题目内容
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 。
(1) 电路如下图所示 (2) 右 电阻处断路 (3) 右 电压表示数为1.5V (5) 50Ω 1A
解析试题分析:(1)首先将电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器依次串联起来,再将电压表并联在定值电阻两端,如下图所示。
(2)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处以保护电路,观察实物图可见将滑片滑到最右端,闭合开关后,发现电流表示数为0,说明电路中有短路故障,电压表指针超过量程,说明与电压表并联的定值电阻处断路。
(3)要验证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,必须保持电阻两端的电压不变,将5Ω电阻换成10Ω电阻后,由串联电路电压与电阻的关系可知电压表示数变大,为保持电阻两端电压为1.5V不变,需增大滑动变阻器接入电路电阻,故滑片向右端移动,直至电压表示数为1.5V。
(5)滑动变阻器接入电路的最大阻值为,实验中的最大电流为0.3A,小红实验时所选择的滑动变阻器规格是50Ω 1A。
考点:画电路图,滑动变阻器使用,故障判断,控制变量法,串联电路电压与电阻的关系,实验操作设计,实验器材选取。
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 |
(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.
某实验小组的同学用额定电压是2.5V的灯泡做“测定小灯泡电阻”的实验,在实验过程中得到了如下表所示的一组U和I的数据:
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
灯泡电压U(V) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
灯泡电流I(A) | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.30 | 0.32 | 0.34 |
灯泡发光情况 | 微亮逐渐变亮 |
分析比较表格中的数据可以看出:
(1)该灯泡正常发光时的电阻是 Ω
(2)实验时通过 来改变灯泡两端的电压。
(3)在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是:
。