探究电流与电压电阻的关系
1. 在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,实验室老师给同学们准备了以下器材:“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各一个,“15Ω? 1A”的滑动变阻器一个,电流表,电压表,电源,开关和导线若干.
(1)根据如图所示的实物图,在指定位置的虚线框内画出电路图
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置________?(填“左”或“右”)端
(3)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下表所示,请在图示坐标纸上描点画出U﹣I图象________?,由此得出的实验结论是:?________?
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,先将5Ω电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,读出电流表的示数;再分别改接10Ω、15Ω、20Ω的电阻,重复上述实验.当改接20Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表的示数始终无法达到1.5V,经检查,电路连接无误,各元件均完好,请你找出一种可能的原因________?
2.物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系.实验室有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择,实验用电路如图a所示.
(1)图b是某组同学尚未完成连接的实物电路,请你用笔画线代替两根导线完成连接(连线不交叉).要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动,电压表示数变大.
(2)连好电路闭合开关,发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是(??? )
A.?电压表的量程选大了???????????????????????????????????????????B.?电阻R0发生了短路C.?滑动变阻器发生了断路???????????????????????????????????????D.?滑动变阻器发生了短路
(3)他们排除故障后继续实验,测得多组数据记录在下表中,在给定的坐标纸上作出图象,分析得出了结论.在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同.请你利用表中数据在图c中作出I﹣U图象________?,并回答造成这种不同的原因:________??.
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.12
0.19
0.25
0.28
0.38
(4)该组同学为了进一步探究电路的性质,他们选择了一个电压可调的电源进行实验.实验所用电路如图d,但电压表位置不详,电阻R1的阻值为8Ω,所用滑动变阻器R2是“10Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一个.若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示,此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半.请发挥你的聪明才智,通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压.
3. 图1是菁菁同学做“探究电阻上的电流跟两端电压关系”实验的电路连接情况,其中R1是定值电阻,电源是两节有点旧的干电池,忽略温度对电阻的影响.
(1)通电前,菁菁检查发现图甲中的连线有误.如果按“滑动变阻器的滑片向A端移动时,变阻器连入电路的阻值要变小”的要求,她只改动了一个线头的位置就连对了.她改动的方法是把接在C接线柱的线头改接到________接线柱.
(2)改接后电路正常工作.实验时改变变阻器滑片位置测量三次,其中第2次测量时电压表和电流表的示数如图2所示,可知当电压为________?V时电流为________?A.
实验记录表1(R1=5Ω)
实验记录表2(R2=10Ω)
实验次数
1
2
3
实验次数
4
5
6
电压/V
2
/
2.8
电压/V
1
2
3
电流/A
0.4
/
0.56
电流/A
/
/
/
(3)分析实验记录表1,发现每次电压与电流的比值是________的(选填“相同”或“不同”),因此可得出电流与电压关系的初步结论为:________.从表1中的第1次实验到第2次实验的操作过程中,滑动变阻器的滑片P应该是向________(填“A”或“B”)移动.
(4)把电阻R1更换为R2后继续实验.晓峰打算按自己设计的实验记录表2进行实验,如实验过程器材完好,连接无误,你认为他在实验操作过程中会遇到什么问题?答:________,理由是________.修改后晓峰也顺利完成了实验,并把表2填写完整了.若要探究“电流与电阻的关系”,应分析上面两个实验记录表中的哪两次实验数据?答:________.
4. 在“探究电流跟电压关系”的实验中:
(1)如图所示,甲为________,乙为________.(选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图中电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动.(导线不能交叉)
(3)在实验操作过程中保持________不变,闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据,如题图1表所示,请根据该图表中数据在题图2中进行描点连线________.
(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是________.
5.在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),三只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“35Ω 1.5A”、“50Ω 1A”),导线若干。
(1)请根据上图甲的电路图用笔画线将图乙中的实物图连接完整。(2)小明按如图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针超过量程.你认为造成这一现象的原因是________?。
(3)小明实验时,在a、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5 V,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向________(选填“E”或“F”)端移动,小丽移动变阻器滑片P的目的是:________。
(4)小丽为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格是 ________?,因为当把20Ω电阻接入电路中时滑动变阻器须接入的电阻是:________Ω。
6. 某实验小组在探究“电流大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)连接电路时,开关应 , 请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整 .
(2)合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于________?(选填“A”或“B”)端 .
(3)(3)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是________?
(4)(4)排除故障后,通过实验得到数据如表1所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为________?A,根据表1中的数据,可得出结论:________?表(一)
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
R
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.15
0.20
(5)(5)实验小组继续继续探究电流与电阻的关系,将电阻R先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验,得到的数据如表2所示,通过分析表2的数据可知,实验小组在操作过程中存在的错误是:________?.表(二)
实验序号
3
4
5
电阻R/Ω
R
5
15
电压U/V
2.0
1.5
2.3
电流I/A
0.20
0.30
0.15
7. 在探究电流与电阻关系的试验中,所用器材如下:蓄电池(6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各一只)、开关、滑动变阻器(1.5A?? 20Ω)、导线若干.
(1)请你帮助小军按图甲所示的电路图连接图乙的实物电路,要求滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大.
(2)补接后小军先将5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,电流表示数如图丙.请读出示数:________A.
(3)当小军将10Ω电阻换接成15Ω电阻后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表示数仍为2V,分析其原因可能是________(答出一种情况即可).
(4)小军完成此实验后,想利用原有器材进行”伏安法测电阻“的实验.电路连接正确后闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数为6V,你认为发生故障的原因是________.
(5)排除故障后,将滑片P移到某一位置时,两表读数如图丁所示,小军计算得出所测电阻的阻值R=________Ω.你认为这个结果可靠吗?________,理由是________.
8. 小李同学在探究电流与电压关系的实验时,请回答下列问题:
(1)按照图甲所示的电路图,请用笔代替导线,完成图乙所示的实物图的连接.
(2)连接电路时,开关应处于________状态.
(3)在做探究电流与电压关系的实验时,采用的实验方法是________法,要求保持电阻阻值不变,通过改变电阻两端的________,观察电流大小的变化.
(4)如图丙所示,是他在实验中的第三次测量结果,请把实验数据填入到记录表中. 实验记录:定值电阻R=5Ω
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.2
0.2
2
1.8
0.3
3
________????????? ?
________?????????
(5)分析实验数据,可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________.
9. 如图甲所示是探究通过导体的电流与导体两端电压的关系的电路图,
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0. 5
0.6
(1)一个同学连接好电路的最后一根导线时,小灯泡立刻发出微弱的光亮.导致上述现象的不规范操作是 ________.
(2)另一个同学连接好电路刚闭合开关发现电流表示数很小,电压表指针偏角较大,可能是_______.
A.?电流表量程太小???????????????B.?定值电阻值太大???????????????C.?定值电阻太小???????????????D.?电压表量程太大
(3)排除故障后再闭合开关,向左移动变阻器滑片,电流表示数应________.
(4)根据上表的数据能得出第4次表格中空格的数据:________.
(5)此实验中,________(选填“能”或“不能”)用小灯泡代替电阻R进行探究.
10.探究“电流与电阻关系”的实验中,提供的器材有:电源(电压9V)、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干.
(1)小明连接的图甲电路中存在连线错误,只需改动一根导线,即可使连线正确.请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法
(2)正确连接电路后闭合开关,在移动变阻器滑片P时,两电表示数突然都变为零,则电路故障可能为
A.?R短路????????????????????????????B.?滑片P接触不良????????????????????????????C.?R0短路????????????????????????????D.?R0断路
(3)排除故障后实验时,改变R0的阻值,测出对应的电流I.当R0的阻值变大时,为完成探究,应将滑片P向________?(选填“A”或“B”)端移动
(4)将R0阻值换为50Ω,电流表示数如图乙,请在图丙I﹣坐标中补描该点并作出I﹣关系图象
(5)连线时发现有一个错误数据点,反思产生原因,小明回忆是某次将R0的阻值由________?Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流而造成的
11. 在“测量小灯泡电阻”实验中,选择两节新的干电池做电源,小灯泡的额定电压是2.5V,灯泡的电阻约为10Ω,滑动电阻器上标有“20Ω 1A”字样.
(1)如图甲是连接的不完整的实验电路,请你用笔画线代替导线把实物图连接完整.要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮________?
