4.6 电流与电压、电阻的关系 2023年同步练习卷(含解析)

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名称 4.6 电流与电压、电阻的关系 2023年同步练习卷(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-10-28 07:22:36

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浙教版八年级上册《4.6 电流与电压、电阻的关系》2023年同步练习卷
一、选择题
1.对式子R=的理解,下面的说法中正确的是(  )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流强度成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流强度无关
D.加在导体两端的电压为零,则通过它的电流为零,此时导体的电阻为零
2.一位同学用如下图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变,下表是实验数据,若第四次实验时将定值电阻的阻值由40Ω调为50Ω后就直接读出电流表的示数(  )
R/Ω 10 20 30 40 50
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
A.0.15 B.0.10 C.0.12 D.0.13
3.小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题(  )
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向右移动
C.将变阻器滑片适当向左移动
D.适当增加电池的节数
4.随着现代家庭电器化程度越来越高,人们应高度重视用电的安全问题。实验研究表明:若人穿胶底鞋站在地上,完全干燥时,而在手出汗或潮湿时,则约为10kΩ,则后一种情况通过人体的电流值约是前一种情况的(  )
A.40倍 B.80倍 C.220倍 D.800倍
5.如图所示,在探究“一段电路中的电流与电阻关系”的实验中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,应该采取的唯一操作是(  )
A.保持变阻器滑片不动
B.增加电池个数
C.将变阻器滑片适当向左移动
D.将变阻器滑片适当向右移动
6.小明按图连接电路,闭合开关,观察到L1比L2亮。下列说法正确的是(  )
A.通过L1的电流大于L2的电流
B.L1的电阻小于L2的电阻
C.L1两端的电压大于L2两端的电压
D.如果把L1和L2的位置对调,L1会变暗
7.酒驾易造成交通事故,利用图示的电路可以检测司机是否酒驾。图中的R1为定值电阻,R2是一个“气敏传感器”,它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。检测时,喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气,则(  )
A.电路的总电阻减小,电压表的示数减小
B.电路的总电阻减小,电压表的示数增大
C.电路的总电阻增大,电压表的示数增大
D.电路的总电阻增大,电压表的示数减小
8.如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图,电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,对定值电阻的阻值有什么要求?关于这两个问题的答案,下列说法正确的是(  )
A.增大 更大 B.减小 更小 C.增大 更小 D.减小 更大
二、填空题
9.
如图1是某同学探究电流与电压关系的电路图。开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图2所示0的电流与R0两端的电压成    ,定值电阻R0的阻值是    Ω,实验时,电源电压3V保持不变,滑动变阻器阻值是    Ω。
10.如图所示,将一电压表正确接入电路,闭合电键S,两电表示数均不为零。移动滑动变阻器的滑片,两电表的示数均发生变化。
①若滑片向右移动,则电流表A的示数将    。(选填“变大”,“变小”或“不变”)
②若滑片移动过程中,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值始终不变。则电压表测量的是    两端的电压。
11.引入“总电阻”概念时运用的科学方法是    (选填“等效替代”或“控制变量”)法。阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中,其总电阻为    Ω.一条导线拉长以后,它的电阻变    ,这是因为导线的横截面积变    ,而长度变    。
12.为避免点燃烟花造成人员伤害,小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示。装置中的点火器有电流通过时,定时器控制点火时间(定时器的作用相当于一个定时开关)。为完善设计方案   (选填“a”或“b”)处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,定时器在电路中应处于    (选填“通路”、“断路”)状态。
三、实验探究题
13.小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得出结论:   。
(2)在上述实验中,某同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻,请你指出他在操作中的错误:   ;在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向    移动滑片,使电压表示数为    V。
(3)若在实验过程中出现电流表示数为0,电压表的示数为6V,则电路出现的故障可能是    。
(4)为了完成乙图中各次实验,滑动变阻器的最大阻值至少为    Ω。
(5)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你认为她的实验方案可行?   (选填“可行”或“不可行”),你的理由是    。
14.科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时,其电阻与长度的关系。于是选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体),灌满某种导电液体,形成一段长为10厘米的封闭液柱。选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接电路如图,电源电压保持12伏不变。
实验次数 1 2 3 4
液柱长度L/厘米 10 15 20 25
液柱电阻R/Ω 300 670 1204 1870
