,电流随电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,那么得到:电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比 ;
(5)正确连接电路后,闭合开关,小园通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次测量,这样做的目的是计算出多个电阻的阻值,然后计算平均值而减小误差。
(6)根据丁图可知,电压表的示数为:U=IR=0.6A×5Ω=3V;
则变阻器两端的电压为:U变=U总-U=1.5V×3-3V=1.5V;
在串联电路中,电压与电阻成正比,
即:。
【分析】(1)根据题目的要求确定变阻器的接线情况即可;
(2)在探究电流与电压关系的实验中,如果定值电阻发生断路,那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小,在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此电压表的示数接近电源电压;
(3)根据乙图确定电流表的量程和分度值,据此确定电流表的示数;
(4)根据图像的形状确定电流与电压的数量关系;
(5)根据多次测量的实验目的解答;
(6)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此计算即可。
12.(2023·荔湾模拟)小昕在“探究电流与电阻关系”的实验时
(1)根据题图甲的实物图,请在答题卡的方框中画出对应的电路图 ;
(2)小昕连接完实物图后,闭合开关,发现电压表、电流表示数均为零,她列出了以下原因,其中不可能的原因是_______
A.电阻短路 B.电阻断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处,开始实验。小昕根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图象,如乙图所示,其中阴影面积的物理意义 ,其数值为 ;
(4)在某次实验中,电流表读数为0.3A,根据图乙可知电阻为 Ω;如果将电阻更换成15Ω,闭合开关,应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动.若实验过程中,电源电压保持4.5V不变,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
【答案】(1)
(2)A;B;C
(3)电阻两端的电压;3V
(4)10;左;12.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,从电源的正极依次连接开关、电阻、电流表、滑动变阻器,最后回到电源的负极,只有电压表与电阻并联,如下图所示:
;
(2)A.若电阻短路,那么整个电路是通路,则电流表应该示数,与题意不符,故A符合题意;
B.若电阻断路,则电压表串联在电路中。由于电压表内阻很大,因此电流表几乎无示数。在串联电路中,电压分配与电阻成正比,因此电压表有示数,且接近电源电压,与题意不符,故B符合题意;
C.若滑动变阻器短路,电压表、电流表均有示数,与题意不符,故C符合题意;
D.若滑动变阻器断路,则整个电路发生断路,那么电压表、电流表均无示数,与题意相符,故D不合题意。
故选ABC;
(3)根据图象可知,图中阴影面积为长方形的面积,其面积等于IR。由欧姆定律得U=IR,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为:U=IR=0.2A×15Ω=3V;
(4)①由图乙可知,当电流表读数为0.3A时,电阻的阻值为10Ω;
②实验中,当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后,定值电阻的阻值变大。而定值电阻和变阻器两端的电压保持不变,则根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,那么定值电阻与变阻器的阻值的比值不变。既然此时定值电阻变大,那么变阻器的阻值要变大,即滑片向左移动。
③实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持U=3V,
则滑动变阻器分得的电压:U滑=U总-U=4.5V-3V=1.5V,
根据串联电路得到:;
解得:R滑=12.5Ω。
【分析】(1)根据甲图确定电器元件的串并联关系和连接的先后顺序,据此画出对应的电路图;
(2)对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
(3)根据U=IR分析计算;
(4)①根据图像确定对应的电阻值。
②根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值大小变化即可;
③在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此计算出变阻器接入的最小阻值即可。
13.(2023·开平模拟)小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω,滑动变阻器、电压表、电流表、 开关在1个,导线若干。
(1)实验前,小海发现电流表出现如图甲所示情况,接下来应该对此电表的操作是 ;
(2)小海把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,记录电流表示数。断开开关,保持滑片位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω,再次闭合开关,发现电压表示数 2.5V (选填“大于”、“等于”或“小于”) ,此时应向 (选填“左”或“右”) 移动滑片,同时注意观察 (选填“电流表”或“电压表”) ,使其示数与第一次相同;
(3)根据实验数据,小海绘制了如图丙所示I-R关系图像;分析图像,得出该实验的结论是:在电压一定时,通过导体的电流与电阻 (选填“成正比”或“成反比”) ;
(4)五个定值电阻均可按上述要求完成实验,推测滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
【答案】(1)调零
(2)大于;右;电压表
(3)成反比
(4)20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,电流表的指针偏左,那么操作为:对电流表进行调零。
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,则将5Ω的电阻换成10Ω后,定值电阻变大,则电压表的示数变大,会大于2.5V。如果要保持电压表的示数不变,那么变阻器两端的电压也不变,根据串联电路的分压规律可知,此时变阻器的阻值要增大,即滑片向右移动,同时注意观察电压表,使其示数与第一次相同。
(3)根据丙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到:在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(4)根据丙图可知,通过电路的最小电流为0.1A,此时电阻为25Ω;
