题目内容
实验室有如下器材:满足实验要求的电源一个、电压表一块、电阻箱(电路图符号)一个、阻值分别为1Ω~15Ω的已知定值电阻多个、开关一个和导线若干。小阳想利用其中的大部分器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时,电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”。请画出实验电路图,写出实验步骤,设计出实验数据记录表。
(1)实验电路图如图所示
⑵实验步骤:
①按电路图连接电路;
②闭合开关S,用调好的电压表测量R1两端的电压U1,并将R1的阻值及U1记录在实验数据记录表中;
③断开开关S,把电压表改接在R2两端,闭合开关S,用电压表测量R2两端的电压U2,并将R2的阻值及U2记录在实验数据记录表中;
④仿照步骤③,再做四组实验,并将R3、R4、R5和R6的阻值和相对应的电压值U3、U4、U5和U6记录在实验数据记录表中。R/Ω U/V
解析试题分析:要探究电阻两端的电压与该电阻的阻值的关系,应选择多个阻值不同的电阻,用电压表分别测每个电阻两端的电压进行实验,同时这些电阻串联以满足电流一定的条件。
考点:实验设计
(9分)某校兴趣小组的同学利用图(甲)所示电路进行两项实验研究:
第一、测定某电阻的阻值;
第二、研究灯泡灯丝的电阻随电压的变化规律.
次数 物理量 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 2.0 | 4.0 | 5.0 |
I/A | 0.20 | 0.39 | 0.51 |
(1)首先,他们只闭合S1,断开S2,调节滑动变阻器,观察电压表和电流表的读数,得到表中三组数据.请你根据表中的数据,帮他们计算电阻R的阻值(计算结果保留1为小数).
(2)然后,他们断开开关S1,闭合开关S2,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数,根据记录结果将数据绘制成电流和电压的关系图象(乙).根据图象,他们发现灯泡电阻是随电压变化而变化的.请你计算,当电压表示数为2.5V保持不变时,在50s时间内,灯泡L消耗了多少电能?
(3)最后,他们同时闭合S1和S2,调节滑动变阻器,使灯泡L的功率为0.1W时,R的功率是多大?
如图甲是晓科同学探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”的实验电路图.
(1)根据甲图,用铅笔连线将乙图的实物图连接完整.(2分)
(2)实验时,晓科先将5Ω和10Ω的定值电阻分别接在A、B两点之间,闭合开关调节滑动变阻器滑片得到两组实验数据填入了下表;然后她又将A、B两点的电阻更换为15Ω,闭合开关并调节滑动变阻器滑片,直到电压表的示数为3V,此时的电流表的指针位于图丙所示,请填入表格中的相应空格内。(2分)
(3)分析晓科三次试验数据可能得到的结论是: (2分)
实验序号 | 电压/V | 电阻/Ω | 电流/A |
1 | 3 | 5 | 0.6 |
2 | 3 | 10 | 0.3 |
3 | 3 | 15 | |
| | | |
(3分)用如图所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱 ,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻.小明用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I; |
B.读出电阻箱的示数R; |
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I; |
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大. |
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数为30 Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为 Ω.
(3)本实验物理思想方法可称为 (选填“控制变量法”或“等效替代法”).
在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后,同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题。请你和他们一起解决下列问题:
(1)在方框内画出电路图。
(2)在导线连接完成后,闭合开关前还应_______________。
(3)一位同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻。他认为这样操作简捷高效。那么:
①电压表示数会怎样变化:____________________。
②请你指出他在操作中的错误:_______________。
(4)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系:________________________。
电压U=2V | |||
次 数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 |