探究电流与电压、电阻的关系。
【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】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③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4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(20 Ω 2 A、50 Ω 1 A),导线若干。
【实验过程】(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。![]()
(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。
表一 表二
| 电压U/V | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 | | 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是: 。
【知识拓展】小红实验时选择的变阻器规格是 。
(7分)小红按图甲所示的电路探究电阻上的电流跟两端电压的关系。![]()
(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接好,要求变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为0,电压表示数约为3V,则电路中出现的故障可能是_______________;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是_______________;
| U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| I/A | 0.14 | 0.24 | 0.34 | 0.44 | 0.54 | 0.64 |
(4)现将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,若要测出该小灯泡的额定功率,则原实验器材中必须改动的是_______________;
(5)经检查无误后,闭合开关,调节变阻器的滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则此时流过灯泡的电流是_________A,灯泡的额定功率是___________W。(结果保留两位小数)
阿伟同学在探究电流与电压的关系时,用到如下器材:电源1个,电流表、电压表各1只。定值电阻(5Ω,、lOΩ、15Ω各1只),滑动变阻器1只,开关1个,导线若干;设计的电路如图所示。![]()
⑴实验使用了控制变量的方法,其中被控制的变量是电阻,这个电阻的阻值是 Ω,滑动变阻器的作用是________________________
下面是他们获取的几组实验数据。
| 电压U/V | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| 电流I/A | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 |
⑶分析表中的数据或图像,你能得出的探究结论 ________________________________________________ 。
小明同学利用如图18所示的电路,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,在连接电路的过程中开关应处于________状态,滑动变阻器的滑片应放置在____________________处。通过实验得到的数据如下表。![]()
| 电阻R/Ω | 5 | 6 | 10 | 15 | 20 | 30 |
| 电流I/A | 0.6 | 0.5 | 0.3 | 0.2 | 0.15 | 0.1 |
(2)滑动变阻器R1`在此实验中的主要作用是: 。
(3)小彤同学在探究电流跟电阻的关系的过程中,在如图所示的情况下,将A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻,闭合开关后,下一步的操作应当是( )
A、记录电流表和电压表的示数
B、将滑动变阻器滑片向右移动
C、将滑动变阻器滑片向左移动
D、适当增加电池的节数