实验2 探究电流与电压、电阻的关系-【一战成名新中考】2024陕西中考物理·基础夯实练

基础夯实练·陕西物理 模 块 五 电 磁 学 实验２　探究电流与电压、电阻的关系（１０年４考） （《课标》要求探究类学生必做实验） 例１　小明和同学们在探究“电流和电压关系”的实验中，电源电压保持３Ｖ不变． 　　　 【设计与进行实验】 （１）小明和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如 图甲－１、甲－２、甲－３所示． ①探究电流与电压关系时，应保持　　　　不变，图甲－１中，因为　　　　　　　　　　　 　　　　，所以不能用于该实验探究； ②由图甲－２改进为图甲－３是因为用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器 的滑片使定值电阻两端的电压　　　　（选填“改变”或“保持不变”）． （２）请用笔画线代替导线，帮助小明按图甲－３将图乙中实物电路连接完整，要求滑片Ｐ向Ｂ 端滑动时，电流表的示数变大． 　　　 丁 （３）连接好实验电路后，闭合开关Ｓ，移动滑片Ｐ，发现电流表指针发生偏转，电压表指针几乎 为零．已知导线、仪器均完好，且接触良好，则故障的原因可能是　　　　　　． 【分析数据，总结结论】 （４）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻Ｒ的Ｉ－Ｕ图像如图丙所示．由图像可得： ①实验中所用定值电阻Ｒ的阻值为　　　　Ω； ②实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　； ③由Ｉ－Ｕ图像可推测，完成第３组数据后，继续测量第４组数据时，滑动变阻器的滑片应向 　　　　（选填“Ｃ”或“Ｄ”）端移动． ④结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于　　　　Ω． （５）小明用另一组同规格器材进行实验，用测得的实验数据绘制出的Ｕ－Ｉ图像如图丁所示， 发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　． （６）若要继续完成“探究电流与电阻的关系”的实验，除了现有的实验器材之外，还需要增加 　　　　　　　　　　　　　　　　． 例２　在探究电流与电阻关系的实验中，小明采用如下电路进行实验，其中电源为三节新干电 池，且电压恒定不变，定值电阻的阻值分别为５Ω、１０Ω、２０Ω、２５Ω，滑动变阻器规格为 ８８ 基础夯实练·陕西物理 模 块 五 电 磁 学 “３０Ω　１Ａ”． 　　 实验次数 １ ２ ３ ４ Ｒ／Ω ５ １０ ２０ ２５ Ｉ／Ａ ０．４ ０．２ ０．１ 【设计与进行实验】 （１）当小明准备闭合开关时，同桌小华拦住了他，说接线有一处错误．请你在图中连接错误的 导线上打“”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确．（要求线不能交叉） （２）正确连接电路后，在开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片移到　　　（选填“Ａ”或 “Ｂ”）端． （３）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是定值电阻　　　　（选填“断 路”或“短路”）． 【分析数据和现象，总结结论】 （４）排除故障后，正确操作，记录的数据如上表所示： ①实验中控制电压表的示数为　　　Ｖ不变； ②分析实验数据得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成　　 　　　关系； ③将１０Ω的电阻换成２０Ω后，应将滑动变阻器的滑片向　　　（选填“Ａ”或“Ｂ”）端移动， 移动滑片过程中，眼睛应注视　 　　 　表的示数． 【交流与反思】 （５）当使用２５Ω的定值电阻做实验时，为了使电压表的示数与前三次相同，电源电压应不高 于　　　 　Ｖ． （６）下图中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 （　 　　） Ａ．甲图为电流表示数与Ｒ阻值的关系 Ｂ．乙图为电压表示数与Ｒ阻值的关系 Ｃ．丙图为变阻器接入电路的阻值 ＲＰ与 Ｒ阻值的关系 Ｄ．丁图为电阻Ｒ的功率ＰＲ与Ｒ阻值的关系 （７）同学们还想用５０Ω的定值电阻继续探究实验，当５０Ω的电阻接入电路后，无论怎样移 动滑片，都不能使电压表的示数达到２Ｖ，为了完成本次实验，下列措施可行的是　　　　 （选填字母）． Ａ．增加一节新的干电池提高电源电压　　　Ｂ．将电压表改接到滑动变阻器两端 Ｃ．更换一个最大阻值为７０Ω的滑动变阻器 （８）（实验改进）为了使实验操作更方便，可以用　 　　 　代替定值电阻． ９８ 则由 Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ可得，按摩系统的电阻值 Ｒ＝ Ｑ Ｉ２ｔ ＝ ９６０Ｊ （４Ａ）２×１２０ｓ ＝０．５Ω （３）由于不计热损耗，由 Ｗ＝Ｐｔ可得，足浴盆加热系统消耗 的电能Ｗ加 ＝６０５Ｗ×１２０ｓ＝７２６００Ｊ 则足浴盆消耗的总电能Ｗ总 ＝Ｗ加 ＋Ｗ＝７２６００Ｊ＋５７６０Ｊ＝ ７８３６０Ｊ ［教材实验一遍过］ 探究电流产生的热量与哪些因素有关 例　（１）Ｕ形管两侧液面高度差　转换　（２）电阻　右 （３）大　（４）电阻的阻值　通过电阻的电流　（５）①大 ②大　③长　（６）使通过两个电阻的电流相等　使通过电 阻Ｒ１、Ｒ２的电流不同　（７）变小　（８）相等