题目内容

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），如图所示．则该实验中，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．
（1）右、滑动变阻器R2断路；（2）正；（3）0.3

试题分析：
（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，滑片要移到右端；
②电流表A为零，说明电路中R1或R2断路；电压表V1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，因此故障只能是电阻R2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，通过导体的电流与电压成正比。
（3）在“保证实验器材安全的前提下”，指的是电路中最大电流不能超过电流表的量程0.6A，电压表V1的示数不能超过3V，电压表V2的示数不能超过15V．从（2）的表格中，计算出定值电阻R1的阻值R1=，电压表V1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=。
练习册系列答案
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如图所示的物品中，通常情况下属于绝缘体的是（　　）
A．B．C．D．
已知两个定值电阻器，R1=4Ω，R2=6Ω将它们串联后总电阻为______Ω，若将它们并联后接在电路中总电阻一定小于______Ω．
（5分）某兴趣小组研究规格为6V.3W的小灯泡的电压和电流关系的实验装置如图．其中部分装置已连接好．

（1）如图甲，完成未连接完整的实物图．
（2）某次测量中，小灯泡的电流如图乙，示数为　  　A．
（3）某同学描绘出的小灯泡电压和电流图线如图丙．小灯泡的电阻值随着电流的增大而　 　．实验过程中，若小灯泡消耗的功率为0.6W．小灯泡两端的电压是　 　V．
探究“电流与电阻的关系”。器材有：滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω)，导线若干。
⑴图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
⑵电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于_________端（选填“A”或“B”）
⑶闭合开关后，移到滑片，使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是____________________________________________________。改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数为________A（如图乙所示）。
综合分析数据可得：电压一定时，_______________________________________。 
 
【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中。
⑴分析表2中数据可得：电阻一定时，____________________________________。
⑵分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为_______________Ω。
如图所示的电路中电源电压为U=6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。我们在图中的M、N之间接入不同的待测电阻和小灯泡。进行了下列实验探究。请完成下列填空     
                     
（1）利用该电路探究电流与电阻关系时，仅将M、N之间的电阻由10Ω替换成5Ω，闭合开关S，电流表示数将         （选填“增大”或“减小”），要使电压表示数不变，应将滑片向     （选填“a”或“b”）端滑动到一定位置。
（2）若在M、N之间接入额定电压为3.6V的小灯泡L，调节滑片P使灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为        A，灯泡的额定功率是      W。保持滑动变阻器滑片现在的位置不动，将灯泡L换成看不清标识的电阻箱，只调节电阻箱，将电压表的示数调为3.6V时，此时电阻箱接入电路的阻值为      Ω。
（3）为探究串联电路总电阻的阻值与各串联电阻的阻值之间的关系，他们将5Ω和10Ω的定值电阻串联后接入M、N之间，滑动滑片P，读得电压表和电流表的示数分别如下：当U1=2.92V时，I1=0.20A，当U2=4.44V，I2=0.30A，分析两组数据可得到两点组串联后总电阻阻值的测量值是        Ω。
某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像，下列结论与图像相符的是（   ）
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大　　　
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
D．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
（4分）物理实验课上小明探究电流与电压的关系．
【提出问题】
通过导体的电流与导体两端电压有什么关系？
【猜想】
①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比．
②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成反比．
【实验器材】
电源（电压恒为6V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），滑动变阻器（3Ω  1A），导线若干．
【实验过程】
（1）小明根据如图所示电路图连接实物后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程．小明操作中的错误是　_________　．
（2）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表所示．分析数据可得出猜想　_________　是正确的（请填写序号）．小明实验时选择的定值电阻是　_________　Ω．
电压
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
（3）小明在实验中想把电压表的示数调到1V，但无论怎样调节都无法达到要求，其原因是　_________　．
实验桌上有如下器材：满足要求的电源一台；调好的电流表和电压表各一块、开关一个、滑动变阻器一个，电阻箱一个（），阻值已知但大小不同的定值电阻和导线若干。请你从中选择器材，设计一个实验证明：“当电阻两端的电压保持不变时，通过电阻的电流跟电阻成反比”。要求：⑴画出实验电路图；⑵写出主要实验操作步骤；（3）设计数据记录表格。

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