那么总电阻:;
此时变阻器接入的阻值:R变=R总-R=45Ω-25Ω=20Ω。
【分析】(1)根据电流表的使用方法分析;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此分析换用10Ω电阻后电压表的示数变化,并判断变阻器的阻值变化,弄清滑片的移动方向。
(3)根据丙图中图像的形状分析解答;
(4)根据丙图确定电路的最小电流,根据计算出总电阻,并根据R变=R总-R计算出变阻器的最小阻值即可。
14.(2023·昔阳模拟)小华用如图乙所示电路完成探究“电流与电阻的关系”的实验。他使用如下器材:学生电源(电源电压恒为4.5V不变),5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻、电压表、电流表、开关、导线,完成了“探究电流与电阻关系”实验。
(1)闭合开关前,小华发现电流表的指针如图甲偏转,其原因可能是 ;
(2)连接完电路后,闭合开关,小华移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,但电压表有示数,此故障的原因可能是 ;
(3)故障排除后,将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为 V时,记录电流表示数;再分别改接15Ω、20Ω的电阻,重复上述实验,得到了表中的实验数据:
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.2 0.14 0.1
(4)为了完成整个实验,且测量更精确,小红应该选择的变阻器是____;
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.40Ω 2A D.200Ω 2A
(5)小华根据实验数据绘制的“I—R”图像如图丙所示,可得出结论: 。
【答案】(1)电流表没有调零
(2)电阻断路
(3)右;2
(4)C
(5)电压一定时,电流与电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,发现电流表指针没有指在零刻度,所以原因是电流表没有调零。
(2)移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,可能是电路断路,但电压表有示数,说明与电压表并联的元件断路,即电阻断路。
(3)根据表中数据知,电阻的电压U=IR=0.4A×5Ω=2V
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理知定值电阻分的电压变大,要控制定值两端电压2V不变,滑动变阻器向阻值大的右端移动。
(4)因实验中电压表示数保持2V不变,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压U滑=4.5V-2V=2.5V
即变阻器分得的电压与定值电阻电压的倍数为
根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值大小为定值电阻大小的1.25倍,即为20Ω×1.25=25Ω
也就是变阻器的最小阻值为25Ω,所以,滑动变阻器的规格应选用“40Ω 2A”,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
(5)根据“I—R”图像可知,电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,所以可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
【分析】 (1)电流表指针没有指在零刻度线上,使用电流表前应对电流表进行机械调零,使指针指在零刻度线上;
(2)移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,可能断路,但电压表有示数,说明与电压表并联的元件断路;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化;由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(4)根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中的最小阻值,从而确定变阻器的规格;
(5)电压一定时,电流与电阻成反比。
15.(2023·中山模拟)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V)、6个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、滑动变阻器(规格为“10Ω1A”)、电压表和电流表做了如下实验:
(1)为完成实验,小明连接成了图甲所示的实物电路,小红指出他连线有错误,并且只改动其中一根导线,就把电路改正确。请你按照小红的做法,在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;(连线不要交叉)
(2)实验时小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与 的关系;
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A
(3)小明将电源电压调为4.5V时,按照设计的方案进行实验。
①图乙是第3次实验时电流表的示数,示数为 A;
②实验中,前四次实验都顺利完成,当小明要进行第五次实验时,却发现无法按照预设条件完成实验,回顾小明实验过程,他一定在 环节上操作出现问题;
③学习完欧姆定律后,小明想到:其实出现第五次实验中问题时,还可以用更换一个阻值不小于 Ω的滑动变阻器解决。
【答案】(1)
(2)电阻
(3)0.2;由表中数据可知,第3次所用定值电阻的阻值为15Ω,定值电阻两端的电压始终保持为UV=I3R3=0.2A×15Ω=3V根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-3V=1.5V电压表示数为变阻器分得的电压的2倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大为10Ω时,定值电阻的阻值为R=2×10Ω=20Ω因此定值电阻的阻值不能超过20Ω,故25Ω、30Ω的定值电阻无法满足实验条件;12.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,图中定值电阻没有接入电路,定值电阻应串联在电路中与电压表并联,电流从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出,如图所示:
(2)由表中数据可知,小明改变的是定值电阻的阻值,因此探究通过导体的电流与导体电阻的关系。
(3)①由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由电流表的指针位置可知,读数为0.2A。
②由表中数据可知,第3次所用定值电阻的阻值为15Ω,定值电阻两端的电压始终保持为UV=I3R3=0.2A×15Ω=3V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-3V=1.5V