(2)连接电路时,开关应________?,正确连号电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表没有示数,如果是小灯泡的灯丝断了,此时电压表的示数约为 ________? V.
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使电压表的读数为2.5V,此时电流表的读数如图乙所示,通过小灯泡的电流是 ________? A,则小灯泡的电阻为 ________? Ω.
(4)在图丙中分别画出小灯泡的定值电阻的U﹣I图象,则定值电阻的U﹣I图象是________?(选填“甲”或“乙”),这样判断的依据是电阻不改变.
(5)小乔还想探究“电路中电流与电阻的关系”,老师取走小灯泡,拿来几个定值电阻,小乔先把10Ω电阻连入如图甲所示的电路,实验中,将变阻器的滑片移到某一位置时,读出电压表的示数为2V,并读出电流表此时的示数,紧接着小乔想更换电阻再做两次实验,可供选择的电阻有20Ω、30Ω、50Ω定值电阻各一个.①为了保证实验成功,他应该选择的电阻是 ________? Ω和 ________? Ω;.②该实验的结论是:电压一定时,________?
12. ( 14分 ) (2016?遂宁)小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω,20Ω,50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω? 1A”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,小华应将开关处于________状态.闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最________端(选填“左”或“右”).
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,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,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,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________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________V.
(5)当小华改用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达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是(? )
A.?滑动变阻器的阻值太大???????????????????????????????????????B.?电压表量程选小了C.?滑动变阻器的阻值太小???????????????????????????????????????D.?滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验.利用收集到的多组数据.作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象.分析图象得出了电流与电阻的关系是________.
13. 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.
(1)实验中,滑动变阻器的作用是:________.
(2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路(导线不允许交叉).
(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.?电阻处接触不良???????????????????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,使电压示数保持不变,实验数据记录如下表.其中第5次实验电流表示数如图14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
0.2
0.15
(5)实验结论是:________.
14.小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系“时,他用如图所示的电路进行实险,可供选择的定值电阻分别为2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,滑动变阻器的规格为“15Ω1A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大。
(2)闭合开关后,小明发现电流表示数为0,电压表示数很大,故障原因可能是________。
(3)实验中,不能被选用的电阻为________Ω。
(4)保证可用电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在________V至________V之间。
15. 用如图(甲)所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)连接电路时开关应________,探究电流与电压关系的实验中,所测的数据如表一所示,这个实验中的滑动变阻器除了保护电路作用之外,还有________的作用。由表一数据可得实验结论________.
表一
R=10Ω
电压/V
1.5
2
2.5
电流/A
0.15
0.2
0.25
(2)探究“电流与电阻的关系”,所测的数据如表二所示:据表格和电路图分析,将电阻R由5 Ω换成10Ω,闭合开关进行实验时,应向________(选填“A”或“B”)端移动滑片P,使电压表的示数保持________V不变,根据表二数据可得实验结论:________。在这个实验中滑动变阻器的主要作用是________.
表二
U=2V
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.4
0.2
0.1
(3)为了测量某电阻Rx的阻值,某同学采用了如图(乙)所示的电路,其中R0阻值已知,先闭合S1、S2 , 读出此时电压表读数为U1;再闭合S1 , 断开S2 , 读出此时电压表读数为U2 , 则被测电阻Rx的阻值的表达式为Rx=________(用R0、U1、U2表示)。
16. 如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图,使用的实验器材有:电压为6V的电源.电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干.
(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值如表1所示.在第2次实验中,电流表表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为________A.根据表1数据可得到结论:______
表1
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
▲
0.4
(2)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电压值如表2所示,
表2
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.24
①由于操怍不当,导致一组数据存在错误,请判断第________次实验的数据存在错误.产生错误的原因是________,正确的数据应该是________A.
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中正确的是________
A.将电压表的量程换为0~15V
B.换成电压为12V的电源
C.更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
D.可将定值电阻两端的电压调为1.5V
17. 在探究影响导体电阻大小的因素是,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与a导体的长度有关、b导体的横截面积有关、c导体的材料有关.实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示.
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)如图1所示的电路中,连接电路是开关应________(“闭合”或“断开”),连接好电路后,在M、N之间分别接上不同的电阻丝,则通过观察________来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想a,应该选用编号________两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)为了验证上述猜想b,应该选用编号________两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(4)分别将A和D两电阻丝接入图甲电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当________和横截面积相同时,导体电阻跟________有关.
(5)为了进一步探究电阻是否受温度的影响,按图2所示.接通电路后,用酒精灯给电阻丝缓慢加热,观察加热前后电流表的示数,发现示数变小了,由此现象可得出结论:________.
18. 在探究“电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有电源(电压恒为 4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω,20Ω),滑动变阻器一个,导线若干.
(1)连接电路时,开关应________,并将滑动变阻器的滑片滑到________端(填“左”或“右”).
(2)小军按图连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,经检查发现线路接触良好,各电表完好,其原因可能是________.
(3)排除故障后,小军将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为3V,读出电流表示数.将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,闭合开关,把滑动变阻器的滑片在原来的位置向________端滑动(填“左”或“右”),使电压表示数为________?V.读出电流表的示数再换接15Ω和20Ω的电阻,重复实验,得到表一中的数据,由此可得出结论________.表一
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
(4)小华和小芳同学利用老师提供的上述实验器材各自做了探究“电流与电压的关系”的实验,小华在实验中得到了表二中的数据,通过分析实验数据得出“电阻一定时,导体中的电流随电压的增大而减少”的结论.小华与小芳交流时发现自己的结论和小芳的不符,便检查了自己连接的电路,并与小芳的比较,发现自己得出这个结论的原因是________.表二
电压U/V
3.5
2.5
1.5
0.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
19. 如图所示,在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中,某小组选用两节新干电池为电源,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材进行实验:
(1)请根据图甲的实物图将图乙的电路图补充完整;
(2)连接电路时开关应该________.闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数但没超出量程,则产生故障的原因可能是导体电阻________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,若电流表的示数如图丙所示,其读数为________A;
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由测得数据可知,当电阻一定时,导体中的电流与电压成正比,导体电阻为________Ω(结果保留一位小数):
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
1.0
1.5
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.20
0.32
0.38
0.48
0.56
(5)进行实验时,该小组发现:调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V,为了解决这个问题,可采取的方法是________(写出一种即可)
20. 在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中:
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画出导线完成图乙的电路连接.
(2)实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测时,电流表的示数如图丙所示,请将该数据填入表格中________
(3)在图丁中的坐标轴上标出适当的标度,把上表中的数据在坐标系中描点并连线。
21. 小明利用如图甲所示的电路做“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验,已知电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比,部分实验装置已经接好,如图乙所示. (1)完成图乙未连接完整的实物图;(2)如图乙,小明先将R1的滑片移至最左端,调节R2使电压表示数为2V,记录电流表的示数;之后将R1的滑片向右移动,依次使滑动变阻器接入电路的长度为滑动变阻器总长度的,,,每次移动R1的滑片后,应向 (填“左”或“右”)移动 R2 (填“R1”或“R2”)的滑片,使电压表示数为 V,并记录各次移动后电流表示数.(3)根据实验数据,小明绘制了电流表的示数I与R1接入电路的长度L的图象如图丙,根据该图象的变化趋势 得到电压一定时电流与电阻成反比的结论(填“能”或“不能”).
(1)完成图乙未连接完整的实物图;
(2)如图乙,小明先将R1的滑片移至最左端,调节R2使电压表示数为2V,记录电流表的示数;之后将R1的滑片向右移动,依次使滑动变阻器接入电路的长度为滑动变阻器总长度的,,,每次移动R1的滑片后,应向________(填“左”或“右”)移动 ________?(填“R1”或“R2”)的滑片,使电压表示数为 ________?V,并记录各次移动后电流表示数.
(3)根据实验数据,小明绘制了电流表的示数I与R1接入电路的长度L的图象如图丙,根据该图象的变化趋势________?得到电压一定时电流与电阻成反比的结论(填“能”或“不能”).
