题目内容

8．用如图所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”实验中：
（l）连接电路时，开关应处于断开状态（选填“断开”或“闭合”）；
（2）实验中，所测的数据如表一所示，由表一数据可得：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
表一
R=10Ω电压/V1.522.5
电流/A0.150.20.25
表二
  U=2V电阻/Ω51020
电流/A0.40.20.1
（3）探究“电流与电阻的关系”，所测的数据如表二所示：
①依据表格和电路图分析，将电阻R 由5Ω换成10Ω，闭合开关进行实验时，应向B（选填“A”或“B”）端移动滑片P，使电压表的示数保持2V不变；
②根据表二数据可得：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（4）实验中通过调节滑动变阻器以便多次测量，目的是避免实验的偶然性．

分析 （1）在电路的连接中，开关应断开，滑动变阻器应置于阻值最大处；
（2）电流与电压的关系：电阻不变，电流与电压成正比；
（3）根据控制变量法的要求与实验步骤分析答题；分析表中实验数据，然后得出结论；
（4）多次测量避免偶然性，使实验结论具有普遍性．

解答 解：
（1）根据连接电路的基本要求可知，连接电路时开关应处于断开状态，变阻器的滑片应置于阻值最大处；
（2）由表一中数据知，电阻不变，电压与电流的比值是定值，从而得出结论：电阻不变，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
（3）①探究电流与电阻的关系实验，应控制电阻两端电压不变，将电阻R由5Ω换成10Ω，电阻两端电压将变大，为保持电阻两端电压不变，应减小电阻两端电压，增大滑动变阻器分压，由图示电路图可知，应向B端移动滑片P，使电压表的示数保持2V不变；
②由表二中数据可知，在电压不变时，电流与电阻的乘积是定值，即电流与电阻成反比，由此可得：在电压一定时，电流与电阻成反比；
（4）本次实验进行多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，避免偶然性．
故答案为：（1）断开；（2）电阻；正；   （3）B； 2；电压；  反；（4）避免实验的偶然性．

点评 本题考查了在电路连接中的注意问题，探究电流和电压、电阻的关系，考查了滑动变阻器在不同实验中的作用及对实验数据的分析，关键是掌握控制变量法的应用．

练习册系列答案
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12．如图所示电路，使灯L1、L2串联，应闭合开关S1；要使L1、L2并联，应闭合开关S2、S3；如果闭合S1、S3，断开S2，灯L2亮；如果闭合开关S1和S2会出现短路，这绝不允许．
13．如图所示，用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为10N，滑轮重均为1N，不计绳重和摩擦，所用的拉力分别是F1和F2，拉力所做的功分别是W1和W2，机械效率分别是η1和η2，则W1＜W2，η1＞η2（均选填“＞”“＜”或“=”）．
10．下列现象中不属于机械运动的是（　　）
A．一江春水向东流B．海水奔腾C．星光闪闪D．春风拂面
3．小明利用如图所示的电路，来探究“电流与电压和电阻的关系”
（1）在探究“电流与电压的关系”的实验中：
①小明在闭合开关S后，发现电压表的指针反向偏转，出现这种现象的原因是：电压表的正负接线柱接反．
②小明通过实验得到多组实验数据，由这些数据画出如图乙所示的图象，由图象可得结论：保持电阻不变时，电流与电压成正比．
（2）在探究“电流与电阻的关系”的实验中，小明选择的四个定值电阻的阻值分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω．小明将5Ω的电阻接入电路中，移动变阻器的滑片P使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数．用10Ω的电阻代替5Ω的电阻接入电路，把变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为1V时，再记录此时电流表的示数．
13．用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“200Ω 2A”字样，电阻箱分别可调为50Ω、100Ω、200Ω、500Ω等阻值．

（1）根据电路图连接实物图，连接电路前开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器应滑到最右 （选填“左”或“右”）端．
（2）正确连接电路后将电阻箱调为50Ω，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数且近似为3V，则电路中的故障可能是C．
A．电流表短路    B．电压表开路    C．电阻箱开路    D．电阻箱短路
排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.04A．
（3）将电阻箱由50Ω调为100Ω，闭合开关，为了保持电压表的示数为2V不变，应将滑动变阻器的滑片P向右 （选填“左”或“右”）移动，记录此时各表的示数．
（4）将电阻箱由100Ω调为200Ω，重复步骤（3），记录多组数据如表所示．
实验次数电阻箱阻值/Ω电流表示数/mA
150（2）
210020
320010
分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．
（5）下课后，以为同学问老师是否能将电阻箱调为500Ω或更大再进行试验？老师回答不能并为该同学解释不能更换的原因．请你说说该原因是：滑动变阻器的最大阻值为200Ω，无法保持定值电阻两端电压始终为2V．
20．实验桌上提供了符合实验要求的实验器材．电压表1只，电流表1只，滑动变阻器1个，电源1个，电阻箱1个（电阻箱符号为：），开关1个，导线若干．小玲用提供的器材，设计实验探究当电阻两端的电压不变时，通过电阻的电流与电阻的关系．请你思考这个实验，回答下列问题：
（1）小玲所探究的问题中，自变量是电阻．
（2）改变自变量的方法是改变电阻箱接入电路的电阻．
（3）控制电阻两端的电压不变的方法是调节滑动变阻器滑片位置使电压表示数不变．
17．探究电流、电压、电阻的关系实验，实验电路如图所示：小明通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表．分析数据可得出：电阻一定时，电流与电压成正比．
电压U/V1.21.62.02.42.8
电流Ⅰ/A0.120.160.200.240.28
（1）利用这个电路继续探究“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”的实验，小明进行如下操作：①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1.5V，并记下电流值；②再分别改接10Ω、15Ω的电阻，得到了如表中的实验数据．（滑动变阻器规格有20Ω 2A；50Ω 1A） 请你根据实验数据分析评价小明设计的实验操作不正确之处：没有控制电阻两端的电压不变
电阻R/Ω   5    10    15
电流Ⅰ/A 0.300.225  0.18
（2）小明改正错误后继续实验，得出了下表的实验数据．小华也在探究，他重新设计了电路，保持电压表的示数为3V，得到了与如表相同的数据，也完成了实验探究．小明与小华的实验相比不同之处是小华把电压表并联在滑动变阻器的两端．
电阻R/Ω   5    10    15
电流Ⅰ/A 0.300.15  0.10
18．回顾实验和探究：（请将下列实验报告中的空缺部分补充完整）
探究欧姆定律：
实验装置请根据电路图将第一步实验的实物电路连接完整：
方法步骤①用10Ω的电阻做实验，连接电路，移动滑片P，测量并记下几组电压值和电流值，填入表1．
②用20Ω的电阻做实验，连接电路，移动滑片P，测量并记下几组电压值和电流值，填入表2．但少填了一组数据，请你帮她填上．
表格表1    R1=10Ω 
U/V369
I/A0.30.60.9
表2    R2=20Ω  
U/V369
I/A0.150.30.45 
图象请利用表1数据，用描点法画出R1的U-I图象．
结论方法横向分析表1、表2的数据，可以得到：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
上述结论及通过比较两个表格的异同点而得出的，这里运用的科学方法是比较法，
问题讨论我们还可以利用此装置测量导体的电阻，依据的原理公式是R=$\frac{U}{I}$．其中运用的科学方法是伏安法．

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