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1.一位同学用如图1所示的
电路探究“电流与电阻的关系”.电
源电压不变,下表是实验数据,若
第四次实验时将定值电阻的阻值
由30Ω调为40Ω后就直接读出电
流表的示数,这个示数可能是 ( )
R/Ω 10 20 30 40 50
I/A 0.6 0.3 0.2 0.12
A.0.2 B.0.17 C.0.15 D.0.13
2.在探究“电流与电压的关系”实验中,实验器材:
电源(电压恒为9V)、滑动变阻器、开关、电流表、电压
表、10Ω和5Ω电阻各一个,导线若干.
(1)如图2所示是小明连接的实物电路图,要用电
压表测量 R1两端的电压,导线 a、b、c中有一根连接错
误,这根导线是 .
(2)将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程
中,电压表示数变化范围是3~6V,记录的几组实验数
据如下表所示.
电阻R/Ω 10
电压U/V 3 4 5 6
电流I/A 0.3 0.4 0.5 0.6
①分析表中数据可得:电阻一定时,通过电阻的电
流与其两端的电压 .
②根据表中数据计算可得,本实验所用的滑动变阻
器的最大阻值为 Ω.
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例题:探究导体中的电流与导体两端电压的关系.
(1)如图1甲所示,用笔画线代替导线,将实验电路
连接完整,使滑动变阻器接入电路的阻值最大.
(2)闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片,电流
表示数将 (选填“变大”“不变”或“变小”).
(3)调节滑动变阻器,把测得的数据填入下表,其
中电流表示数为0.5A时,电压表示数如图1乙所示,其
值为 V.
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.5 2.0 3.0
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
(4)根据表中数据,在图1丙中描出电流与电压的
关系图线.
解析:(1)将变阻器串联在
电路中,要使变阻器接入电路中
的阻值最大,故应接其下面左边
的接线柱,如图2所示.
(2)闭合开关,向左移动滑
动变阻器的滑片,滑动变阻器接
入电路的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,电
路中电流变大,故电流表示数将变大.
(3)由图1乙中电压表可知,其
量程为0~3V,分度值为0.1V,故
其示数为2.5V.
(4)根据表格中数据在图1丙中
一一对应描点,并将这些点连接起
来,所得图线如图3所示.
答案:(1)如图2所示 (2)变大
(3)2.5 (4)如图3所示
【跟踪训练】在研究“通过导体的电流与导体电阻
关系”的实验中,同学们利用了阻值分别为 5Ω、
10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究,变阻器规
格是“10Ω 1A”,电源电压为4.5V并保持不变.
(1)用笔画线代替导线,将图4甲电路连接完整.
(2)闭合开关前,电流表指针如图4乙所示,对电流
表的操作应该是 .
(3)正确连线后,闭合开关时发现,向左移动滑片
电流表示数始终为零,电压表指针向右偏转且超过满刻
度,原因可能是 .
(4)先接入15Ω的电阻,调节滑片时电压表示数为
3V,观察到电流表示数如图4丙所示,则电流表示数为
A;用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,应将
滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,才能使电
压表示数保持3V,并记录下电流表示数为0.3A;用5Ω
电阻代替10Ω电阻接入电路,正确操作,电流表示数为
0.6A.
(5)分析三次实验数据,可得出结论:
.
(6)王强同学继续探究:他用了30Ω的定值电阻代
替原来的电阻实验,发现无论怎样移动滑片都不能满足
电压表示数为3V,原因是 ;要使
电压表示数保持 3V,要求变阻器的最大阻值最少为
Ω.
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【回顾实验】
在探究“电流与电压和电阻的关系”实验中,小明
同学按图1甲所示的电路图连接实物图,请你用笔画线
代替导线帮助他将实物电路连接好.
小明同学的实验探究过程如下:
(1)在连好电路后,闭合开关快速试触的瞬间,电
流表和电压表出现了如图2所示的情况,经检查,所有
仪器、元件完好.请分析出现以上现象的可能原因(两表
各写一条).
(2)在探究电流与电阻的关系时,保持每次定值电
阻两端电压不变,换用不同的定值电阻,比较每次阻值
与电流值的乘积是否相等.该实验这样做的目的是为了
验证 .
(3)当小明同学在做上述实验时,选一个“5Ω”的
电阻,此时电流表读数为0.2A,当换成“10Ω”来做时,
发现电流表的读数不是0.1A(不考虑温度对电阻的影
响),你认为造成这一现象的原因是
,应采取的措施是
.
【排除故障】
在连接图1乙实物电路
时,电压表应选用大量程与
定值电阻并联,滑动变阻器
应采取“一上一下”串联接
入电路中,如图3所示.
(1)在使用电流表和电
压表时,应使电流从“+”接
线柱流入,从“-”接线柱流出,并且电流或电压不能超
过电表的量程,否则就会出现图2所示的异常