22. 在探究电流与电压、电阻的关系中:
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜想】导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻
(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A),导线若干。
【实验过程】
(1)在虚线框内画出如图所示实物图的电路图。
(2)小思按图正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最________?端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程。你认为造成这一现象的原因是________?。
(3)小涵在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下电流值。接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω 的电阻 (滑动变阻器滑片位置未动),当他接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向________?端移动(选填“左”或“右”),直至?________?再次记下电流值。
(4)接着小涵换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:
电阻R/Ω
5
10
15
电流 I/A
0.30
0.15
0.10
导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________?比。
(5)小涵实验时所选择的滑动变阻器规格是________?
23. 甲、乙两个实验小组先后完成了如下实验:
(1)甲小组根据如图所示电路图连接成如图的实物电路图,探究“通过导体的电流与电阻的关系”。 ①连接电路时,开关应________,滑动变阻器的滑片应置于________(选填A或B)端;②检查连接无误后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,他们将导线EF的E端取下,依次接在滑动变阻器的C、A接线柱上时,观察到两种情况下电流表均无示数,电压表示数均为电源电压,则电路故障可能为________A.滑动变阻器短路????? B.电阻R断路????? C.AE间导线断路③排除故障后,开始试验,实验时开始始终保持________表示数不变,记录数据如下,请根据表中数据,在如图用描点法画出通过导体的电流I与电阻R的关系图像________。 分析图像发现:在此实验中,当定值电阻阻值较大时,通过它的电流较小,进一步分析发现随着阻值的增大,电流的变化量越来越________,可见,若连入电路的定值电阻阻值均太大,不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律。
(2)甲小组实验后,乙小组用该实物电路测新买的电热毯(规格“220V? 40W”)的电热丝阻值。在连接电路检查无误后,闭合开关,无论怎么样移动滑片,发现电流表示数始终很小,电压表指针始终接近最大测量值;说明:电热毯的阻值远比滑动变阻器的最大阻值________,不能较准确测量,更换合适电源并改变电压表所选量程后,较准确地测得电热毯的阻值约为120Ω,这个测量值与电热毯正常工作时的阻值相差10倍左右,这是因为导体的电阻与________有关。
24. 张景同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系.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)请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整________(要求:滑动变阻器滑片左滑.电路中的电流增大,导线不允许交叉).闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到________(选填“A”或“B”)端.
(2)滑动变阻器在本实验中的作用是①________,②________.
(3)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,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.①由图象可以得出结论:________.②上述实验中,超超用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是,将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为________?V时,读出电流表的示数.
(4)若电流表的示数突然变为0,而电压表的示数增大,经检查,电表和导线无故障,则出现的故障可能是________.
(5)以上实验中所用到物理实验方法是________,下列实验中也用到了该方法的是________(填字母)A.探究杠杆平衡条件?? B.探究影响滑动摩擦力大小的因素?? C.测液体的密度.
25.在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,实验室老师给同学们准备了以下器材:“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各一个,“15Ω? 1A”的滑动变阻器一个,电流表,电压表,电源,开关和导线若干.
(1)根据如图所示的实物图,在指定位置的虚线框内画出电路图.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________(填“左”或“右”)端.
(3)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下表所示,请在图示坐标纸上描点画出U-I图象。
由此得出的实验结论是:?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? .
(4)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,先将5Ω电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,读出电流表的示数;再分别改接10Ω、15Ω、20Ω的电阻,重复上述实验.当改接20Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表的示数始终无法达到1.5V,经检查,电路连接无误,各元件均完好,请你找出一种可能的原因________.
26.现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路.(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.由图象可以得出结论:________.
(3)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向________(选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为________V 时,读出电流表的示数.
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器________?.A.50Ω 1.0A???? B.30Ω 1.0A?????? ??? C.20Ω 1.0
27. 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,则电路中的故障可能是________(写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,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)实验记录的多组数据如下表所示.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.
(5)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________.
28. 物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系.实验室有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择,实验用电路如图a所示.?
(1)图b是某组同学尚未完成连接的实物电路,请你用笔画线代替两根导线完成连接(连线不交叉).要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动,电压表示数变大.
(2)连好电路闭合开关,发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是?????
A.?电压表的量程选大了???????????????????????????????????????????B.?电阻R0发生了短路C.?滑动变阻器发生了断路???????????????????????????????????????D.?滑动变阻器发生了短路
(3)他们排除故障后继续实验,测得多组数据记录在下表中,在给定的坐标纸上作出图象,分析得出了结论.在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同.请你利用表中数据在图c中作出I﹣U图象,并回答造成这种不同的原因:________. ?
(4)该组同学为了进一步探究电路的性质,他们选择了一个电压可调的电源进行实验.实验所用电路如图d,但电压表位置不详,电阻R1的阻值为8Ω,所用滑动变阻器R2是“10Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一个.若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示,此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半.请发挥你的聪明才智,推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压分别为________、________.?
29. 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.
(1)连接电路前,开关必须________?.
(2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路.(导线不允许交叉)
(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________?
(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,使电压示数保持不变,实验数据记录如下表.其中第5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
0.2
0.15
(5)实验结果是:________?
(6)实验时,将定值电阻R由5?换成10?,滑动变阻器R’的滑片户应向________?(选填“左”或“右”)端移动才能使电阻R两端的电压保持不变
(7)上表是他的实验记录,分析表中数据可知,他在实验时,将电阻R两端的电压控制在________?伏.
30. 图甲是探究电流与电阻关系的实验电路图.
(1)实验需要更换电阻 R 后控制电阻两端________不变.
(2)连接电路时,保持开关________(选填“闭合”或断开”),滑动变阻器 R'的滑片置于________端(选填"a"或“b”).
(3)小明连好实物电路(图乙),进行实验,数据记录如表,根据实验数据作出的 I-R 关系图象如图丙.
分析数据和图象不能得到“电压一定时,电流与电阻成反比”的关系,为什么呢?小明仔细检查实验过程,发现是两个错误所致:一是实物电路与电路图不符,他把________表接错了位置;二是每次更换R后,没有调节________保持电压表示数不变(填图中元件符号).
(4)老师在批评小明粗心的同时告诉他, 他现在的实验也非常有意思:第一是由表中数据可以知道, R'接入电路的电阻等于________Ω,恰好能由此得出:当电阻一定时, 通过导体的电流与导体两端的电压成________?.第二是现有实物电路不作任何调整, 结合 I-R 图象可以测定未知电阻的阻值,如:用待测电阻Rx替换R,读出电流表示数为0.25A,利用I-R图象可得Rx=________Ω,但对于某些阻值的Rx,测量不够精确.请你说出对哪些阻值的Rx测量不够精确 .________?
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
U/V
1.5
1
0.75
0.6
0.5
I/A
0.3
0.2
0.15
0.12
0.1
31.在“探究电流跟电压关系”的实验中:
(1)如题 1图所示,甲为________,乙为________.(选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将题 2图中电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑 片从右向左移动.(导线不能交叉)
(3)在实验操作过程中保持________不变,闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片 P 做了 三组实验数据,如题 3图表所示,请根据该图表中数据在题 4图中进行描点连线________.
(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是________.
答案解析部分
一、实验探究题
1.【答案】(1)解: (2)右(3);电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比(4)滑动变阻器最大阻值过小(或控制的定值电阻两端的电压过小或电源电压过大或定值电阻的阻值过大)
【解析】【解答】解:(1)根据实物图画出电路图,如图所示: (2)由图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于右端,使其阻值最大;(3)根据表格中数据描点并连线,如图所示: 由图知,电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比;(4)无论怎样移动滑动变阻器,20Ω电阻两端的电压始终无法达到1.5V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小,使电阻电阻两端的电压过大造成的;或是定值电阻的阻值过大,造成分压过大,或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的;或是电源电压太大.故答案为:(1)见上图;(2)右;(3)见上图;电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比;(4)滑动变阻器最大阻值过小(或控制的定值电阻两端的电压过小或电源电压过大或定值电阻的阻值过大).【分析】(1)根据实物图画出电路图,注意连接的顺序和方式与实物图一致;(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至最大阻值处;(3)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接各点;(4)电阻两端电压达不到1.5V,可从滑动变阻器阻值大小、电源电压大小、电阻本身等方面分析原因.
