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欧姆定律的相关实验
1.[2022·连云港]某同学在探究“通过导体的电流与电阻的关系”时,他用如图甲所示的电路进行实验,实验中定值电阻两端的电压始终保持2.5 V不变,电路中电表均完好无损。
(1)某同学将最后一根导线a接入滑动变阻器的接线柱A后就完成了电路的连接,该同学连接过程中存在的问题是 。
(2)改正错误,连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,某同学将不同阻值的定值电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图乙所示,此时定值电阻的阻值为 Ω。
(4)在实验过程中,当把定值电阻由10 Ω更换为15 Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.[2020·常州]小组同学探究“欧姆定律”。
实验一:小明探究电流与电压的关系。实验器材为6 V的蓄电池、开关S、电压表、电流表、滑动变阻器(“20 Ω 2 A”)和未知阻值的定值电阻R0。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:滑动变阻器此时接入电路的阻值最大。
(2)闭合开关S,发现电流表有示数、电压表无示数,则电路故障不可能是 。(填字母序号)
A.R0处发生短路
B.R0处发生断路
C.导线EG断路
(3)排除电路故障后,移动滑动变阻器的滑片P,得到多组数据。实验③中,电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示,请将数据记录在表一内。
表一
实验序号
①
②
③
④
U/V
1
2
4
I/A
0.1
0.2
0.4
(4)分析实验数据可得出的探究结论为 。
(5)本实验测得定值电阻R0的阻值为 Ω。
实验二:小华利用实验一所用电路(如图甲所示),以及阻值不同的四个定值电阻,探究电流与电阻的关系,实验记录的数据如表二所示。
表二
实验序号
①
②
③
④
R/Ω
5
10
15
25
I'/A
0.6
0.3
0.2
(6)实验④中,小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表虽有示数、但无法达到她想要得到的 V,原因是 (写出一点即可)。
(7)根据已测数据可得出的探究结论为 。
3.[2021·无锡]用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:电压为3 V的电源、开关、滑动变阻器(“20 Ω 2 A”)、电阻箱(0~9 999 Ω)、电压表和电流表各一个,导线若干,器材均完好。
(1)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,电压表示数为零,经检查,电路连接并无故障,原因是 。
(3)调节电阻箱接入电路的阻值为12 Ω,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电流表示数如图乙所示。改变电阻箱接入电路的电阻R,调节滑动变阻器,保持电压表示数不变,读出电流表示数I,多次实验的结果如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
R/Ω
12
10
8
6
4
I/A
0.24
0.3
0.4
0.6
①图乙中电流表示数为 A。
②图丙是以电流表示数I为纵坐标、电阻箱接入电路阻值的倒数为横坐标建立的平面直角坐标系,请根据表格中的数据,在坐标系中描点,并画出I-图像。
③实验序号中,第1、2、3、4、5次实验时,滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1'、R2'、R3'、R4'、R5',则 。(填字母序号)
A.R1'=5R3' B.R1'<R4'+R5' C.R1'-R2'>R3'-R4' D.=
4.[2022·泰州]在“测量定值电阻阻值”的实验中。小明所用电源的电压保持不变,滑动变阻器标有“10 Ω 2 A”的字样。
(1)粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示,请你指出其中存在的问题:① ;② 。
(2)小明解决上述问题后,闭合开关发现:电压表指针有明显偏转,而电流表指针几乎不动。经检查,电路中电表完好且只有一处故障。他初步判断可能是导线 (填导线编号)断路或 断路。
(3)排除上述电路故障后,小明开始实验:
①闭合开关,读出电表示数后立即断开开关,并将读数填在下表中,其中电流表指针位置如图乙所示,则电流表示数为 A;利用该组数据算出的Rx阻值为 Ω(保留一位小数)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
1
5.0
2
6.5
0