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在    端。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为9伏时,重复上述实验,数据记录如表。实验中第1次电流表的示数应是    安。
(3)查阅资料得知:当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现;当液柱长度变为原来2倍时   。
15.用电压表和电流表测导体的电阻
(1)本实验的目的是测量导体的    。
(2)本实验的原理是根据欧姆定律    ,可推导出R=,可用电压表测出导体两端的    ,用电流表测出通过导体的    ,即可算出被测导体的    ,这种测量方法叫伏安法。
(3)为了减少实验的误差,需测三组数据可以通过接入电路中的滑动变阻器,改变连入电路的电阻   和通过导体的    。根据实验测得的值求出几组导体的    ,求平均值=   。
(4)实验操作步骤
a.实验器材:电源、开关、导线、   、定值电阻、   、   。
b.实验的电路图示。
c.实验前,开关处于    状态,闭合开关前,滑动变阻器P处于阻值    的位置。
d.检查电流表、电压表的    和    是否正确。
e.闭合开关,得到一组    、   数据,填入表中。
f.改变滑片P,再得到两组    、   数据,填入表中。
g.实验数据记录表格。
h.实验结论:平均值=   。
实验次数 电流/A 电压/V 电阻/Ω
1 R1=
2 R2=
3 R3=
16.在日常生活和工业生产中,常使用欧姆表直接测量电路元件的阻值。学校科技创新小组利用实验器材制作了一个简易的欧姆表,设计电路如图所甲
(1)在A与B之间连接导线,闭合开关后,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为0.6A(刚好满量程),把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”,如图乙所示。
(2)保持滑动变阻器R1不变,当在AB之间接阻值为5Ω电阻时,电流表示数为0.4A。此时滑动变阻器R1的阻值为    Ω,电源电压为    V;此时把“5Ω”数值标在电流表刻“0.4A”处,如图乙所示。
(3)利用此原理改装成的欧姆表,其表盘刻度是    (选填“均匀”或“不均匀”)的。
17.为了探究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡,电压为4伏的电源以及其他相关器材按图甲连接电路
(1)闭合开关移动滑动变阻器的滑片,当观察到    时,可以判断此时小灯泡正常发光。
(2)在实验过程中,小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,并正确画出曲线a,如图乙所示   。
A、滑动变阻器R1(20欧,3安)
B、滑动变阻器R2(50欧,2安)
C、滑动变阻器R3(2000欧,0.25安)
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线是错误的,其理由    。
18.在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如下三种电路:
(1)甲同学认为图2电路比图1电路好,理由是:   。乙同学认为图3电路比图2电路更好,理由是图3电路便于多次实验。
(2)乙同学利用图3电路(其中电阻R=5Ω)完成了本实验,测得数据如下:
实验次数 电压U(伏) 电流I(安) 电压/电流
1 1 0.2
2 2 0.4
3 4 0.8
分析表格数据,可得出的结论是    。
(3)实验操作过程中,丙同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验   。
19.图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V   A,则未知电阻R=   Ω
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整(电源电压未知)
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②   ,
③写出Rx的表达式:Rx=   。(用字母表示)
四、解答题
20.研究电流和电压的关系:
(1)实验:保持    不变,研究    的关系。
a.电流表测量通过    ,电压表测量    。
b.滑动变阻器R′的作用:   。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到    的位置。
(2)该实验    ,改变电阻R两端的电压,研究电流与电阻R两端的电压之间的关系。
(3)结论:   。
21.研究电流和电阻的关系
(1)实验:保持    不变,研究    的关系。
a.电流表测量通过    ;电压表测量    。
b.滑动变阻器R′的作用:   。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到    的位置。
c.更换不同的    做实验。
(2)该实验    ,改变电阻R,研究电流与这段导体的电阻之间的关系。
(3)结论:   。
22.欧姆定律:   。欧姆定律的数学表达式为I=   ,其变形公式为U=   ,R=   。
23.小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。
(2)小彬将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数   (写出一种);排除故障后,闭合开关,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为    A。
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持    表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向    (选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤    。
实验次数 定值电阻(Ω) 电流表示数(A)
1 5
2 10 0.18
3 20 0.09
(5)实验记录的多组数据如表所示。分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成    比。
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是    。
24.小楠同学用如图所示的电路“研究导体中的电流跟导体电阻”的关系,他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、B两点间,闭合开关S(如表).由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。你认为实验中出现这样结果的主要原因是什么?如何改进?
