题目内容

19．小明探究“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”．实验器材有电源（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），两只滑动变阻器（“20Ω  2A”、“50Ω  1A”），导线若干．
（1）在图上补画两根导线使电路完整，要求滑片向右移动时，电流表示数变大．
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程，原因可能是滑动变阻器接入电路的阻值较小或滑动变阻器短路．
（3）问题解决后，小明通过调节滑片来改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一．分析数据，得到的结论是当导体的电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比．
表一                                      表二
电压U/V1.21.62.02.42.8电阻R/Ω51015
电流I/A0.120.160.200.240.28电流 I/A0.300.150.10
（4）小明在探究“电流与电阻的关系”时，先后将5Ω、10Ω、15Ω的电阻连入电路中，每次移动滑片，使电压表的示数为某一个定值，并记下电流值，得到了表二中的实验数据．分析数据可知，他每次更换电阻后应向左（左/右）移动滑片，使电压表示数保持1.5V不变．小明实验时选择的变阻器规格是50Ω 1A．
（5）小华在探究“电流与电阻的关系”时，用同样的器材重新设计了电路，保持电压表的示数为3V不变，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究．小华设计的电路与小明相比，不同之处是电压表与滑动变阻器并联．

分析 （1）电压表并联接入电路，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；滑动变阻器采取“一上一下”连接方式，向右移动，电流表示数变大，由欧姆定律可知，接入电路中的电阻变小；
（2）电流表有示数说明电路是通路，电压表指针超过量程，说明滑动变阻器分担的电压过低；
（3）当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
（4）探究电流与电阻关系，应控制电阻两端电压不变，根据阻值变化及串联电路特点，根据电路图判断滑片的移动方向；分析表中实验数据得出实验结论．由串联电路特点求出滑动变阻器两端电压，由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，然后根据该阻值选择滑动变阻器的规格；
（5）实验过程中，定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器电压等于电源电压与定值电阻电压之差，定值电阻阻值不变，滑动变阻器两端电压也不变．

解答 解：（1）滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变大，由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的总电阻变小，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，故滑动变阻器接右下角接线柱；电压表并联接入电路；如下图所示：
 
（2）闭合电路后，电流表有示数，说明电路是通路；电压表指针超过量程，说明滑动变阻器接入电路的阻值较小或滑动变阻器短路，分担的电压过低；（3）由表一数据可知，导体的电阻一定，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故可以得出结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比；
（4）分析数据可知，他每次更换电阻后滑动变阻器接入电路的阻值应该变大，由电路图可知，应向左移动滑动变阻器滑片．使电压表示数U=RI=5Ω×0.30A=1.5V不变；
由题意知，电阻两端电压UR=1.5V，滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=4.5V-1.5V=3V，
因为I=$\frac{U}{R}$，所以当电路电流I=0.1A时，滑动变阻器接入电路的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω＞20Ω，
因此滑动变阻器应选规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器．
（5）小明的实验中电压表测待测电阻两端电压，电压表示数为1.5V，则滑动变阻器电压为4.5V-1.5V=3V；
电阻与对应的电流值与小红的相同，说明待测点两端电压与小明实验中待测电阻电压相同，为1.5V，
而小华在实验中保持电压表的示数为3V，这说明在小华的实验中，电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器电压，
因此两实验电路的不同之处是：小华在实验中，电压表与滑动变阻器并联测滑动变阻器电压．
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器接入电路的阻值较小或滑动变阻器短路；
（3）当导体的电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比；
（4）左；1.5；50Ω  1A；
（5）电压表与滑动变阻器并联．

点评 本题考查了根据实物电路图作实验电路图、实验注意事项、滑动变阻器的调节、实验数据分析、实验器材的选择，是实验的常考问题，一定要掌握；分析清楚电路结构是正确作出电路图的前提与关键．