电压表示数为变阻器分得的电压的2倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大为10Ω时,定值电阻的阻值为R=2×10Ω=20Ω
因此定值电阻的阻值不能超过20Ω,故25Ω、30Ω的定值电阻无法满足实验条件。
③第5次定值电阻的阻值是25Ω,为了能够完成实验,根据分压原理得到变阻器的最小阻值
【分析】(1)实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路,电压表并联在定值电阻两端;
(2)电压不变,改变电阻及电流,可探究电流与电压关系;
(3)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;根据串联电路分压原理和欧姆定律计算定值电阻与滑动变阻器的最大阻值。
16.(2023·江岸模拟)在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路图如图甲所示,电源电压为6V保持不变。
(1)连接电路前,开关必须 ,并且要将滑动变阻器的滑片移至 ;
(2)该同学连接的电路如图乙所示,他接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是____;
A.电流表坏了 B.滑动变阻器短路
C.电阻发生断路 D.电阻短路
(4)排除电路故障进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,实验数据记录如下表。其中第3次实验电流表示数如图丙所示,其读数为 A;
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流V/A 0.6 0.3 0.15 0.12
(5)为了完成该实验,所选滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
【答案】(1)断开;最左端
(2)
(3)C
(4)0.2
(5)25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)连接电路前,为保护电路,开关必须断开,并且要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最左端。
(2)该同学连接的电路如图乙所示,电压表与电阻并联后与导线并联,造成电压表与电阻短路,正确的连接方法应该是电阻与变阻器串联,电压表与电阻并联,改正后如下所示:
(3)A.若电流表坏了,整个电路断路,两表都没有示数,A不符合题意;
B.滑动变阻器短路,电路为通路,电流表有示数,B不符合题意;
C.若电阻发生断路,电流表没有示数,电压表与电源连通测电源电压,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,C符合题意;
D.若电阻短路,电压表示数为0,D不符合题意。
故答案为:C。
(4)第3次实验电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其读数为0.2A。
(5)根据表中数据可知电阻的电流与电阻之积为UV=IR=0.6A×5Ω=3V
即电阻的电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U﹣UV=6V﹣3V=3V
变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=1×25Ω=25Ω。
为了完成该实验,所选滑动变阻器的最大阻值不得小于25Ω。
【分析】(1)连接电路前,为保护电路,开关必须断开,并且要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;
(2)分析图乙电路的连接,本实验电压表应与电阻短路,电阻与变阻器串联,据此改正;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(4)看清电流表的分度值,结合对应刻度读数;
(5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,根据定值和滑动变阻器的分压,结合电压和电流的比值,计算电阻。
17.(2023·柳南模拟)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电源电压3V,定值电阻为5Ω,按照图甲将电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端电压为1V。
(1)将实物电路连接完整,要求:当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大;
(2)正确连线后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
(3)用10Ω的电阻替换5Ω后,闭合开关,电压表示数将 (选填“变大”或“变小”或“不变”),此时应将滑片P向 (选填“C”或“D”)端移动,使电阻两端电压保持不变;
(4)接下来实验操作中,在用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后,他发现电压表示数始终不能调为1V。为成功完成此探究,小明同学设计了如下方案,你认为可行的一项是 __________;
A.只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω
B.如果只增加电源电压,则电源电压增加到6V
(5)小明同学将电阻换成额定电压为2.5V,额定功率为0.75W的小灯泡(如图乙),想测量小灯泡的电流和电压特点;
①利用上述电路继续进行实验时,当调节滑动变阻器使得电流表示数为0.15A时,灯泡的实际电功率P实 (选填“大于”、“小于”或“等于”);
②实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压U与通过它的电流I关系进行了探究,根据实验数据也画出了U﹣I图象。你认为正确的是图丙中的虚线 (选填“①”、“②”或“③”)。
【答案】(1)
(2)断路
(3)变大;D
(4)A
(5)小于;①
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)要求当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器选择左下接线柱串联接入电路,如图:
(2)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明与电压表并联部分电路断路,所以电路故障可能是电阻R断路。
(3)用10Ω的电阻替换5Ω后,闭合开关,根据串联分压原理可知电压表示数将变大,为保持电压表示数不变,需减小定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律可知需增大滑动变阻器两端的电压,即需增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以此时应将滑片P向D端移动。