电阻R/Ω 5 15 25
电流I/A 0.6 0.3 0.2
25.小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时,电路图与实物图如图所示。已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定,电流表A的量程为0~0.6安,电压表V1的量程为0~3伏,电压表V2的量程为0~15伏,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样。
(1)小明按电路图将实物连接起来,闭合开关前滑动变阻器的滑片应放在    端(填“左”或“右”).闭合开关,发现电流表A与电压表V1的示数为零,电压表V2的示数不为零,若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障。则故障是    。
(2)排除故障后,继续进行实验,记录电流表A与电压表V1的示数,得到一组实验数据,如下表所示。
实验序号 1 2 3 4 5
电压表V1示数(V) 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4
电流表A示数(A) 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24
分析表中实验数据可得结论:当导体的阻值不变时,通过导体的电流与电压成    比。
(3)实验中,记录电流表A与电压表V2的示数,得到一组实验数据,根据实验数据作出U﹣I图线(实线部分),在保证实验器材安全的前提下,电路中允许通过的最大电流
为    安。
浙教版八年级上册《4.6 电流与电压、电阻的关系》2023年同步练习卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.【解答】解:导体电阻只与导体的长度、横截面积、温度有关;
当电压和电流变化时,导体的长度、材料,所以电阻不变只是计算电阻的一种方法。
故ABD选项不正确,C选项正确。
故选:C。
2.【解答】解:研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变,由欧姆定律
UV=I1R1=7.6A×10Ω=6V;
当电阻R的阻值为50Ω时,由欧姆定律
I′===0.12A,
将电阻R的阻值从40Ω调为50Ω后,要保持电阻两端电压不变,使滑动变阻器接入电路的阻值变大,从而使电阻两端电压减小保持不变,当未移动滑动变阻器时,只有D正确。
故选:D。
3.【解答】解:在滑动变阻器的电阻值Rp不变的情况下,电路中由于将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻。
利用公式I=可知。
根据U=IR可知,此时滑动变阻器两端的电压的减小,
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,定值电阻两端的电压变大;
要使电压表的示数不变,只能减小电路中的电流,即滑片P向右端移动增大电阻。
故选:B。
4.【解答】解:已知R1=800kΩ,R2=10kΩ,家庭电路是并联电路。
根据欧姆定律I=,得 U=IR4×R1=I2×R3,===80。
所以,A、C、D不符合题意。
故选:B。
5.【解答】解:探究“一段电路中的电流与电阻关系”,则需保持这段导体两端的电压不变、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,所以应该增大滑动变阻器的阻值,将滑片向右移动,AC错误;
B选项增加电池个数,则电压表的示数会更大。
故选:D。
6.【解答】解:
(1)由电路图可知,两个灯泡组成串联电路,所以通过两灯电流相等;
(2)灯泡亮度有灯泡的实际功率决定,L1比L2亮,即L7的实际功率比L2的实际功率大。
而两灯电流相等,由P=I2R可知,L3的电阻比L2的电阻大,故B错误;
由U=IR知,L1两端电压比L3两端电压大,故C正确。
故选:C。
7.【解答】解:由图示电路图可知,两电阻串联1两端电压,
喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气,酒精气体浓度增大,
气敏电阻阻值减小,定值电阻阻值不变,
气敏电阻阻值减小,气敏电阻分压减小,
电压表示数增大,故B正确;
故选:B。
8.【解答】解:
由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压;
因为有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光敏电阻的光照强度将减弱,所以,有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,电路的总电阻变大可知,即电流表的示数变小;
由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,即电压表的示数变大;
要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,说明光照强度增强,由欧姆定律可知,如要保持电流不变则应换用更大的电阻以保持在一定的光照下能及时报警6应选用更大阻值的电阻。
故选:A。
二、填空题
9.【解答】解:图2中I﹣U图像是正比例函数图像,所以通过R0的电流与R4两端的电压成正比;
从图像中可以看出,当R0的电压为3V时,通过它的电流为2.6A,
则定值电阻R0的阻值:R8===3Ω;
当滑片在a端时,变阻器接入的阻值最大;由图像可知电路中的最小电流Ia=0.1A,此时R5两端的电压U0=0.5V,
