题目内容

探究电流与电压、电阻的关系.
【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】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的平方成正比.
③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4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(“20Ω 2 A”、“50Ω 1 A”),导线若干.

【实验过程】(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图.
(2)小明按图正确连接电路后,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
闭合开关前滑动变阻器滑片没有移到最大阻值处
闭合开关前滑动变阻器滑片没有移到最大阻值处

(3)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、电压的值如表一.分析数据可得出猜想
是正确的.
表一                                                               表二
电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 电流 I/A 0.30 0.15 0.10
(4)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据.分析数据得出,猜想③是正确的.为了完成此实验,滑动变阻器应选择
“50Ω1A”
“50Ω1A”
(“20Ω 2A”和“50Ω 1A”中选择一个),实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是
测出多组实验数据,找出普遍结论
测出多组实验数据,找出普遍结论

(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究.小华与小红的实验相比不同之处是:
小华在实验中,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器电压
小华在实验中,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器电压
分析:(1)分析清楚实物电路图的结构,根据实物电路图作出实验电路图;
(2)闭合开关前,滑片应移到最大阻值处;
(3)分析表一实验数据,得出实验结论,然后判断哪个猜想是正确的;
(4)定值电阻越大,电路电流越小,滑动变阻器接入电路的阻值越大,由串联电路特点及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值,根据该阻值选择滑动变阻器;为了读出普遍结论,需要进行多次实验,测出多组实验数据;
(5)实验过程中,定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器电压等于电源电压与定值电阻电压之差,定值电阻阻值不变,滑动变阻器两端电压也不变.
解答:解:(1)根据实物电路图,作出实验电路图,如图所示;
(2)电路连接正确,闭合开关,电流表有示数,电压表指针超过量程,说明定值电阻电压太大,滑动变阻器分压太小,是由于:闭合开关前滑动变阻器滑片没有移到最大阻值处造成的;
(3)由表一实验数据可知,在电阻阻值一定时,
通过电阻的电流与电阻两端电压成正比,故猜想①正确;
(4)定值电阻两端电压是1.5V,则滑动变阻器两端电压U=U-UR=4.5V-1.5V=3.0V,
当电路电流为0.1A时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,
∵I=
U
R

∴此时滑动变阻器接入电路的阻值R=
U
I
=
3V
0.1A
=30Ω,因此滑动变阻器应选“50Ω 1A”;实验中进行多次测量的目的是:为了得出普遍结论.
(5)小红的实验中电压表测待测电阻两端电压,电压表示数为1.5V,则滑动变阻器电压为4.5V-1.5V=3V;
电阻与对应的电流值与小红的相同,说明待测点两端电压与小红实验中待测电阻电压相同,为1.5V,而小华在实验中保持电压表的示数为3V,这说明在小华的实验中,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器电压,因此两实验电路的不同之处是:小华在实验中,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器电压.
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)闭合开关前滑动变阻器滑片没有移到最大阻值处;
(3)①;(4)“50Ω 1A”;(5)小华在实验中,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器电压.
点评:探究电流与电阻关系时,应控制定值电阻两端电压不变,实验所选滑动变阻器不能太小,或定值电阻两端电压不能太大,否则无法完成实验.
练习册系列答案
相关题目
(2009?宝山区二模)在做“探究电流与电压、电阻之间的关系”实验时,小顾同学利用电流表和电压表等工具,先后对甲、乙和丙三个导体进行测量,测得数据如表一、表二和表三所示.
表一  导体甲
实验
序号
电压
(伏)
电流
(安)
1 1.5 0.05
2 3.0 0.10
3 4.5 0.15
表二  导体乙  
实验序号 电压
(伏)
电流
(安)
4  1.5  0.15
5  3.0  0.30
6  4.5  0.45
表三  导体丙
实验序号 电压
(伏)
电流
(安)
7  1.5  0.30
8  3.0  0.60
9  4.5  0.90
①分析比较实验序号 1、2、3 或 4、5、6 或 7、8、9 数据,发现甲导体(或乙导体或丙导
体)两端的电压增大时通过它的电流也增大的现象,据此得出的初步结论是:通过同一导体中的电 流随加在它两端的电压的增大而
增大
增大

②分析比较实验序号
1、4、7(或 2、5、8或 3、6、9)
1、4、7(或 2、5、8或 3、6、9)
的数据,可得出的初步结论是:
电压相同时,通过不同导体的电流不同
电压相同时,通过不同导体的电流不同
,即不同导体对电流的阻碍作用不同.
③进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论.
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据,可得:
同一导体,通过导体的电流与它两端的电压的比值相同,即电阻相同
同一导体,通过导体的电流与它两端的电压的比值相同,即电阻相同

(b)分析比较表一、表二和表三中的数据,可得:
不同导体,通过导体的电流与它两端的电压的比值不同,及电阻不同
不同导体,通过导体的电流与它两端的电压的比值不同,及电阻不同

④联系第②、③小题的结论,还可以发现:
导体中的电流与加在导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
导体中的电流与加在导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
为了探究电流与电压和电阻的关系,同学设计了如图甲所示的电路图.实验器材如图乙所示,实验中使用的电阻R分别是5Ω、10Ω、15Ω.
(1)如图丙所示的连接中,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放在
端,在这个探究试验中滑动变阻器有两个作用,其一是
保护电路
保护电路
,其二是
改变电路中的电流和电阻两端的电压
改变电路中的电流和电阻两端的电压

(2)若某同学在探究通过导体的电流与导体的电阻的关系试验中,得到如表一所示的实验数据.分析表中数据可知,电流跟电阻
不成
不成
(填“成”或“不成”)反比例关系,这与欧姆定律
不相符
不相符
(填“相符”或“不相符”),造成这样的探究结果的原因是
没有控制定值电阻两端电压相同
没有控制定值电阻两端电压相同

(3)在此探究实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,你认为应该采取的操作是
D
D

A.闭合开关,读出电流表的读数  B.闭合开关,将变阻器的滑片适当向左移
C.改变电压表、电流表的量程    D.闭合开关,将变阻器的滑片适当向右移
(4)表二是某同学探究电流与电压关系时记录的几组实验数据,在图丁中画出对应的I-U曲线,通过对曲线的分析,可得到初步结论是
电阻一定,通过导体的电流与导体两端电压成正比.
电阻一定,通过导体的电流与导体两端电压成正比.


表一
次数 R I
1 5 0.4
2 10 0.24
3 15 0.2
表二
试验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网