题目内容

3.利用下列器材研究电流跟电压、电阻之间的关系.

(1)按电路图(图1)用笔线连接电路图2.
(2)在研究电流跟电压的关系时,应保持电阻不变,移动变阻器的滑片,改变电阻R两端的电压,测出相应的电流.在研究电流跟电阻的关系时,应保持电压不变,改变电阻,测出相应的电流.
(3)下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录:
表1  电阻R=15Ω
电压U(V)1.534.5
电流I(A)0.10.20.3
表2  电压U=2V
电阻R(Ω)51020
电流I(A)0.40.20.1
分析表1数据,可得出结论电阻一定时,通过导体电流与导体两端电压成正比;分析表2数据,可得出结论电压一定时,通过导体电流与导体电阻成反比;综合以上得到欧姆定律,其内容是导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,其表达式为:I=$\frac{U}{R}$.

分析 (1)根据电路图用电流流向法连接电路图;
(2)研究电流跟电压、电阻之间的关系时应采用控制变量法;研究电流跟电压关系时,控制电阻不变,研究电流跟电阻关系时要保持电压不变;
(3)根据对欧姆定律的掌握分析答题.

解答 解:(1)电流从电源的正极出发,以次把开关、滑动变阻器、电流表、电阻串联到电源的负极,电压表并联到电阻两端,如图:

(2)根据控制变量法可知:研究电流跟电压关系时,控制电阻不变,移动变阻器的滑片,改变电阻R两端的电压,测出相应的电流;研究电流跟电阻关系时要保持电压不变,改变电阻,测出相应的电流.
(3)分析分析表1数据可知:表一中的电阻R=15Ω不变,随着电阻两端的电压增大,通过电阻的电流也增大,并且成倍数的增大,即在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
分析分析表2数据可知:表二中的电压U=2V不变,当电阻增大时,通过电阻的电流减小,并且成倍数的减小,即在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
综合以上得出欧姆定律,其内容是:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.其表达式为I=$\frac{U}{R}$.
故答案为:(1)如上图;(2)电阻;电压;电流;电压;电阻;电流;
(3)电阻一定时,通过导体电流与导体两端电压成正比;电压一定时,通过导体电流与导体电阻成反比.欧姆;导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比;I=$\frac{U}{R}$.

点评 本题考查了根据电路图连接实物图的方法,侧重考查了控制变量法,这是实验中常用的方法,也是常考的方法.

练习册系列答案
相关题目
14.探究“电流与电阻的关系”.器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω,15Ω,20Ω),导线若干.
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.

(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于A(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,移动滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表1所示.老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据.当他把5Ω的电阻接入电路时,若要使电压表示数仍为4V,则实验不能继续进行,其原因是电路中的电流超过了电流表所选的量程.改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为0.8A(如图乙所示).
综合分析数据可得:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
表1                 
电压U/V4
电阻R/Ω201510
电流I/A0.200.280.40
表2
电阻R/Ω10
电压U/V23456
电流I/A0.20.30.40.50.6
【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”,将滑片从一端移到另一端的过程中,将收集的实验数据填入了表2中.
(1)分析表2中数据可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
(2)分析可知,小明使用的变阻器的最大阻值为20Ω.
13.课外综合实践活动中,小华等同学将两只“3.8V  0.3A”的小灯泡连接成串联电路.实验时不慎把甲灯泡的玻璃外壳打碎了,让小华惊奇的是,原来发光较弱的甲灯泡不发光了,而乙灯泡不仅没熄灭,反而更亮了.仔细观察电路后,还发现这时电压表的示数为1.6V(电压表测甲灯泡两端的电压),电源电压为4V.小华对此产生了疑问:玻璃外壳打碎后,
甲灯仍有电流通过为什么不发光呢?小组的同学提出了以下两种猜想:
猜想1:甲灯中的电流可能小于外壳打碎前的电流.
猜想2:甲灯的实际功率可能小于可以发光的功率.
请回答问题:
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想1是错误(选填“正确”或“错误”)的.他们判断的依据是观察到乙灯更亮了,根据串联电路中电流相等 的特点;所以甲灯中的电流大于外壳打碎前的电流.
(2)为了验证猜想2,由于手头没有电流表,小华通过查阅有关资料获得“3.8V  0.3A”小灯泡的电流随电压变化的数据,以及不同电压下的发光情况(如表所示),并描出了该灯泡电流随电压的变化图象.
电压U/V00.51.01.52.02.53.03.54.0
电流I/A00.120.160.200.220.250.270.290.31
灯泡发光情况不发光发光,由暗渐渐变亮
由试题中信息和前面的讨论,可以判断猜想2是错误 (选填“正确”或“错误”)的.写出分析(计算)推理的过程.甲灯泡外壳打破后,乙灯泡仍然是完好的灯泡,符合表格中的U-I关系,此时由甲灯泡两端电压为1.6V,则乙灯泡电压为2.4V,由表格数据可知,此时电路中的电流约为0.25A,则此时P=UI=0.4W,而对于正常的小灯泡,最小的发亮功率Pmin=UI=1.5V×0.2A=0.3W,P>Pmin,因此猜想2错误错误..
(3)甲灯泡的玻璃外壳打碎后,引起灯泡从发光较弱到不发光的因素究竟是什么?
同组的小兰同学联想到,刚从炼钢炉里倒出来的钢水,温度很高发出耀眼的白炽光,一段时间后,温度降低钢水凝固发出红光直至不发光.提出新的猜想:甲灯灯丝玻璃外壳打碎了后,灯丝可能因温度低 而不发光.
为了验证猜想,小华等同学在前面实验的基础上,适当调高稳压电源的电压后,观察到甲灯泡灯丝发出微弱的红光,但在短时间内灯丝就烧断了.至此,你认为小灯泡的玻璃外壳有什么作用减少散热,使灯丝温度可达到白炽发光的程度 (只要写出其中的一点).

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