(4)A.串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联分压原理可得
定值电阻的最大阻值为20Ω,代入数据可得
解得RH=40Ω,A可行;
B.当电源电压增加到6V,则
解得RH=100Ω,B不可行。
(5)额定电压为2.5V,额定功率为0.75W的小灯泡的额定电流
利用上述电路继续进行实验时,调节滑动变阻器使得电流表示数为
灯泡温度越低,灯泡电阻越小,通过灯泡电流为其额定电流一半时,灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻,根据P=I2R可知灯泡实际功率小于额定功率的四分之一。
因灯泡的电阻随温度的升高而增大,则可知灯泡的U﹣I图像是一条向上的曲线(图丙中的实线);电源电压为3V,小灯泡的曲线与滑动变阻器的曲线的交点,表示灯与滑动变阻器的电压相等,根据串联分压原理可知此时灯与滑动变阻器的电压都是1.5V,如下图知①、②、③三条曲线与小灯泡曲线相交的点对应为1.5V的是曲线①,故正确的是图丙中的虚线为①。
【分析】(1)滑动变阻器遵循”一上一下“的连接方法;滑片远离下触点时,电阻变大;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(3)根据串联电路分压原理和欧姆定律可知,想要控制定值电阻两端电压不变,定值电阻变小时,需要减小滑动变阻器的阻值;
(4)根据串联电路分压原理和欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值;
(5)根据公式P=UI,可确定功率变化,选择正确的图像。
18.(2023·广安模拟)小明为了“探究电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。她在学校实验室找来了如下一些实验器材:两节干电池,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为、、的定值电阻各一个,滑动变阻器和导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整,要求滑片向右端滑动时电流表示数变小;
(2)连接电路时,小明应该将开关处于 状态,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片滑到 ;
(3)小明连接好实物电路,移动滑动变阻器的滑片到阻值最大的位置,闭合开关后,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表的示数为,则产生这种故障的原因可能是 ;
(4)排除故障后,小明先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,读出电流表的示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,其示数是 ,要完成这次实验,接下来她应移动滑动变阻器的滑片使滑动变阻器阻值 (选填“变大”或“变小”)使电压表的示数为 ;
(5)小华完成了多组实验,利用收集到的数据,作出了如图丁所示的电流随电阻变化的关系图象,分析图象得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成 ;
(6)为了能用所选的三只定值电阻完成实验,小华所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
【答案】(1)
(2)断开;最右端
(3)电阻R断路
(4)2.4;变大;2
(5)反比
(6)25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由电路图知,滑动变阻器、电流表应串联接入电路中,滑片向右端滑动时电流表示数变小,说明其连入阻值变大,所以应将其左下接线柱接入电路中,电压表应并联在电阻R两端,电源电压3V,所以电压表使用0~3V量程,如图所示:
(2)为了保护电路,在连接电路时,应断开开关,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处即最右端。
(3)闭合开关S后,发现电流表指针几乎没有偏转,可能电路出现断路,电压表的示数为3V,说明电压表到电源间是通路,则产生这种故障的原因可能是R断路了。
(4)由图可知,电压表所选量程为0~3V,分度值0.1V,根据指针位置可知,其示数是2.4V。拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为20Ω的电阻,闭合开关,电压表的示数变大(即2.4V>2V);为了保持电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器的阻值,增大变阻器分得的电压,使电压表的示数减小为2V。
(5)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2V,说明电压一直保持在2V不变,此时导体中的电流与电阻成反比。
(6)因电阻两端的电压保持2V不变,当改用50Ω的电阻时,此时电路中的电流 ,滑动变阻器连入的阻值为 ,所以所选滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
【分析】(1)该实验电路中,滑动变阻器与未知电阻串联,滑动变阻器连接时,应采取一上一下的连接方式,滑片远离下端连接导线的接线柱时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大;
(2)为了保护电路,在连接电路时,应断开开关,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;
(4)根据串联电路分压原理和欧姆定律可知,想要控制定值电阻两端电压不变,定值电阻变大时,需要增大滑动变阻器的阻值;
(5)电压一定时,导体中电流与电阻成反比;
(6)根据定值电阻两端电压及串联分压原理,结合欧姆定律,求出滑动变阻器的最大电阻。
19.(2023九下·昆明开学考)小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有:电压恒定的电源、电流表、电压表、标有20Ω 1A字样的滑动变阻器、开关各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整;(要求滑片向左移,电流表示数变小);
(2)在连接实验电路时,小明应将开关处于 状态:连接好电路并检查后,为了防止电路连接不当或错误,造成仪器损坏,在闭合开关实验前还要先进行 ;
(3)小明连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 ;
(4)故障排除后,小明先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其读数为 V,要完成这次实验,接下来他应将滑动变阻器滑片向 端(选填左或右)移动;
(5)小明完成了实验,利用收集到的多组数据,作出了如图丁所示的电流I随电阻R变的关系图像,分析图像得出了电流与电阻的关系是 ;