2.【答案】(1)解:根据实验电路图应将定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,滑片P向A端移动,电压表示数变大,根据U=IR,所以通过R电流应变大,故变阻器阻值变小,应将A接线柱接入电路中,如图所示:;(2)B(3);定值电阻的阻值明显不同(4)解:由图e,电流表和电压表都使用小量程时,读出分别为IA=0.2A,UV=2.6V,则R1两端电压:U1=IAR1=0.2A×8Ω=1.6V,滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半,若使用的是规格是“5Ω 3A”,则U变=IAR变=0.2A×2.5Ω=0.5V,若使用的是规格是“10Ω 2A”,则U变=IAR变=0.2A×5Ω=1V,所以电压表不是测R1也不是测R2两端电压,根据串联电路的电压特点:U=U1+U2 , 若电压表测总电压,则使用“10Ω 2A”恰好符合电压表示数为2.6V.同理:若电流表和电压表使用大量程,读出分别为IA=1A,UV=13V,使用变阻器使用“10Ω 2A”同样是符合电压表示数,此时U变=IAR变=1A×5Ω=5V,故实验时所用变阻器R2的规格为“10Ω 2A”,R2的电压为1V或5V.故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)见上图;定值电阻的阻值明显不同;(4)实验时所用变阻器R2的规格为“10Ω 2A”,R2的电压为1V或5V.
【解析】【解答】(1)(1)根据实验电路图应将定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,滑片P向A端移动,电压表示数变大,根据U=IR,所以通过R电流应变大,故变阻器阻值变小,应将A接线柱接入电路中,如图所示:;(2)根据电路图电压表测量灯泡两端电压,电流表测量电路电流;A、如果是电压表的量程选大了,电压表指针摆较小,不会为0,不符合题意;B、如果电阻R0发生了短路,电流表有示数,电压表示数为零,符合题意.C、如果是滑动变阻器断路,即电路为断路,电流表、电压表都无示数,不符合题意.D、如果滑动变阻器短路,电路中电流将会很大,电流表、电压表都有示数,不符合题意.(3)由表格数据描点连线作出I-U图象,如图所示:;实验中各小组所使用的定值电阻的阻值可能各不相同,若阻值太大,电流太小,则会造成图象不明显;(4)由图e,电流表和电压表都使用小量程时,读出分别为IA=0.2A,UV=2.6V,则R1两端电压:U1=IAR1=0.2A×8Ω=1.6V,滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半,若使用的是规格是“5Ω?3A”,则U变=IAR变=0.2A×2.5Ω=0.5V,若使用的是规格是“10Ω?2A”,则U变=IAR变=0.2A×5Ω=1V,所以电压表不是测R1也不是测R2两端电压,根据串联电路的电压特点:U=U1+U2 , 若电压表测总电压,则使用“10Ω?2A”恰好符合电压表示数为2.6V.同理:若电流表和电压表使用大量程,读出分别为IA=1A,UV=13V,使用变阻器使用“10Ω?2A”同样是符合电压表示数,此时U变=IAR变=1A×5Ω=5V,故实验时所用变阻器R2的规格为“10Ω?2A”,R2的电压为1V或5V.故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)见上图;定值电阻的阻值明显不同;(4)实验时所用变阻器R2的规格为“10Ω?2A”,R2的电压为1V或5V.【分析】(1)实验电路应该连成一个串联电路,电压表测R两端电压,滑动变阻器一上一下接,根据滑动变阻器的滑片P向A端移动,电压表示数变大确定接线柱的接法;(2)电流表有示数,说明整个电路是通路,电压表无示数,说明电压表被短路;(3)根据表格数据描点连线作出图象;可以从各组使用电阻不同分析造成实验作出的图象产生差异的原因;(4)读出电流和电压表的示数,由电路图根据串联电路的特点结合欧姆定律判断.
3.【答案】(1)A(2)2.4;0.48(3)相同;当电阻一定时,导体中的电流与这段导体两端的电压成正比;A(4)电压可能达不到3V;干电池不是新的;第1和第5组数据
【解析】【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片向A端移动时,变阻器连入电路的阻值要变小则应把接在C接线柱的线头改接到A接线柱;(2)由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A;电流表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;(3)分析表1数据可知,每组电压和电流的比值都相等,故可得结论:当电阻一定时,导体中的电流与这段导体两端的电压成正比;表1中的第1次实验到第2次实验的操作过程中,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知电路中的总电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻变小,故滑片向A移动;(4)两节新的干电池串联组成的电源的可以达到3V,但旧电池达不到3V,所以他在实验操作过程中会遇到电压可能达不到3V问题;要得出电流与电阻的关系应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,表格中第1和第5组数据符合. 故答案为:(1)A;(2)2.4;0.48;(3)相同;当电阻一定时,导体中的电流与这段导体两端的电压成正比;A;(4)电压可能达不到3V;干电池不是新的;第1和第5组数据.【分析】(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,滑动变阻器的滑片向A端移动时变阻器连入电路的阻值要变小说明A线接线柱必须接入电路中;(2)根据电表的量程和分度值读出电表的示数;(3)分析表1数据中电压和电流的比值得出实验结论,表1中第2次电路中的电流比第1次大,根据欧姆定律可知接入电路中电阻的变化进一步确定滑片移动的方向;(4)两节新的干电池串联组成的电源的可以达到3V,但旧电池达不到3V,据此分析得出可能他遇到的问题;要得出电流与电阻的关系应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值.
4.【答案】(1)电流表;电压表(2)(3)电阻R0;(4)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】【解答】(1)甲表串联在电路中应该为电流表,乙表与定值电阻并联应该为电压表;(2)要求闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最右端,所以滑动变阻器要选用下面的A接线柱;电压表要并联在定值电阻R两端,电压表的量程应选用0~3V;(3)该实验是探究电流跟电压关系的实验,根据控制变量法的要求,可知在实验操作过程中保持电阻不变;采用描点法画出I-U图象;(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。故答案为:(1)电流表? 电压表? (2)如图 ? (3)电阻R? 如图所示 ? (4)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比【分析】(1)电流表与被测电路串联,电压表要与被测电路并联;(2)滑动变阻器使用前滑片放在最大阻值端,接线柱要“”“一上一下”;电压表根据电源电压选择量程;(3)探究电流跟电压关系时,要控制电阻不变,采用描点法画出图像;(4)对实验数据分析发现,当电阻R两端的电压按倍数增大时,通过它的电流也按同样的倍数增大;由此得出结论。
5.【答案】(1) (2)电阻R断路 (3)F;保持电阻R两端的电压不变 (4)“50Ω 1A”;40
【解析】【解答】(1)保持电压为1.5V不变,电路中的电流最大是=0.3A,选择0.6A是最合适的,电流表与电阻串联,将电流表“0.6”的接线柱与开关的右接线柱相连,“-”接线柱与电阻丝的b接线柱相连;(2)电流表无示数,说明电路中可能出现了断路;又因为电压表指针有明显偏转,说明电压表所并联部分即定值电阻断路;(3)将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时,串联电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,电阻R分得的电压变大;要保持电阻R两端的电压不变,应调节滑片向F移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数达到1.5V时,读取电流表示数。因此移动变阻器滑片P的目的保持电阻R两端电压不变;(4)当20Ω的电阻接入a、b间时,为使电压表的示数为1.5V,此时的电流是:I===0.075A;滑动变阻器接入电路中的阻值是R===40Ω;所以必须选用规格为“50Ω,1A”滑动变阻器。故答案为:(1)略;(2)电阻R断路;(3)F;保持电阻R两端的电压不变;(4)“50Ω,1A”;40。【分析】(1)由电路图可知,电流表与电阻R串联,可根据电压表的量程和最小定值电阻的阻值确定电路中的最大电流;然后根据电流从正接线流入,负接线柱流出将电流表接入电路中;(2)电流表的指针几乎不动,说明电路是开路;电压表的指针有明显的偏转,说明电压表通过电流表和定值电阻与电源两极相连,即电压表测量的对象开路;(3)电阻R变大时,两端电压相应变大,为保持电压一定,必须调节滑动变阻器滑片,使其接入电路电阻相应变化,从而使电阻两端的电压变为原来的值;(4)判断滑动变阻器的使用规格,同时要考虑滑动变阻器的电阻和允许通过的最大电流。
6.【答案】(1)解:(1)连接电路前,开关必须断开 , 避免在连接的过程因错误连接造成短路;根据电路图连接实物电路图,把电阻与滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在电阻两端,电路图如图所示. (2)B(3)电阻R断路(4)0.10;在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比(5)没有移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压不变.