滑动变阻器和电阻串联在电路中,则滑动变阻器两端的电压为:U滑=U﹣U0=3V﹣3.5V=2.3V,
由欧姆定律可得此时滑动变阻器的阻值:R滑===25Ω。
故答案为:正比;5;25。
10.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
①若滑片向右移动,接入电路中的电阻变大,
由I=可知,即电流表A的示数变小;
②电压表测量R8两端的电压时,设电路中的电流分别为I1、I2,
则R4两端的电压分别为U1=I1R6,U1′=I2R8,
所以,ΔU1=U1′﹣U5=I2R1﹣I2R1=(I2﹣I4)R1=ΔIR1,
即=R1,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值始终不变;
电压表测量R2两端的电压时,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R5两端的电压分别为U2=U﹣I1R3,U1′=U﹣I2R7,
则ΔU2=(U﹣U1′)﹣(U﹣U8)=U1﹣U1′=I8R1﹣I2R3=(I1﹣I2)R3=﹣ΔIR1,
即=﹣R2,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值始终不变,
综上可知,电压表测量R1或R2两端的电压。
故答案为:①变小;②R6或R2。
11.【解答】解(1)研究多个电阻组成的电路中,采取的是多个电阻组成的电路与一个电阻对电路产生的效果相同时;这种方法就是“等效替代法”;
(2)阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中,其总电阻10Ω+40Ω=50Ω;
(3)一条导线拉长以后,导体的长度变大,故电阻变大;
故答案为:等效替代;50;大;小;大。
12.【解答】解:(1)由题知,断开此开关,整个装置停止工作,该开关应与指示灯串联;由电路图可知;
(2)由电路图可知,定时器与点火器并联;
点放烟花前,只有定时器是通路时(相当于一根导线),使点火器不能工作,在进行倒计时;因此其目的是:进行倒计时。
故答案为:a;通路。
三、实验探究题
13.【解答】解:(1)分析图乙图象,电压一定时,由此得出结论:电压一定时;
(2)为保护电路,在连接电路时;上述实验中这位同学没有断开开关就更换电阻;
在用10Ω电阻替换5Ω电阻时,应先断开开关,然后换上10Ω的电阻,由于10Ω电阻两端的电压变大,将即滑动变阻器的滑片向右移动;
由图乙知,定值电阻两端的电压UV=0.4A×5Ω=0.25A×10Ω=5.1A×25Ω=2.8V,即电压表的示数为2.5V;
(3)电流表的示数为零说明电路中有断路,电压表示数为8V等于电源电压,所以故障是电阻断路了;
(4)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UV=2.5V,根据串联电路电压的规律滑=U﹣UV=7V﹣2.5V=5.5V,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2.4×25Ω=35Ω,即滑动变阻器的最大阻值至少需要35Ω;
(5)由于灯丝的电阻受温度的影响,要探究电流与电压的关系,所以不能用小灯泡做此实验。
故答案为:(1)电压一定时,电流与电阻成反比;右;2.5;(4)35;灯丝的电阻随温度的变化而变化。
14.【解答】解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在阻值最大处,起保护电路的作用;
(2)第一次实验时,电压表示数为9V,所以此时通过该电阻的电流:I==;
(3)当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比,当液柱长度变为原来6倍时,因为乳胶管被拉长的过程中液柱的横截面积变小。
故答案为:(1)A;(2)0.03,导致液柱的电阻变大。
15.【解答】解:(1)实验目的:用电压表和电流表测导体的电阻;
(2)本实验的原理是根据欧姆定律I=,可推导出R=,用电流表测出通过导体的电流;
(3)为了减少实验的误差,需测三组数据,改变连入电路的电阻知,可以改变被测导体两端的电压和通过导体的电流;
根据实验测得的值求出几组导体的电阻,求平均值=;
(4)实验操作步骤:
a.实验器材:根据欧姆定律R=,用电流表测量电路的电流,从而实现多次测量减小误差的目的、电流表和滑动变阻器;
c.为了保护电路,开关处于断开状态,滑动变阻器P处于阻值最大的位置;
d.检查电流表;
e.闭合开关、电压数据。
f.改变滑片P、电压数据。
h.实验结论:平均值=。
故答案为:(1)电阻;(2)I=;电流;(3)电压;电阻;、电压表;滑动变阻器;c;最大;d;正负接线柱的接法;e;电流;f;电流;h、。
16.【解答】解:(2)设电源电压是U,
在A与B之间连接导线时,由欧姆定律得I1=,即2.6A=,
保持滑动变阻器R7不变,当在AB之间接一阻值为5Ω电阻时,根据欧姆定律可得I2=,即0.4A=,
由①②解得:U=6V,R4=10Ω;
(3)流过欧姆表的电流I=,则R=1,分析函数关系可知R与I不成正比,所以欧姆表刻度线不均匀。
故答案为:(2)10;7;(3)不均匀。
17.【解答】解:(1)灯在额定电压下正常发光,闭合开关移动滑动变阻器的滑片,可以判断此时小灯泡正常发光;
(2)原电路中,灯与变阻器串联,闭合开关前,此时电路中的电流最小,滑片在A时对应的电压U1=0.7V,电流I=0.1A,变阻器的电压:
U滑=U﹣U2=4V﹣0.3V=3.5V,
由欧姆定律I=,变阻器的最大电阻:
R滑===35Ω>20Ω;
