内容正文:
小明用如图所示的电路探究电流跟电压的关系。
任务1:在连接电路时,开关应处于 断开 状态,电流从电流表 正 接线柱流入,从 负 接线柱流出,滑片要移动到 阻值最大 的位置,电压表与定值电阻 并 联。
任务2:在探究电流跟电压的关系时,小明取一阻值为5 Ω的定值电阻,闭合开关后,首先移动滑片到某一位置,记录电压表的示数为1 V;再将滑片向 左 移动,记录下电压表的示数为1.5 V;多次实验,最后得到数据见表所示。
第1次
第2次
第3次
第4次
U/V
0.5
1
1.5
2
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 正 比。
任务3:在探究电流跟电阻的关系时,小明首先把阻值为5 Ω的定值电阻接入电路,移动滑片使电压表的示数是2 V,记录下定值电阻的阻值和电流表的示数;随后,小明把阻值为10 Ω的定值电阻接入电路,此时应把滑片向 右 移动直到电压表的示数为 2 V,记录下定值电阻的阻值和电流表的示数。记录数据见表所示。
第1次
第2次
第3次
R/Ω
5
10
20
I/A
0.4
0.2
0.1
分析数据可以得出结论:在导体两端电压一定时,通过导体的电流跟电阻成 反 比。
如图所示,小华设计了一种输液提示器,在护士站能观察到药液量的变化。当药液减少时,分析完成下列题目。
任务1:当药液袋中液体减少时,滑片向 上 移动,滑动变阻器接入电路的阻值变 小 ,通过电路的电流变 大 ,灯泡变 亮 ,依据是公式 I= 。
任务2:在任务1的分析基础上,假设小灯泡的电阻不变,我们知道,小灯泡两端的电压(U=IR灯)变 大 ,滑动变阻器两端的电压变 小 ,电压表的示数变 小 。
如图所示是一个电路图,其中电源电压保持不变,R1=R2=30 Ω,R3=15 Ω,请结合所学知识完成题目。
任务1:若只闭合开关S时,电流表的示数是0.1 A,求电源电压。
解:由图可知,若只闭合开关S时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,则电路的总电阻
R=R1+R3=30 Ω+15 Ω=45 Ω,
电源电压U=IR=0.1 A×45 Ω=4.5 V。
任务2:当S、S1、S2都闭合时,求电流表的示数。
解:由图可知,当S、S1、S2都闭合时,R2与R3并联,R1被短路电流表测干路中的电流,U2=U3=U=4.5 V,干路电流
I′=I2+I3=+=+=0.15 A+0.3 A=0.45 A,
即电流表的示数为0.45 A。
1.小明在探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是( D )
A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.当甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.将甲、乙两导体串联后接入电路,测得电流为0.2 A,则电源电压为3 V
D.导体甲的电阻是导体乙的电阻的二倍
2.关于对欧姆定律的公式I=及变形式R=的理解,下列说法正确的是( D )
A.当导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.通过导体的电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压无关
解析:根据欧姆定律的内容可知: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;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反比;电压是形成电流的原因,所以不能说成电阻一定,电压与电流成正比,故A错误。电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;当导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故B、C错误,D正确。故选D。
3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中( A )
A.电压表和电流表示数的比值变小
B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变小
D.电压表的示数变大
解析:分析电路图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源电压,电流表测量干路中的电流;由于电源电压不变,移动滑片时,电压表的示数不变;并联电路各支路互不影响,移动滑动变阻器的滑片时,通过灯泡的电流不变;闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,电流表的示数变大;电压表的示数不变,电流表的示数变大,则电压表与电流表示数的比值变小。综上所述,A正确,