【解析】【解答】(1)连接电路前,开关必须断开,避免在连接的过程因错误连接造成短路;根据电路图连接实物电路图,把电阻与滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在电阻两端,电路图如图所示. (2)连接电路前,滑动变阻器滑片要位于最大阻值处,应位于B,起到保护电路的作用;(3)电流表没有示数,电压表有示数,说明电路是接通的,故可能的原因为电阻R断路,电压表接在电源两端,电压表示数等于电源电压,电压表示数不变;(4)由图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.10A;由表中实验数据可知,在电压一定时,电流与电阻的乘积是一个定值,即电流与电阻成反比,由此可得:保持电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.(5)更换电阻,电阻阻值变化,电阻两端电压变化,如果不调节滑动变阻器,不能控制电阻两端电压不变,因此不能得出电流与电阻成反比的结论;故操作错误为:没有移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压不变.故答案为:(1)断开;电路图见上图;(2)B;(3)电阻R断路;(4)0.10;在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(5)没有移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压不变.【分析】(1)为保护电路,连接电路时必须断开开关;根据电路图连接实物电路图;(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要位于最大阻值处,起到保护电路的作用;(3)常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因;(4)由图示电流表确定其量程与分度值,然后读出其示数;分析表中实验数据,根据实验控制的变量与实验数据,然后得出结论;(5)探究电流与电阻的关系应控制电阻两端电压不变.
7.【答案】(1)解:如图所示: (2)0.4(3)定值电阻两端的电压保持太低(4)定值电阻断路(5)5;不可靠;没有多次测量求出平均值以减小误差
【解析】【解答】解:(1)滑动变阻器与电阻串联接入电路中,滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大,则应连接左下接线柱;如图: ;(2)电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.4A;(3)换接15Ω电阻时,根据串分压的知识,电压表的示数变大,为使电压表的示数不变,所需滑动变阻器的阻值更大,电压表的示数无法达到2V,可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成;(4)被测电阻断路时,电压表与电路串联,分担电源电压,示数为电源电压,电流表无示数;(5)清除故障后,将滑片P向左滑动时,其电阻减小,整个电路的电流增大,电压表示数将增大;因为电源为两节干电池串联组成电源,由图丙知:电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为U=1V,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为I=0.2A,所以R= = =5Ω;这个结果不可靠,应多次测量求平均值,以减小实验的误差.故答案为:(1)如图;(2)0.4;(3)定值电阻两端的电压保持太低;(4)定值电阻断路;(5)5;不可靠;没有多次测量求出平均值以减小误差.【分析】(1)滑动变阻器与电阻串联接入电路中,根据滑动变阻器的接法连接滑动变阻器;(2)根据电流表的量程和分度值读数;(3)换接15Ω电阻时,根据串分压的知识,电压表的示数变大,为使电压表的示数不变,所需滑动变阻器的阻值更大,电压表的示数无法达到2V,可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成;(4)定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,当定值电阻断路时,电压表与电路串联,分担电源电压.(5)在测量电阻的实验中,应通过滑动变阻器改变电路中的电流,多次测量求平均值,以减小实验的误差,因为导体的电阻与电流和电压无关.
8.【答案】(1)解:如图所示: (2)断开(3)控制变量;电压(4)2.4;0.4(5)正比
【解析】【解答】解:(1)电压表与用电器并联,量程为0﹣3V,正进负出,电流表与用电器串联,量程为0﹣0.6A,电路连接如下图所示:;(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;(3)实验中研究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系,应该保持电阻的阻值不变,改变滑动变阻器的阻值,从而改变定值电阻两端的电压,此方法为控制变量法.(4)电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;(5)分析表格中的数据可得结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;故答案为:(1)见上图;(2)断开;(3)控制变量;电压;(4)2.4;0.4;(5)正比.【分析】(1)电压表与用电器并联,量程为0﹣3V,正进负出,电流表与用电器串联,量程为0﹣0.6A.(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态.(3)研究电流与电压的关系,应控制电阻不变,通过滑动变阻器改变电阻两端的电压,根据记录的电流值进行分析归纳.(4)根据电流表和电压表的量程读出示数;(5)分析表格中数据可知,电流变化的倍数和电压变化的倍数相等,据此得出结论;
9.【答案】(1)连接电路时开关没有断开
(2)B(3)变大
(4)2.5
(5)不能
【解析】【解答】(1)接好电路的最后一根导线时,小灯泡立刻发出微弱的光亮.导致上述现象的不规范操作是:连接电路时开关没有断开;(2)电流表的示数很小,说明电路为通路,故障可能为电流表的量程较大,也可能为电路中的电阻太大;又因为电压表指针偏角较大,再结合选项可得,导致电流表示数很小的原因是定值电阻过大,故选B;(3)由电路图可知,当滑动变阻器滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表的示数变大;(4)由表中数据可知,电阻两端的电压与电流成正比,有 ,解得:U=2.5V;(5)由于灯泡电阻随温度的变化而变化,不是定值,不能用小灯泡代替定值电阻R,探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验;
故答案为:(1)连接电路时开关没有断开;(2)B;(3)变大;(4)2.5;(5)不能.
【分析】本题主要考查根据电压表和电流表检查电路故障问题,以及滑动变阻器的正确使用和数据分析能力,要学会灵活应用所学知识解决实际问题.
10.【答案】(1)答: (2)B(3)A(4)答: (5)40
【解析】【解答】解:(1)由图知,电压表串联在了电路中,且电阻箱R0未正常接入电路.电路如图,应将电压表与电阻箱R0并联. (2)由图可知,电阻箱R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻箱R0两端的电压;A、如果滑动变阻器R短路,整个电路仍然是通路,电流表、电压表示数都不为零,故A不符合题意;B、如果滑片P接触不良,整个电路断路,电流表、电压表示数都为零,故B符合题意;C、如果电阻箱R0短路,电压表示数为零,电流表示数不为零,故C不符合题意;D、如果电阻箱R0断路,电流表示数为零;电压表测量电源电压,示数不为零,故D不符合题意.故选:B.(3)当R0的阻值变大时,电阻箱R0分压变大,电压表示数变大,为保持电阻箱R0两端电压不变,应移动滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,从而减小电阻箱R0两端电压,保持电压不变,所以滑片P应向A端移动.(4)由图乙可知,电流表的示数I=0.12A.电阻箱的阻值R0=50Ω,则==0.02Ω﹣1 , 在坐标系中补描对应的坐标点(0.02,0.12),然后用平滑的曲线把各点连接起来,作出I﹣图象如图所示: (5)由图象可知,错误的坐标点是(0.04,0.20),则=0.04Ω﹣1 , 解得:R0=25Ω,此时电路中的电流I=0.20A,由欧姆定律I=得,电阻箱R0两端的电压U0=IR0=0.20A×25Ω=5V,则滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U0=9V﹣5V=4V, 由图象可知,变换错误数据点之前,电压表示数大约保持6V不变,此时滑动变阻器两端的电压U滑′=U﹣UV=9V﹣6V=3V,因为串联电路中各处的电流相等, 解得:R0=40Ω,故小明是将R0的阻值由40Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流而造成的.故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)A;(4)见上图;(5)40(39﹣46之间都对).【分析】(1)要掌握电压表、电流表和滑动变阻器的接法,注意电压表要并联在电路中;(2)常见电路故障有断路与短路,分析清楚电路结构,根据电流表和电压表的示数判断电路中出现断路或短路;(3)要探究电流与电阻的关系,需要改变接入电路的电阻箱R0的阻值,同时保持其两端电压一定;电阻箱R0的阻值变化,两端电压相应变化,要保持电阻箱R0两端电压不变,就要调节滑动变阻器的滑片,调整接入电路的阻值大小;(4)知道R0阻值算出,如图乙读出电流表的示数,在图丙I﹣坐标中补描该点,然后用平滑的曲线把各点连接起来,作出I﹣?图象;(5)根据图象找出错误数据点和与其相邻的数据点,分别算出它们对应的电阻值,结合欧姆定律判断即可.
11.【答案】(1)?(2)断开;3(3)0.3;8.3(4)甲(5)20;30;电流与电阻成反比.