练习册系列答案
相关题目
15．完成下列作图
（1）根据平面镜成像的特点，在图1中画出物体AB在平面镜MM′中的像A′B′．
（2）请在图2中分别标出小磁针a、b静止时的N、S极．
10．回顾实验和探究：（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究电磁感应现象：
实验现象在如图装置中，闭合开关，让导体不动，电流表指针不偏转；让导体向上或向下运动，电流表指针不偏转；让导体垂直纸面向里或向外运动，电流表指针偏转．
应用根据此现象可以制成发电机．如果把电流表换成电源，闭合开关后发现导体运动，说明磁场对电流有力的作用．由此制成电动机．
（2）探究欧姆定律
实验装置请根据电路图1将实物图2电路连接完整：
方法步骤①连好如图电路后，移动滑片P，测量并记下几组电压值和电流值，填入表1；
②在ab间分别接入10Ω、15Ω、20Ω的电阻，移动滑片P，使ab间电压保持不变，记下对应的电流值，填入表2．
表格表1  R1=10Ω
U/V369
I/A0.30.60.9
表2  U=6V
R/Ω101520
I/A0.60.40.3
结论（1）根据表1得出：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．
（2）如果把定值电阻换成小灯泡，会发现当滑片向右移动时灯的亮度变暗，灯泡的功率变小．
（3）探究影响电磁铁磁性强弱的因素：
实验
过程		用如图所示的装置进行实验，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数相同，发现电磁铁乙吸引大头针的数目比甲多．
结论上述实验说明：电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关．
7．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完善（要求滑片向左移动时灯泡变暗）．

（2）小明同学连接好最后一根导线后，闭合开关，他发现无论怎样移动滑片，灯泡都很暗，且两表示数不变，出现上述故障的原因可能是：①电源电压太小；②滑动变阻器同时接下面两个接线柱．
（3）故障排除后，小明同学闭合开关，移动滑动变阻器记下了几组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I-U图象，根据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是0.625W．
（4）他利用已测出的几组数据求出了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻值是变化的，产生这一现象的原因是灯泡电阻受温度影响，随温度的升高而增大．
14．甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”），导线若干．

（1）甲小组探究“电流与电压的关系”
①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．
②他们将5Ω的电阻接入电路，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最左（选填“左”或“右”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路的作用．
③他们进行实验得到的数据如表，由此可得到的实验结论是：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
电压U/V1.01.53.0
电流I/A0.20.30.6
④你认为本次实验中多次测量的目的是为了使实验结论更具有普遍性和可靠性，便于寻找实验普遍规律．
（2）乙小组探究“电流与电阻的关系”
①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值．再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻后，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应增大（选填“增大”、“减小”或“不变”），使电压表示数保持1.5V保持不变．
②若要使所给的4各定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应选择滑动变阻器的规格是50Ω 1A，理由是：当定值电阻为20Ω时，UR=1.5V，U变=4.5V-1.5V=3V，$\frac{{U}_{R}}{{U}_{变}}$=$\frac{R}{{R}_{变}}$，所以$\frac{1.5V}{3V}=\frac{20Ω}{{R}_{变}}$，R变=40Ω，滑动变阻器最大阻值至少为40Ω，所以选50Ω 1A的滑动变阻器．
4．在探究浮力大小与那些因素有关的实验中，小明同学直接将重为3N的石块浸没在水和盐水中时，弹簧测力计的示数如图所示：
（1）从图中可看出石块所受浮力的大小与液体密度有关；
（2）若将石块向上提，使其露出水面一部分，则水面高度会下降（选填“上升”或“下降”），杯底所受压强将变小；
（3）从该实验还可以知道盐水的密度是1.2×103kg/m3．
11．如图是有关电与磁实验的装置图，其中用来研究电磁感应现象的是（　　）
A．B．
C．D．
8．按题目要求作图．

（1）如图（1），重5N的小球沿斜面自由滚下，请在图中画出其所受重力的示意图．
（2）如图（2）中S′为发光点S的像，S发出的光经水面反射后经过A点，请画出发光点S和S发出的光线经水面反射后经过A的完整光路．
（3）在图（3）中，标出小磁针的N极及磁感线的方向．
9．汽油机是工农业生产中常用的热机，某型号汽油机的结构如图，若该汽油机的效率是20%，飞轮转速是1200r/min，汽油的热值为4.6×107J/kg，则在汽油机内完全燃烧1kg汽油能放热4.6×107J，这些热通过该汽油机转化为对外做的有用功9.2×106J；该汽油机每秒钟内完成40个冲程，做功10次．

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