题目内容

在探究了通过电阻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.
电压U=2V
次  数123
电阻R/Ω51020
电流I/A0.40.20.1
(1)用笔画线代替导线,将实验电路连接完整.
(2)开关闭合前,应将滑片位于阻值最______处.
(3)闭合开关后,移动滑片时发现电流表没有示数,电压表有明显的示数.则发生故障的原因可能是______.
(4)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系:______.

解:(1)根据滑动变阻器连接的原则及电压表、电流表的正确使用,连接的电路图如图
.
(2)根据滑动变阻器保护电路的作用可知:闭合开关前滑动变阻器还应达道阻值最大处.
(3)由电路故障的原因和题中信息可知:电阻处出现断路时,出现闭合开关后,移动滑片时发现电流表没有示数,电压表有明显的示数的现象.
(4)分析表中实验数据可知:电流与对应电阻的大小乘积不变.
可得结论:当电压不变时,电流与电阻成反比.
故答案为:(1)如图所示;(2)大;(3)电阻R处出现断路;(4)当电压不变时,电流与电阻成反比.
分析:(1)①滑动变阻器“一上一下”连接;②因电源为两节干电池(每节干电池的电压为1.5V),所以电压表选0~3V的量程;电压表在使用时必须并联,且要注意“+”、“-”接线柱.③电流表滑动变阻器应串联在电路中.
(2)滑动变阻器的作用:①是改变用电器两端的电压;②是改变通过用电器的电流;③是保护电路.所以闭合开关前滑动变阻器还应达道阻值最大处.
(3)电路的故障要么是短路、要么是断路.闭合开关移动滑片时,电压表有明显的示数,说明与电压表连接的电路完好,而电流表没有示数,则说明电阻处出现断路.
(4)分析表中实验数据可知:在电压相同时,电流的大小与相对应电阻的大小乘积不变,得出结论.
点评:解决本题的关键:一是电压表和滑动变阻器的正确使用;二是电路故障的分析与判断;三是欧姆定律的掌握和理解.
练习册系列答案
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27、在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中,提供以下器材:中间有沟槽的木质轨道(如图甲,其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较为光滑)、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.
(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较
弹簧被压缩的程度
,来比较小球动能的大小,这种方法在科学上叫做“转换法”.下面的四个研究实例中也采用这种方法的是:(  )
A、学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
B、探究串联电路电阻的关系时,通过分析总电阻与各导体电阻在电路中产生的效果来认识
C、探究电功大小跟哪些因素有关时,通过小灯泡的亮度来比较电功大小
D、探究电流与电压、电阻关系时,控制电阻(电压)不变,研究电流与电压(电阻)关系
(2)为了研究动能与质量大小的关系,应让玻璃球和铁球分别从
轨道的同一高度处
释放.研究后得出的结论是:
物体的速度相同时,质量越大具有的动能越大
.
(3)课外兴趣小组活动中,物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材,设计了一个研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验方案:(实验装置如图乙)
①用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x;
②松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置;
③用刻度尺测量出小球上升的高度h.下表数据是小明的实验记录.由表中可知,
若压缩量x=1.00cm时,小球上升的高度h1,压缩量x=2.50cm时,小球上升的高度h2,则h1
<
h2(选填“>”“<”或“=”).
(4)若小球到达最高点时弹簧的弹性势能全部转化为重力势能.分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x
不成
正比(选填“成”或“不成”).
实验次数 弹簧压缩量x(cm) 上升的高度h(cm)
1 1.00 1.50
2 2.00 5.99
3 3.00 13.50
4 4.00 23.98
沈仔细同学在做探究“导体中的电流与导体的电阻和导体两端电压关系”的实验时,他选取了两节干电池、一个滑动变阻器、一块电流表、一块电压表、一个开关、3个阻值不同的电阻丝及若干导线.请你帮他完成下列内容:

(1)根据实验要求,在图1中用笔划线代替导线将实物图连接完整,并在图2虚线框内画出相应的电路图;
(2)在探究“电流与电阻关系”实验时,他的实验步骤如下:①先将5Ω的电阻R接入电路;②闭合开关S,读出电流表的示数,并把数据记录在表格中;③再分别将10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻,重复步骤②;请你说出他在实验过程中的错误是:
未保持电阻两端的电压不变
未保持电阻两端的电压不变
;
(3)他纠正错误后重新进行实验,得到的数据如下表所示.根据表中的实验数据可得出的结论是
电压不变,导体中的电流与它的电阻成反比
电压不变,导体中的电流与它的电阻成反比
;
物理量
次数
电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 20 0.12
(4)在探究“导体中的电流与导体两端电压关系”的实验中,赵明同学用图3所示的电路进行实验,通过改变干电池个数的办法获得了多组数据;而沈仔细同学利用图1所示的电路通过调节滑动变阻器的滑片也获得了多组数据.请你对两位同学的实验方案进行比较,
赵明
赵明
同学的方案更好些,原因是
操作简单
操作简单
;(写出一条即可)
(5)他还想利用图1测量一盏小灯泡的电阻,于是他用小灯泡替换了20Ω的电阻后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置后,电表示数如图4所示,则此时小灯泡的阻值是
5
5
Ω.
小红利用如图(甲)所示的电路探究“电流与电阻的关系”.实验时用两节干电池作为电源,用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω..