【解析】【解答】解:(1)灯泡的右接线柱与B接线柱相连,灯泡的左接线柱与电源负极相连,如下图所示: (2)为保护电路,连接电路时开关应断开;电源电压:2×1.5V=3V;如果灯丝断了,则电流表的示数为0,电压表测电源的电压即示数为3V;(3)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,根据欧姆定律可得,此时灯泡的电阻R=?≈8.3Ω;(4)电阻一定时,电流与电压成正比,因此甲为定值电阻U﹣I图象;(5)①为了保证实验成功,要保证更换电阻后电压表的示数仍为2V;因为电源电压为3V,所以滑动变阻器两端的电压只能是1V,即:U1:U2=2V:1V=2:1;因为两电阻串联,所以R1:R2=U1:U2=2:1;因为滑动变阻器R2的最大电阻为20Ω,所以R1≤40Ω,故只能选20Ω或30Ω;②根据欧姆定律的内容可得实验结论:电压一定时,电流与电阻成反比.故答案为:(1)见上图;(2)断开;3;(3)0.3;8.3;(4)甲;(5)①20;30;②电流与电阻成反比.【分析】(1)灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮说明接入电路的电阻变小,即右下方接线柱必须接入电路中;(2)为防止电路中电流过大烧坏用电器,连接电路时开关应断开;如果灯丝断了,则电压表串联在电路中测电源的电压;(3)根据电流表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出此时灯泡的电阻;(4)电阻一定时,电流与电压成正比;(5)在探究电流与电阻实验中,因为通过导体电流的大小与导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关,所以实验中更换电阻后要调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压保持不变仍为4.5V,据此判断选择;最后根据欧姆定律的内容得出实验结论.
12.【答案】(1)如图
(2)断开
;右
(3)R处发生短路
(4)2.4
;右
;2
(5)D(6)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
【解析】【解答】解:(1)由图甲所示电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联,电流表串联在电路中,根据电路图连接实物电路图,如图所示.
2)在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器;
通常在使用前应将电阻值调至最大阻值处的右端;(3)如果R发生短路,电路是通路,电流表有示数,电压表指针不偏转,故发生这种故障的原因可能是R处发生短路;(4)由图可知,电压表所选量程为0~3V,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2OΩ的电阻.闭合开关,电压表的示数会变大,应增大滑动变阻器的阻值,则应将变阻器滑片向右移动,使电压表的示数不变为2V;(5)若滑动变阻器烧坏了,当把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压为O,则不能使电阻两端达到要求的值,故选D;(6)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2.5V,说明电压一直保持在2.5V,此时导体中的电流与电阻成反比.
故答案为:(1)见上图;(2)断开;右;(3)R处发生短路;(4)2.4;右;2;(5)D;(6)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.
【分析】(1)分析图甲所示电路结构,明确各电路元件的连接方式,然后连接实物电路图.(2)连接电路时,开关需处于断开状态;闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到最大阻值处,是为了让电路中有较大的电阻,防止电路中电流过大而烧坏用电器.(3)电流表指针发生明显偏转说明电路是通路,电压表无示数说明电压表被短路,据此进行解答;(4)根据串分压的知识,定值电阻的阻值变大,两端电压变大,要保持其两端电压不变,应减小变阻器的阻值(5)根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系,由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因.(6)分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,说明电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.本题考查了连接实物电路图、实验数据处理、实验操作分析、实验操作改进等问题,实验操作分析及实验改进措施是本题的难点,要根据串联电路的分压原理认真分析,然后提出改进措施.
13.【答案】(1)保护电路、改变定值电阻两端的电压(2)如下图所示; (3)C(4)0.12(5)电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【解析】【解答】(1)滑动变阻在电路具有保护电路和改变定值电阻两端的电压的作用,滑动变阻器与电阻是串联的;(2)电压表应并联在定值电阻的两端,滑动变阻器与定值电阻应串联,连线如上图所示;(3)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,出现这样的故障只能是与电压表并联的部分电路出现了断路,由图示可知,与电压表并联的是定值电阻,所以应是定值电阻处接触不良,故应选C;(4)由图示可知,电流表的示数为0.12A;(5)由表中的数据分析可知,当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比.故答案为:(1)保护电路、改变定值电阻两端的电压;(2)见上图;(3)C;(4)0.12;(5)电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比.【分析】探究电流与电阻成反比,前提是电压一定,所以实验时要保持电压不变;通过实验探究得到的规律是:电压一定是,电流与电阻成反比.
14.【答案】(1)解:如图所示: (2)R断路(3)2.5(4)3;4.8
【解析】【解答】(1)因要求滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:;(2)小明发现电流表示数为0,电压表示数很大,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,短路不对(这样电压表示数为0),只能是开路:R断路;(3)当电压表示数最大U1=3V且R1=2.5Ω时,电路中的电流最大,则I大= =1.2A,滑动变阻器的规格为“15Ω1A”,滑动变阻器的最大电流不能超过1A,故2.5Ω不能用;(3)由题意知,滑动变阻器的最大阻值为25Ω,定值电阻的最大电阻为15Ω;根据串联电路的电压关系: ?, , 解得:U=4.8V,所以电阻两端的电压只能在3V到4.8V之间。【分析】探究电流和电阻关系时,滑动变阻器串联在电路中,连接时要一上一下,探究时要更换电阻,通过移动滑片保持电压不变,根据滑动变阻器的分压规律计算电源电压的大小.
15.【答案】(1)断开;改变定值电阻两端的电压;在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比 (2)B;2;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;控制电阻两端的电压为2V不变 (3)
【解析】【解答】(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;探究电流与电压的关系,需保持电阻不变,改变导体两端的电压,滑动变阻器的作用除了保护电路外,其作用主要是改变电阻两端的电压;由表格中数据知,电阻不变,电压与电流的比值时定值,可知:在电阻不变,导体中的电流与导体两端的电压成正比;(2)探究电流与电阻的关系,需保持电压表的示数不变,将5Ω换成10Ω后,电压表的示数将变大,应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向B(右)端移动,使电压表的示数保持2V不变;由表格二中数据可知,电流与电阻的乘积为定值,可得当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比;在这个实验中滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压为2V不变;(3)先闭合S1、S2时电路为R0的简单电路,电压表测量电源电压,再闭合S1 , 断开S2 , 电压表测量R0两端的电压;此时电路中的电流为I= , 根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和得:被测电阻Rx两端的电压Ux=U1-U2 , 根据欧姆定律得:被测电阻Rx===。故答案为:(1)断开;改变定值电阻两端的电压;在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;(2)B;2;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;控制电阻两端的电压为2V不变;(3)。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;在探究电流与电压的关系,需保持电阻不变,利用滑动变阻器来改变导体两端的电压;根据控制变量法的思想分析表中电压值和电流值的变化情况,从而得出电流随电压的变化关系;(2)根据串分压的知识,将5Ω换成10Ω后,电压表的示数将变大,应增大滑动变阻器的阻值,使电压表的示数不变;分析表二中数据,得出电流与电阻的反比例关系;在探究电流与电阻的关系实验,滑动变阻器控制电阻两端的电压不变;(3)在“伏安法测电阻”实验中,只有电压表,没有电流表,则需要串联电路电流相等的特点,采取先后测量R0两端电压和电源电压,由此根据串联电路的特点和欧姆定律求出电阻Rx。
16.【答案】(1)0.3
;当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比
(2)3
;没有调节滑动变阻器
;0.2
;C
【解析】【解答】(1)由图可知,电流表使用的是0—0.6A量程,所以电流表的读数为0.3A;由数据表可知电流随电压的增大而增大,所以可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;(2)①由表2 中的,第1、2 两组数据可知U=IR=5Ω×0.6A=10Ω×0.3=3V≠15Ω×0.24A
说明第3次实验中的0.24A 是错误的;
由第2次实验可知,定值电阻两端电压为3V,所以 = - =6V-3V=3V
接入15 电阻后, ,说明实验中,没有调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压保持不变。正确的操作是,定值电阻两端电压保持3V不变,滑动变阻器两端的电压也是3V,所以滑动变阻器应将阻值调到30 ,故选C.
【分析】本题旨在考查探究“电流与电压、电阻的关系”问题,,考查学生对实验仪器的读数、实验结论的得出、实验的故障处理等问题的理解.
