题目内容
在“探究电压一定,电流与电阻的关系”实验中,实验室提供的实验器材有:电源一个(两端电压恒为3V),电流表、电压表各一个,开关一个,六个定值电阻(阻值分别为:4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、14Ω和25Ω),二只滑动变阻器(规格分别为:“15Ω 1A“和”20Ω 0.3A“),导线若干.实验前电压表和电流表已调零,实验时用导线a、b、c、d、e、f和g按如图甲所示方式连接电路.
①闭合开关前,应把滑动变组器的滑片调到 端(选填:“A“或”B“)
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,结果电流表有示数,电压表示数始终为零,则可能是导线 出现断路.
③故障排除后.先将25Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V.并记下相应的电流值;然后改接14Ω的电阻,此时滑片应向 端滑动(选填:“A“或“B”)为了用六个定值电阻分别进行实验,他应该选择的一个滑动变阻器规格是 .
④小张测出了六组数据并在老师的指导下,通过做I﹣图象,来分析电压一定时电流与电阻的关系.如图乙所示,小张已在坐标纸上描了六个点,请在图中做出I﹣图象;并通过分析图象,可以得出结论: .
①A;②e;③B;“15Ω 1A”;④当电压一定时,电流和电阻成反比
解析试题分析:(1)在电学实验中,为了保护电路,闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由题中实物图可得滑动变阻器最大阻值时滑片应在A端;所以在闭合开关前,应把滑动变组器的滑片调到A端;(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,结果电流表有示数,电压表示数始终为零,由电流报有示数可知电路是通路,而电压表示数始终为零说明电压表断路,而保持通路的情况下电压表断路只能是导线e断路了;(3)用25Ω的电阻做完实验后,然后将14Ω的电阻接入电路,根据串联分压原理可知定值电阻分压变小,电压表的示数将变小,为保持电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的接入阻值变小,即应向B端移动滑片.为了用六个定值电阻分别进行实验,即最大定值电阻时,滑动变阻器阻值最大,当最大定值电阻为25Ω时,两端电压为2V,此时电路电流I=U/R=2V/25Ω=0.08A,滑动变阻器的最大阻值R=U’/I=1V/0.08A=12.5Ω,两滑动变阻器的阻值都满足条件,为了用六个定值电阻分别进行实验,即最小定值电阻值时,电路中电流最大,此时电流I’=U/I=2V/4Ω=0.5A,满足电流条件只能选“15Ω,1A”的滑动变阻器,(4)在I﹣图象中,描点连线如图所示,图象是一条过坐标原点的一条直线,则I与成正比,
因I=k,k为常数,则IR=k,所以,可得结论电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
考点:探究电流与电压、电阻的关系实验
小佳同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验器材齐全且完好,电源电压保持不变。小佳正确串联实验器材,并将变阻器的滑片放置于一端,然后将电压表并联在电路中。闭合电键后,两电表的示数如图17所示。接着移动变阻器的滑片,观察到电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数始终不变。经思考,小佳重新正确连接电路,操作步骤正确。闭合电键后,发现两电表指针所指的刻度仍与图17所示一致。移动变阻器的滑片,当滑片位于中点位置时,电流表的示数为0.20安。继续移动变阻器的滑片到另一端时,电流表的示数为0.58安。请根据小佳同学实验过程中观察到的现象填写实验表格.(注意:请填写在答题纸上的表格中,电阻计算精确到0.1欧)。
物理量 实验序号 | 电压(伏) | 电流(安) | 电阻(欧) | 电阻平均值(欧) |
1 | | | | |
2 | | 0.20 | | |
3 | | 0.58 | |
(8分)如图是小鹭同学探究“保持电压不变时,通过导体的电流与电阻的关系”的电路图.所用实验器材是:电源(6V)、电流表(0﹣0.6A)、电压表(0﹣3V)、电阻箱(0﹣999.9Ω)、滑动变阻器(50Ω 1A)、开关、导线若干.
(1)小鹭正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表有示数,电流表没有示数,则故障可能是 .
(2)排除故障后,小鹭继续操作.请将以下步骤按正确顺序排列 (填字母).
A、调节滑动变阻器,使电压表示数保持某值不变.
B、调节电阻箱,改变其接入电路的阻值,记入下表.
C、将滑动电阻器的滑片P置于使接入电路的阻值最大位置,闭合开关.
D、读出电流表示数,记入下表.
实验序号 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 6 | 0.40 |
2 | 8 | 0.30 |
3 | 12 | 0.20 |
(4)保持上述电压表示数不变,要测量更多组数据,为保证实验顺利完成,电阻箱接入电路的阻值不得小于 Ω,不得超过 Ω.
如图甲是测量灯泡(U额=2.5V)电阻的电路,电源电压为4V.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 0.5 |
电流 | 0.24 | 0.22 | 0.19 | 0.16 | 0.10 |
(2)实验中滑动变阻器除了保护电路外,还可以 .
(3)下表是记录部分实验数据 图乙是第一次实验中电流表示数,该示数为 A,这5次实验中灯泡电阻的最大值大约为 Ω(结果保留2位小数).
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)在虚线框内画出图所示实物图的电路图。
(2)小明按图14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)小红在探究时,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1.5 V,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)接着小红换用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: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。
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(5)小红实验时所选择的滑动变阻器规格是 。