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第十七章 欧姆定律 实验专题
1.在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了下图所示的电路,正准备闭合开关时,发现接线错了。
(1)请检查电路,改接一根导线,把接错的导线找出来,打上“×”,再用笔画线把它改到正确的位置上 ;
(2)正确连接电路后,实验得到数据如下表所示;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0. 5
1
1. 5
2
2. 5
3
电流I/A
0. 05
0. 1
0. 15
0. 2
0. 25
0. 3
为分析电流与电压的定量关系,请你在下图的方格中建立有关坐标轴并制定其标度,把表中的数据在坐标系中画出相应图像;
(3)根据数据和图像得出结论: 。
2.某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3 V,滑动变阻器最大阻值为20 Ω。
(1)他们先用5 Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图所示。
①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整。
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容: 。
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6 V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图象。
④分析I-U图象可得出结论:在电阻一定时, 。
⑤为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是 。
(2)接着他们在原有5 Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10 Ω、15 Ω、20 Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5 V、1 V和2 V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 V。
3.小华探究的是电流与电阻的关系,所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,电源电压为3V且恒定不变。
(1)连接的电路如图甲,老师检查后发现有一根导线连接错了,请你找出这根导线并打上“×”,然后用笔画线代替导线正确连接。
(2)小明连接正确后,闭合开关S,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近图乙中所示电压。造成这一现象的原因可能是 (填序号)。
A.电阻断路 B.电流表坏了 C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(3)排除电路故障后进行实验。实验中开始实验,滑动变阻器的作用是 。当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把滑动变阻器滑片向 (选填“A”或“B”)滑动,同时眼睛盯住 才能完成实验。
(4)同组的两个同学先后进行多次实验,并作出图像如图丙所示,请指出:图 (选填“甲”或“乙”)的实验过程中存在问题,其存在的问题是 。
(5)本次实验中使用的滑动变阻器型号可能是 (填序号)。
A.8Ω 0.5A B.10Ω 1A C.15Ω 0.3A
(6)根据实验目的分析图丙中正确的图像,可得出以下结论: 。
4.小牟和小李利用实验室的器材进行“探究电流与电压、电阻关系”的实验,他们选用了三节新的干电池,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,一个铭牌写着“40Ω,1A”的滑动变阻器,一个开关和若干导线等器材,设计了如图甲所示的实验电路:
(1)请帮助小牟将图甲的电路连接完整(要求滑片向A滑动,电流表示数变大,导线不交叉)
(2)为了保护电路,在连接电路时,滑动变阻器的滑片应该位于 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,小牟发现电流表几乎没有示数,电压表指针偏转超过量程,问题可能是因为 (填字母)
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R开路 C.滑动变阻器开路
(4)排除问题后,小牟顺利进行实验,他将测得的数据绘制成I-U图像,如图乙a所示,则小牟选择的定值电阻阻值为 Ω。分析图像得到实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 比。
(5)同组的小李也完成了该实验并绘制出了I-U图像,如图乙b所示,但是小李发现自己的结论和小牟的结论刚好相反,他