17.【答案】(1)断开;电流表的示数(2)AB(3)AC(4)长度;材料(5)随着温度的升高,电阻丝的电阻增大
【解析】【解答】(1)为避免误操作引起短路现象,连接电路时要求开关断开;在M、N之间分别接上不同的导体,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小.(2)要验证导体的电阻与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验.(3)要验证导体的电阻与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验.(4)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由于此时导体的长度、横截面积都相同,但材料不同,因此可得到的结论:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关.(5)通过如图所示的实验可以观察到灯泡的亮度变暗,电流表示数减小, 电源电压不变,由R= 可得,电阻丝的电阻变大;故此实验说明随着温度的升高,电阻丝的电阻增大.故答案为:(1)断开;电流表的示数;(2)AB;(3)AC;(4)长度;材料;(5)随着温度的升高,电阻丝的电阻增大.【分析】(1)为保护电路,连接电路时开关应处于断开状态;电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小.(2)(3)(4)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变.(5)根据实验现象观察电流表示数的变化,由于电源电压不变,再根据R= 即可分析出电阻随温度升高如何变化.
18.【答案】(1)断开;左(2)定值电阻短路(3)左;3;电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比(4)电压表错接在滑动变阻器两端
【解析】【解答】解:(1)由电路图知,在闭合开关前,应将滑片移至最右端即左端,使其阻值最大;(2)移动滑片,电流表示数变化,电压表示数始终为零,而电压表测导线电压时,电压表示数为0,因此定值电阻短路.(3)更换电阻时,必须先断开开关,并把滑动电阻器调至最大阻值处,即把滑片移到最左端;换好定值电阻后,闭合开关,并向右移动滑片,使电压表的示数为3V.分析表中数据,每点对应的电流和电阻的乘积都等于3V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.(4)小芳的中电压表错接在滑动变阻器两端.故答案为:(1)断开;左;(2)定值电阻短路;(3)左;3;电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;(4)电压表错接在滑动变阻器两端.【分析】(1)为保护电路,连接电路过程中,开关应断开,将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处;(2)将正常的电流表、电压表接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,说明电路为通路;当移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表读数始终为零,说明电压表测量的用电器发生短路.(3)每次实验后,必须断开开关,把滑片拨到最大阻值处,然后再更换电阻;闭合开关后,还要调节滑片,使定值电阻两端的电压保持不变.分析表一中数据,电流和电阻的乘积相等,据此得出结论.
19.【答案】(1)解:如下所示, (2)断开;短路(3)0.3(4)5.0(5)减小电源电压或串联一个电阻或换用阻值最大的变阻器等
【解析】【解答】解:(1)根据实物图,将电路图补充完整,把电压表与定值电阻并联,如下所示, ;(2)连接电路时开关应该断开;闭合开关,电流表有示数但没超出量程,说明电路为通路,发现电压表无示数则则产生故障的原因可能是导体电阻短路;(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,若电流表的示数如图丙所示,图中电流表分度值为0.02A,其读数为0.3A;(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由测得数据可知,当电阻一定时,导体中的电流与电压成正比,根据欧姆定律I= ,导体电阻:R= ,分别将表中对应的电压与电流代入计算,可得出相应的电阻大小分别为:5Ω、5Ω、4.7Ω5.3Ω、5Ω、5Ω,为减小误差,取平均值做为测量的结果,待测电阻大小:R测= =5.0Ω:(5)研究电流与电阻的关系时,要控制电压保持不变,进行实验时,该小组发现:调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V,即电压表示数大于0.5V;说明电源过高,可适当减小电源电压,或在电路中串联一个电阻分压;根据串联电路电压的规律,变阻器至少分去3V﹣0.5V=2.5V的电压时才能达到目的,即变阻器的电压至少为定值电阻的 =5倍,由分压原理,变阻器连入电路中的电阻至少为5×5Ω=25Ω,而题中变阻器的最大电阻为20Ω,故应换用最大阻值至少25Ω的变阻器;故答案为为:(1)如上图所示;(2)断开;短路;(3)0.3;(4)5.0;(5)减小电源电压或串联一个电阻或换用阻值最大的变阻器等.【分析】(1)根据实物图,将电路图补充完整,把电压表与定值电阻并联;(2)为保护电路,连接电路时开关应该断开;闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,由发现电压表无示数分析故障的可能原因可;(3)根据图中电流表小量程读数;(4)根据欧姆定律I= ,由表中数据分别求出相应的电阻大小,为减小误差,取平均值做为测量的结果;(5)调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V,即电压表示数大于0.5V;说明电源过高,可适当减小电源电压,据此分析措施;根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器至少连入电阻中电阻大小分析.
20.【答案】(1)(2)0.48(3)
【解析】【解答】解:(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,由图丙知,电流表选用小量程与R串联,将变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联,如下图所示:;(2)第3次测时,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.48A;(3)横坐标小格表0.4V,纵坐标每小格表示0.08A,根据表中数据在图中找出对应的点,连线,如下图所示: 【分析】研究电流与电压、电阻的变化关系,涉及到电路的连接(连接电路前,开关必须断开;变阻器按一下一上接入电路中,电压表与电阻并联)、对反常现象的处理、实验中注意事项、控制变量法(电流与电压的变化关系时,应控制电阻大小不变;研究电流与电阻的变化关系时,应控制电压大小不变)的运用及滑动变阻在不同实验中的不同作用(a。保护电路;b.控制定值电阻两端的电压或电流大小)和分析数据归纳结论的能力.
21.【答案】(1)解:电压表的正接线柱与滑动变阻器R1的右接线柱相连,滑动变阻器R2的右接线柱与电流表的负接线柱相连,如下图所示: (2)左;R2;2(3)不能
【解析】【解答】(1)电压表的正接线柱与滑动变阻器R1的右接线柱相连,滑动变阻器R2的右接线柱与电流表的负接线柱相连,如下图所示: (2)根据串联分压的特点可知,依次使滑动变阻器接入电路的长度为滑动变阻器总长度的,,每次移动R1的滑片后,应向左移动R2的滑片,因该实验是探究电压一定时电流与电阻的关系,因此使电压表示数保持2V;(3)电阻不变时,电流与电压成正比,电压不变,电流与电阻成反比,该图象只能说明电流随电阻的增大而减小,而不能说明电压一定时电流与电阻成反比的结论.故答案为:(1)见上图;(2)左;R2;2;(3)不能.【分析】(1)电压表并联在定值电阻两端,要注意正负接线柱的连接,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;(2)根据串联分压的特点可知滑片的移动方向;(3)正比例函数图象是一条过原点的直线,反比例函数图象是双曲线,根据电流和电压、电阻的关系进行分析.
22.【答案】(1)如下图
(2)右
;定值电阻断路
(3)右
;电压表的示数为1.5V
(4)反
(5)50Ω,1A
【解析】【分析】①定值电阻与滑动变阻器串联,电压表与定值电阻串联,电流表串联的到电路中。②闭合开关前,为了防止电路元件在开关闭合瞬间由于电流过大被烧毁,应把滑动变阻器的滑片放到最大阻值处,闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程。说明电压表串联到电路中,造成这一现象的原因是定值电阻断路。③取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),由串联分压U1/U2=R1/R2可知,要保持定值电阻调动电压不变,应增大滑动变阻器的阻值。④分析数据得出:
电阻R/Ω
5
10
15
电流 I/A
0.30
0.15
0.10
导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻的乘积不变,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。⑤由于电源电压恒为4.5V,定值电阻的电压1.5V不变,则滑动变阻器的电压为3V不变,当定值电阻为15Ω时,由串联分压U1/U2=R1/R2可知,滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω,则滑动变阻器规格是50Ω 1A。
23.【答案】(1)断开;B;C;电压;;小(2)大;温度
【解析】【解答】解:(1)连接电路时,开关应断开。闭合开关之前,应将滑动变阻器滑片置于阻值最大位置,即滑动变阻器的滑片应置于B端。(2)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,说明电路可能断路;将导线EF的E端取下,依次接在滑动变阻器的C、A接线柱上时,观察到两种情况下电流表均无示数,电压表示数均为电源电压,则电压表“+”接线柱接C、A接线柱时,电压表与电源连通,AE间导线断路,答案为C。(3)探究“电流与电阻的关系”时,应保持电压表示数不变。根据表中数据,用描点法画出通过导体的电流I与电阻R的关系图像如下: 分析图像发现:在此实验中,当定值电阻阻值较大时,通过它的电流较小,进一步分析发现随着阻值的增大,电流的变化量越来越小,可见,若连入电路的定值电阻阻值均太大,不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律。(4)乙小组用该实物电路测电热毯的电热丝阻值,电压表与电热丝并联,测电热丝两端的电压,闭合开关,无论怎么样移动滑片,发现电流表示数始终很小,电压表指针始终接近最大测量值。说明:电热毯的阻值远比滑动变阻器的最大阻值大;(5)测量值与电热毯正常工作时的阻值相差10倍左右,这是因为导体的电阻与温度有关。【分析】研究电流与电压、电阻的变化关系,涉及到电路的连接(连接电路前,开关必须断开;变阻器按一下一上接入电路中,电压表与电阻并联)、对反常现象的处理、实验中注意事项、控制变量法(电流与电压的变化关系时,应控制电阻大小不变;研究电流与电阻的变化关系时,应控制电压大小不变)的运用及滑动变阻在不同实验中的不同作用(a。保护电路;b.控制定值电阻两端的电压或电流大小)和分析数据归纳结论的能力.缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.?