因0.3A>8.25A(滑动变阻器R3允许通过的最大电流),故只能选用滑动变阻器R2(50欧,8安);
(3)图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,根据串联电路电压的规律:电路的总电压等于各部分电压之和,而图中曲线b与a交点处,故曲线b是错误的。
故答案为:(1)电压表示数为2.5V;(2)B,两者电压之和为5V,电压之和大于4V。
18.【解答】解:(1)研究电流与电压的关系时,要控制电阻的大小不变,定值电阻能更好地保持电阻不变;
(2)纵向比较表中数据知,电压为原来的几倍,在电阻不变时;
(3)发现滑动变阻器损坏,可直接将电阻接在电路中,达到多次实验得出普遍规律的目的;
故答案为:(1)定值电阻能更好地保持电阻不变;(2)在电阻不变时;(3)改变电源电压。
19.【解答】解:
(1)该实验中变阻器应串联在电路中,根据图甲和变阻器的接法可知,另一端接在电阻R的右端。
(2)当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙,其分度值为3.02A。
由公式I=得,未知电阻的阻值:R==;
(3)用如图丙所示的电路,测量未知电阻Rx的阻值,实验步骤:
①闭合开关S、断开S1,此时Rx和R5串联,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②闭合开关S、S1,此时电路为Rx的简单电路,用电压表测出电源的电压U;
③因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,Rx和R2串联时R0两端的电压:
U0=U﹣Ux=U﹣U3,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,I==,即=,
解得:Rx=。
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)5.3;8;
(3)②闭合开关S、S5,用电压表测出电源的电压U;③。
四、解答题
20.【解答】解:(1)在“探究电流与电压的关系”时,保持电阻不变;
a.电流表测量通过电路的电流;
b.滑动变阻器除了保护电路还有改变电阻的电压和电流的作用;
为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的位置;
(2)该实验保持电阻不变,改变电阻R两端的电压;
(3)当导体的电阻一定时,通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)电阻;电流与电压;a;电阻两端的电压;b;阻值最大;(3)当导体的电阻一定时。
21.【解答】解:(1)在“探究电流与电阻的关系”时,需要保持电阻两端的电压不变;
a.电流表测量通过电路的电流;
b.滑动变阻器除了保护电路还有控制电阻两端的电压不变的作用;
为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的位置;
(2)该实验保持电阻两端电压不变,改变电阻;
(3)当电压一定时,通过导体的电流与这段导体的电阻成反比。
故答案为:(1)电阻两端的电压;电流与电阻;a;电阻两端的电压;b;阻值最大;(2)保持电阻两端的电压不变,通过导体的电流与这段导体的电阻成反比。
22.【解答】解:
欧姆定律的内容为:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比;
数学表达式为I=;
其变形公式:
U=IR,R=。
故答案为:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比;;。
23.【解答】解:(1)电压表与电阻并联,由于电源电压为3V;滑动变阻器已接了下面一个接线柱,如图所示:
(2)电流表有示数,电压表无示数,或定值电阻R1短路;由乙图知,分度值为6.02A;
(3)将5Ω电阻换成10Ω后,电压表的示数会变大,即应将滑动变阻器的滑片P向A移动;
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤3;
(5)电流和电阻的关系为:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比;
(6)当定值电阻为50Ω时,此时滑动变阻器最大阻值为20Ω=,所以,==×3V≈2.14V>8.8V,所以在此实验中不能换用50Ω的定值电阻进行实验。
故答案为:(1)如图所示;(2)定值电阻R1短路;6.36;A;(4)3;(6)滑动变阻器最大阻值太小。
24.【解答】解:“研究导体中的电流跟导体电阻”的实验应采取控制变量法,控制电阻R两端的电压不变,以5Ω;因电阻R与滑动变阻器串联,使电路A,不能满足电阻R两端的电压保持不变的条件;因此为了保持电阻R两端的电压不变,调节滑动变阻器。
答:原因是:未能保持电阻R两端的电压不变;
改进方法:在电阻R两端并接上一个电压表,调节滑动变阻器。
25.【解答】解:(1)①滑动变阻器下端选择的是左面的接线柱,因此在闭合开关前;
②电流表A为零,说明电路中R1或R2断路;电压表V3的示数为零,说明R1短路或R2断路;电压表V2的示数不为零,说明R1没有断路,R2没有短路,综合分析上述可能性2断路。
(2)分析表格中记录的数据,得到的结论是:当导体的阻值不变时;
(3)由图3能看出电源电压约为6V,小于V7量程,由此判断V2是安全的从(2)的表格中,计算出定值电阻R1的阻值R2===10Ω4允许的最大电压是3V,
因此为保护电压表V1,电路中允许的最大电流I===5.3A。
故答案为:(1)右、滑动变阻器R2断路;(2)正。