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第14章 欧姆定律 电功率(二) 第3节 伏安法实验 实验1 探究电流与电压、电阻的关系 1. (2023定心卷)小明同学利用如图甲所示的实验装置做“探究电流与电压的关系”实验. 第1题图 (1)请根据图甲所示实物电路在图乙的虚线框内画出对应的电路图. (2)将滑动变阻器滑片移动到某一端,闭合开关,发现电流表和电压表指针都指向最大刻度线处,出现这一现象的原因可能是_. (3)改正错误后,重新闭合开关,移动滑动变阻器的滑片观察并记录电流表和电压表的示数,记录实验数据的表格如下,其中第3次测量中电压表的示数如图丙所示,请在图丁所示的坐标系中绘制出I-U图像,分析图像可以得出实验结论:_. 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 【典型试题拓展延伸】第1题——进一步追问 (4)为了使实验结论更具普遍性,接下来小明的操作是_; (5)爱思考的小明回顾自己的实验过程,他实验时多次移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的( ) A. 材料 B. 横截面积 C. 长度 2. (2023合肥包河区三模)如图所示,小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,所选用的实验器材如下:电压恒为6 V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、阻值分别为4 、5 、10 、20 的四个定值电阻以及开关等器材,请你解答下列问题: 第2题图 (1)按照图甲所示的电路图,请你用笔画线代替导线将图乙电路连接完整(导线不能交叉且滑片向右移动电流表示数变小). (2)小明先将阻值为5 的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电流表示数为0.4 A时,记录此时电流表和电压表的示数. (3)然后将定值电阻由5 换成10 ,再闭合开关,此时电流表的示数如图丙所示,接下来的实验操作是_. (4)接下来,再分别将10 的电阻替换为4 和20 进行实验并记录实验数据,然后小明根据实验数据描绘出I-图像如图丁所示.小明没有根据记录的数据分析归纳得出实验结论,而是根据所描绘的图像很快就得出正确的实验结论,这是由于物理图像具有的优点是:_;另外,根据图像分析实验数据可知:要完成本实验,所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于_ . 实验2 用电流表和电压表测量电阻 3. (2023黑白卷)小明用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压为3 V保持不变. 第3题图 (1)小明设计的电路图如图甲,请你用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整; (2)电路连接完成后,小明觉得要进一步检查后再闭合开关,请你提出一项需要检查的内容: _ _; (3)小明正确进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.4 V时,电流表的示数如图丙所示,此时电阻Rx的阻值为_ ; 丙 丁 第3题图 (4)你认为这个实验结果可靠吗?并说明理由: _. (5)小明进一步拓展实验,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路,也能测出Rx的阻值,请你完成下列实验步骤: ①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数I1; ②_,读出电流表示数I2; ③则待测电阻的表达式为Rx=_.(用R0、I1、I2表示) 4. (2023临沂)用图甲所示电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻,电源电压为3 V. 第4题图 (1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上画“ ”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确. (2)改正错误并检查无误后闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,可能是小灯泡_(选填序号). A. 短路 B. 开路 C. 实际功率太小 (3)实验记录的数据如下表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为_V.接下来测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向_(选填“左”或“右”)端移动. 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 1.0 1.5 2.5 电流I/A 0.16 0.2 0.24 0.26 0.3 电阻R/ (4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为_ (保留1位小数). (5)为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于_ . (6)仅利用本实验提供的器材,_(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系. 实验3 测量小灯泡的电功率 5. (2023定心卷)小明在做“测量小灯泡的电功率”实验过程中,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为2.5 V. 第5题图 (1)请你用笔画线代替导线帮小明将图甲中的电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡L亮度变暗. (2)闭合开关前,应注意的操作是 _. (3)闭合开关后,移动滑片至某位置时,电压表示数为1.5 V,若要使小灯泡