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作业07 电流与电压和电阻的关系
探究电流跟电压、电阻关系的实验设计
(1)实验方法——控制变量法
因影响导体中电流大小的因素可能有两个:电压和电阻,所以要探究与其中一个因素的关系,应保持另一个因素不变。可以先保持电阻不变,用电压表和电流表测出定值电阻两端的电压和电流,研究电流与电压的关系;也可以保持电压不变,改变电阻,用电流表测出电阻中的电流,研究电流跟电阻的关系。
(2)根据控制变量法,探究电流跟电压、电阻的关系可分为两步:
①保持电阻不变,通过改变电压,观察电流的变化;
②保持电压不变,通过改变电阻,观察电流的变化。
1.(2023·四川德阳·统考中考真题)在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中,小明利用稳压电源(恒为4.8V)、电阻箱(阻值可调节)、滑动变阻器(“60Ω 0.6A”)、电压表、电流表、导线若干做了如下实验:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大 ;
(2)按照(1)问中你的连接方式,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端;(选填“左”或“右”)
(3)小明控制电阻箱接入电路的阻值R=5 Ω一定,调节滑动变阻器的阻值,进行了5次实验,测得了下表中的数据,其中第4次实验时,电压表指针如图乙所示,其示数为 V,通过实验数据的分析可得出:通过导体的电流与 的关系;
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1
1.5
3
I/A
0.1
0.2
0.3
0.5
0.6
(4)小明实验时控制电压表的示数U=3 V一定,通过移动变阻器滑片P和改变电阻箱R接入电路的阻值,进行了5次实验,测得了下表中的数据,通过实验数据的分析可得出:通过导体的电流与 的关系,本实验研究物理问题所用到的方法是 。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.1
(5)小明按照(4)问的实验操作进行更多的数据探究,电阻箱接入电路的阻值不能超过 Ω。
2.(2023·湖南益阳·统考中考真题)小明同学想探究“通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系”,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,在图乙中将实物电路连接完整(要求连线不得交叉;滑动变阻器的滑片向左移动,小灯泡变亮);
(2)小明同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大。接下来正确的操作是 ;
A.检查电路是否短路
B.更换电流表
C.检查小灯泡是否接触良好或损坏
D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)排除电路故障后,下表是按正确的操作测得的数据,其中第一次测得的电流如图丙所示,则电流表示数为 A。从表中数据可看出,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,其原因是 。
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
3.0
3.8
电流I/A
0.38
0.40
3.(2023·山东烟台·统考中考真题)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)设计实验时,小明制定了探究的总体思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系;保持电压不变,探究电流与电阻的关系。物理上把这种科学探究的方法叫做 ;
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A;
(3)在“探究电流与电阻的关系”的过程中,小明将的电阻换成的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这种做法是否正确?理由是什么?( )
(4)小明根据实验数据绘制了和的图像,如图丙、丁所示。由图像可以得到的实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成 ;在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成 。
4.(2023·山东威海·统考中考真题)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电源电压恒为,滑动变阻器规格为“”。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整(导线不允许交叉);
(2)连接好电路,将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,移动滑片,发现电