(6)为了完成所有的实验,小明应选电压不能大于 V的电源。
【答案】(1)
(2)断开;试触
(3)定值电阻R短路或电压表损坏
(4)2.6;左
(5)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
(6)4.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)要求滑片向左移,电流表示数变小,说明变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)连接电路时,为保护电路,开关应断开。连接好电路并检查后,为了防止电路连接不当或错误,造成仪器损坏,闭合开关前要先选用电表的大量程进行试触。
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器时,发现电流表指针正常偏转,说明电路是通路,电压表示数为零,可能定值电阻R短路或电压表损坏。
(4)由图甲可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,由图乙可知电压表的示数是2.6V。直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,由串联分压可知电压表的示数变大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)由图丁可知导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(6)当定值电阻最大值为25Ω时,滑动变阻器的最大值也为20Ω,控制的定值电阻两端的电压不变,为2.5V,由串联分压可知 ,即 ,解得U滑=2V,电源电压最大值为U大=U滑+UV=2V+2.5V=4.5V
【分析】(1)变阻器一上一下串联在电路中,滑动变阻器的滑片远离下面的接线柱,电阻变大;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态,在闭合开关实验前还要先进行试触;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,说明电路是通路;电压表示数为零,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路;
(4)根据电压表选用量程,根据指针位置读数;根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向;
(5)根据图像中电流与电阻之积为一定值分析得出结论;
(6)要探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,应用串联电路规律与欧姆定律分析解答。
20.(2023九上·渭滨期末)小芳利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω),一个滑动变阻器(60Ω 3A),导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整;
(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是: ;
(3)小芳在探究“电流与电压的关系”,连接电路时开关应 ,滑片应置于 端(选填“A”或“B”),通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图丙所示的图像,由图像可得结论:当电阻一定时, ;
(4)小芳在探究“电流与电阻的关系”时,现将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关S,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是 ;纠正故障后,为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数 (选填“至多”或“至少”)为 V不变;
(5)小芳找来一个小灯泡将定值电阻更换,测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁所示,若闭合开关S,小灯泡发光,滑动变阻器滑片P滑动过程中,小灯泡阻值的变化量大小为 R1,滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为 R2,则这两个量的大小关系是: R1 R2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)
(2)电压表正负接线柱接反了
(3)断开;B;电流与电压成正比
(4)电阻断路;至少;1.5
(5)小于
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据电路图,滑动变阻器A接线柱连入电路中与电阻串联,开关串联在电路中,如图所示:
(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是电压表正负接线柱接反了。
(3)连接电路时,开关应处于断开状态,避免电路连接的过程中,电路中的电流过大烧坏用电器。连接好电路,闭合开关前滑片应置于阻值最大处,即置于B端,避免开关闭合的瞬间,电路中电流过大,烧坏用电器。由图丙可知,U-I图像是过原点的倾斜直线,表示电阻一定时,电流与电压成正比,所以可以得到的结论是当电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)由题意可知,电流表无示数,所以电路中的故障可能是断路,电压表有示数,所以电路中的故障是定值电阻断路。由串联电路的规律及分压原理可知 ,方程左边为一定值,故右边也为一定值,当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小,故有 ,解得UV=1.5V,故为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小芳应该保证电压表示数最小为1.5V不变。
(5)原来电路中的电流为I1,设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据分压原理,滑动变阻器分得电压变小,由串联电路电压的规律,此时灯的电压增大,通过灯的电流也增大,所以I1【分析】(1)滑动变阻器A接线柱连入电路中与电阻串联,开关串联在电路中;
(2)闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是电压表正负接线柱接反了;
(3)连接电路时,开关应处于断开状态;连接好电路,闭合开关前滑片应置于阻值最大处;当电阻一定时,电流与电压成正比;
(4)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;根据,可求出定值电阻两端电压;
(5)根据P=UI可知,灯功率增大,灯丝的温度升高,小灯泡阻值随温度的升高而变大,由电阻的串联规律可知,小灯泡阻值增大的值 R1小于变阻器连入电路中减小的值 R2。
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