内容正文:
必刷18 欧姆定律和焦耳定律
探究电流与电压、电阻的关系
例 92.(2019·桂林)小飞在做探究电流与电压、电阻的关系“实验时,准备了以下器材:两节新的干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5Ω,10Ω,15Ω,20Ω)、开关、导线若干。
(1)在按电路图连接实物时,开关必须处于_____状态;在实物图中,滑变阻器的滑片要移到_____(选填“最右端”或“最左端”)。
(2)图15是小飞连接好的实验电路,闭合开关后,他发现移动滑片的过程中,电流表的示数_____,电压表的示数_____。(选“变大”、“变小”或“不变”)
(3)小冲在一旁观察后指出小飞没有按照电路图正确连接实物,请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×”,并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确。
(4)问题解决后,他们接入10Ω的电阻进行实验,并得出下表中的数据,对数据进行分析后得出实验结论是:________。
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
(5)接下来他们分别接入其它电阻再次对电流与电阻关系进行探究,并作出了如图16所示图像,请你通过图像中所给信息计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压U=______V。
探究导体产生电热的影响因素
例93.(2019·东营)如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连,接入电路。
(1)组装之前,U形管内注入适量红墨水,U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下,导体产生的热量与 大小是否有关的装置。
(3)实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列研究实例采用研究方法与此相同的是 。
A.探究电流与电压、电阻的关系 B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线” D.扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
(4)由图乙所示,电流表的示数为 A,在这种情况下,右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 J。
(5)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是 。
创新实验
例94. (2019·丽水)小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将______(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)一段时间后,在秤盘放2牛重的钩码时,表盘读数比2牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于______引起的(填字母)。
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
1.(2019·通辽)小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。
(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到 (选填a”或“b”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为 A。
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制 (选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(5)小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、S1,此时电流表的示数为I;
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1;
③求未知电阻Rx的表达式为:Rx= 。(用R0、I、I1表示)
2. (2019·泰州)小华在“探究电流与电阻关系”的实验中
(1)按要求将实物图连接完整(要求:滑片P向右滑时变阻器接入电路的电阻变大)。
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于_________(闭合/断开)状态,