(1)请你在图1(乙)中用笔画线代替导线,帮小红同学将电路连接完整(连线不得交叉).①在连接电路时,开关应
断开
断开
(选填“断开”或“闭合”).
②在开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于最
右
右
(选填“左”或“右”)端,这样做的目的是
保护电路
保护电路
.
(2)小红闭合开关后,发现电流表指针有明显偏转,而电压表指针未动,请你分析产生这类现象的原因有哪些?
例如:电压表已损坏.
①
电阻短路
电阻短路
.②
电压表接触不良
电压表接触不良
.
(3)小红排除故障后,用5Ω的电阻做完实验,断开开关,将5Ω的电阻取下换上10Ω的电阻,再次闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,眼睛应注视
电压表
电压表
(选填“电压表”或“电流表”)使电阻两端的电压为
2.5
2.5
V,记下电流表的读数.
(4)小红根据所测数据绘制了如图1(丙)所示的R-I图象,由图象可知:电压一定时,通过导体的电流和电阻成
反比
反比
(选填“正比”或“反比”).
(5)小红完成实验后,发现实验桌上有一个铭牌模糊不清的电阻,小红为了知道这个电阻的阻值,她利用图1(甲)、(乙)电路图进行实验.
①前两次的实验数据已正确无误地填在下面的表格内.在做完前两次实验后,电流表出现了故障不能使用.为了顺利完成实验,小红在第三次实验时,换了一只电流表.实验时电压表的示数如图2(甲)所示,电压为
1.6
1.6
V,电流表示数已记录在表格中.实验完毕后,小红断开开关,准备整理实验器材时,发现电流表如图2(乙)所示,其中电流表出现这种现象的原因是
电流表没有调零
电流表没有调零
.
实验次数 电流/A 电压/V 电阻/Ω 测量结果
R=(R1+R2+R3)/3
1 0.30 2.5 8.3
2 0.26 2.1 8.1
3 0.16
②假如不重新实验,第三次实验测得的电阻值是
8
8
Ω.
③小红在探究“电流与电阻的关系”和“测量未知电阻阻值”两个实验时,都进行了多次测量,这两个实验进行多次测量的目的
不相同
不相同
(选填“相同”或“不相同”).
下面是段恒同学在探究电流与电压的关系时,设计的一份实验报告.请根据该同学的实验报告,回答下列问题:
实验报告
实验目的 探究在电阻一定时,电流与电压的关系
实验原理及电路图
实验步骤 (1)按照电路图连接电路,调节R,使其电阻值最大;
(2)接通开关S,调节R的滑片,使Rx两端的电压成整数倍地变化:2V、4V、6V等.
(3)由电压表和电流表,读出每次Rx两端上的电压值和电流值,填入下面的表格
实验记录
电压(V)
电流(A)
实验分析 略
(1)本实验报告不够完整,应添上的基本项目是:
①
实验器材
实验器材
; ②
实验结论
实验结论
.
(2)滑动变阻器在实验中所起的作用是:
①
保护电路
保护电路
;  ②
改变电接入电路的电阻值从而调节Rx两端的电压和通过它的电流大小
改变电接入电路的电阻值从而调节Rx两端的电压和通过它的电流大小
.
(3)假如段恒同学实验时,刚一“试触”,就发现电流的指针迅速摆动到最大刻度,原因可能是:
①
电源电压过大
电源电压过大
;  ②
电流表量程选择过小
电流表量程选择过小
.③
滑动变阻器的滑片未滑到阻值最大位置
滑动变阻器的滑片未滑到阻值最大位置
.
(4)在进行实验的过程中,因为时间关系,段恒同学只把有关的数据随意地写在如下纸条上.如果这些数据是正确的,请你再把这些数据填入他的实验报告中所设计的表格之中.纸条如下:

通过该同学的实验,补上实验结论:
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比

(5)如果段恒同学没有按图所示电路图连接实物,当闭合开关,移动滑动变阻器滑片时发现:电流表示数变小,电压表示数变大;电流表示数变大,电压表示数变小;产生该现象的原因是
电压表并联在了滑动变阻器两端
电压表并联在了滑动变阻器两端
.

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