题目内容

18.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)在图2虚线框内画出图1所示实物图的电路图.

(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最右端(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定值电阻断路
电压表所选量程太小.
(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1.5V,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右端移动(选填“左”或“右”),直至电压表示数为1.5V,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:在电压不变的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成反比.
电阻R/Ω51015
电流 I/A0.300.150.10

分析 (1)滑动变阻器与电阻串联,电流表串联在电路中,电压表并联在电阻两端,据此对应画出电路图;
(2)滑动变阻器使用时在闭合开关前滑片滑到阻值最大处;定值电阻断路或电压表使用量程太小;
(3)当将电阻由5Ω更换为10Ω后,定值电阻阻值变大,定值电阻分压变大,滑动变阻器分压变小,为保证电阻两端电压不变,应移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变大,使电阻两端电压减小;
(4)当电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比.

解答 解:(1)滑动变阻器与电阻串联,电流表串联在电路中,电压表并联在电阻两端,据此对应画出电路图如下:

(2)按图正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最右端阻值最大处;闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程,故障原因可能是:定值电阻断路,电压表所选量程过小;
(3)定值电阻由5Ω更换为10Ω后,定值电阻分压变大,大于原来的电压1.5V,为保持定值电阻两端电压1.5V不变,由电路图可知,应向右移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压减小到原来的值1.5V,保持电阻两端电压不变;
(4)由数据表格可知,在电压不变时,导体中的电流与其电阻成反比.
故答案为:(1)如上图;
(2)右;定值电阻断路,电压表所选量程太小;(3)右;1.5V(4)在电压不变的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成反比.

点评 此实验主要考查学生电路图的画法、对于电流与电阻的关系的理解和掌握.

练习册系列答案
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6.在探究“并联电路的电流规律”中,某同学设计出电路:
(1)通过两灯泡的电流都约0.4A左右,请连实物图1.

(2)闭合开关时某小组 有两个电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙所示的两种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题?
甲:电流表正负接线柱接反了乙:选用的量程太大了
(3)如图3是小明探究串联电路特点的实验电路图:
(A)小明最好选择两个小灯泡的规格是不相同的.(填“相     同”或“不相同”).
(B)小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后,刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,但L1没亮.他在实验操作中不当之处是:连接电路时,开关没有断开.实验时L1没亮的原因可能是C
 A.通过灯泡L1的电流比L2中的电流小    B.该灯泡的灯丝断了
C.该小灯泡灯座处可能短路了   D.该灯泡靠近电源负极
(C)当小明改正错误,正确连好电路后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯L1、L2电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗;小欢认为小林的解释是错误的,她只利用图中的器材设计了一个实验,并根据实验现象说明小林的解释是错误的.在上面虚线框中,在图4中画出小欢所设计的实验电路图,根据L1比L2亮实验现象说明小林的解释是错误的.
13.在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时:
(1)小红把两个灯泡L1、L2串联起来(如图1所示),闭合开关发现:灯L1较亮,灯L2较暗.由此他猜想:电流从电源正极流出,流过小灯泡L1后会减小,因此流过L1的电流比流过L2的电流大.为了验证该猜想是否正确,请你在不增加任何其他器材的情况下请设计实验验证.对换原电路中灯L1、L2的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则小红猜想正确,若仍是L1比L2亮,则小红猜想不正确

(2)为了进一步探究串联电路中各点的电流有什么关系,小明设计实验如下:把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中,分别把图2中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系.在测量A点电流时,小明刚接好最后一根导线,小灯泡就亮了,同时观察到电流表指针偏转至了零刻线的左侧,小红帮他立即切断电源.小明操作中存在的错误有连接电路时开关没有断开、电流表正负接线柱接反了.
(3)正确连接电路后,小明测得A点电流如图3所示,则通过A点的电流为0.24A.
(4)在测量C点电流时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数.为了找出故障原因,小明用电压表进行检测,发现AB间电压为0,AC间电压为3V,BC间电压为3V.则电路故障可能是C
A.L1断路      B.L1短路      C.L2断路      D.L2短路
(5)排除故障,继续实验,测得通过A、B、C各点的电流是相等的,为了验证结论的普遍性,下一步他的操作是D
A.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量A、B、C三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量A、B、C三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流.

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