24.【答案】(1);B(2)保护电路;保持定值电阻两端的电压不变(3)电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;2.5(4)R电阻断路(5)控制变量法;B
【解析】【解答】(1)由图甲和乙知,图乙中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器,分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V小于3V,所以电压表应选03V的量程并联到定值电阻两端;根据要求:滑动变阻器滑片左滑,电路中的电流增大,导线不允许交叉,则滑动变阻器应选左下接线柱连入电路,如图所示:;为了避免电路中电流过大而保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大端,即B端;(2)本实验的目的是,探究电流跟电阻的关系,应控制电阻两端电压不变,所以滑动变阻器在本实验中的作用是①保护电路,②保持定值电阻两端的电压不变;(3)①分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,可得出结论是:电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;②每次实验后,必须断开开关,把滑片拨到最大阻值处,然后再更换电阻;闭合开关后,还要调节滑片,使电压表的示数为2.5V;(4)电流表的示数突然变为0,说明电路断路,而电压表的示数增大,说明电压表的正接线柱与电源正极连通,电压表的负接线柱与电源负极连通,综上述可知,出现的故障可能是与电压表并联部分电路断路,即R电阻断路;(5)因为通过导体的电流与导体两端电压和导体的电阻都有关,要探究电流与电阻的关系,应控制电压不变,所以本实验用到了控制变量法;分析以下几个实验:A.探究杠杆平衡条件?? B.探究影响滑动摩擦力大小的因素?? C.测液体的密度,可知只有探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验用到了控制变量法,故B符合题意。故答案为:(1);B;(2)保护电路;保持定值电阻两端的电压不变;(3)电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;2.5;(4)R电阻断路;(5)控制变量法;B。【分析】(1)由图甲和乙知,图乙中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器,分析图丙中图象,确定电压表应选量程并联到定值电阻两端;根据要求:滑动变阻器滑片左滑,电路中的电流增大,导线不允许交叉,并结合滑动变阻器按照“一上一下”原则连入电路;为了避免电路中电流过大而保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大端;(2)根据实验目的和方法,去分析滑动变阻器在本实验中的作用;(3)①分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,说明电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;②每次实验后,必须断开开关,把滑片拨到最大阻值处,然后再更换电阻;闭合开关后,还要调节滑片,使定值电阻两端的电压保持不变;(4)根据电流表示数变化情况可判断电路是断路或短路,根据电压表示数变化情况可判断电路哪部分发生了故障;(5)当一个物理量与多个因素都有关系时,要探究与其中一个因素的关系,应控制其它因素不变,即要用到控制变量法。
25.【答案】(1)
(2)右
(3)
由此得出的实验结论是:电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比。
(4)滑动变阻器最大阻值过小(或控制的定值电阻两端的电压过小或电源电压过大).
【解析】【解答】(1)根据实物图按照电流流向法画出电路图,如图所示: (2)由图可知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于右端,使其阻值最大;(3)根据表格中数据描点并连线,如图所示:
由图可知,电阻一定时,导体中的电流与它两端的电压成正比;(4)无论怎样移动滑动变阻器,20Ω电阻两端的电压始终无法达到1.5V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小,使电阻电阻两端的电压过大造成的;或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的;或是电源电压太大.
故答案为:(1)见上图;(2)右;(3)见上图;电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比;(4)滑动变阻器最大阻值过小(或控制的定值电阻两端的电压过小或电源电压过大).
【分析】本题是探究电流与电压、电阻的关系实验,考查了电路图的画法、变阻器的应用、图象的画法及数据分析.
26.【答案】(1)解:如图所示:
(2)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比 (3)A;2(4)A
【解析】【解答】(1)将电压表与电阻并联,滑动变阻器与电阻串联,且要接一上一下; (2)将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,电路中的总电阻变大,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变大,要使定值电阻两端的电压不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻 器接入电路中的电阻,直到电压表的示数达到原来的示数不变; (3)分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,得出结论; (4)由图丙找出实验时电路的最小电流,由串联电路的特点及欧姆定律求出此时 滑动变阻器接入电路的阻值,确定滑动变阻器的最小的最大阻值;故答案为:(1)图略(2)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比(3)A;2(4)A【分析】本题考查学生对探究“电压不变时,电流与电阻的关系”实验的掌握情况。考查了实物图的连接、滑动变阻器的正确使用、串联电路特点 和欧姆定律的应用,分析图象获取信息和利用好控制变量法是解题的关键.属于基础考点。
27.【答案】(1)
(2)定值电阻R1短路
;0.36
(3)电压
;A
(4)反
(5)电阻过大,电流过小,不便于测量.
【解析】【解答】(1)电压表应该与电阻并联,由于电源电压为3V,所以应选择0~3V的量程;滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接任意一个上接线柱,如图所示: (2)电流表电压表都有示数,这说明是由于电路中的电流过大造成的,是因为滑动变阻器的阻值未调至最大;
由乙图知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A;(3)将5Ω电阻换成10Ω后,电压表的示数会变大,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向A移动,使电压表仍为原来的示数不变;(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,此时电路中的最大电流为 ,
所以,电路中的电流过小,则换用50Ω的定值电阻进行实验时电阻过大,电流过小,不便于测量.
故答案为:(1)如上图所示;(2)定值电阻R1短路;0.36;(3)电压;A;(5)反;(6)电阻过大,电流过小,不便于测量.
【分析】本题是探究电流和电阻的关系实验,考查了控制变量法的应用,同时考查了电流表、电压表、滑动变阻器的接法,考查了电流表的读数及电阻的计算,涉及到了串联电路中电流、电压的关系及欧姆定律的灵活应用.
28.【答案】(1)(2)B(3)见上图,定值电阻的阻值明显不同(4)“10Ω 2A”;1V或5V
【解析】【解答】(1)根据实验电路图应将定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,滑片P向A端移动,电压表示数变大,根据U=IR,所以通过R电流应变大,故变阻器阻值变小,应将A接线柱接入电路中,如图所示:;(2)根据电路图电压表测量灯泡两端电压,电流表测量电路电流;A、如果是电压表的量程选大了,电压表指针摆较小,不会为0,不符合题意;B、如果电阻R0发生了短路,电流表有示数,电压表示数为零,符合题意.C、如果是滑动变阻器断路,即电路为断路,电流表、电压表都无示数,不符合题意.D、如果滑动变阻器短路,电路中电流将会很大,电流表、电压表都有示数,不符合题意.(3)由表格数据描点连线作出I﹣U图象,如图所示:;实验中各小组所使用的定值电阻的阻值可能各不相同,若阻值太大,电流太小,则会造成图象不明显;(4)由图e,电流表和电压表都使用小量程时,读出分别为IA=0.2A,UV=2.6V,则R1两端电压:U1=IAR1=0.2A×8Ω=1.6V,滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半,若使用的是规格是“5Ω 3A”,则U变=IAR变=0.2A×2.5Ω=0.5V,若使用的是规格是“10Ω 2A”,则U