内容正文:
第五章
欧姆定律
本章实验突破(三)
第五章 欧姆定律
本章实验突破(三)
1.(2023丹东)在“探究电流与电压的关系”实验中,小潘设计并连接了如图S-3-1甲所示的电路。
(1)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片
应移到最 (选填“左”或
“右”)端。
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电
压表无示数,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
左
图S-3-1
短路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当
电压表的示数为1.0 V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A。
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如下表。
分析表中数据可知:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
正比
0.1
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.28
(5)同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验,得到两个电阻的I-U图像如图丙所示。由图像可知
R1 (选填“>”“<”或“=”)R2。
(6)若将定值电阻换成小灯泡,不能
达到本实验的探究目的,是因为
——————————————————————————
。
<
实验中应控制电阻的阻值不变,而灯泡的电阻会随温度的变化而变化
2.(2023宿迁)用如图S-3-2甲所示电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压为4.5 V不变,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,有4 Ω、6 Ω、8 Ω、10 Ω、12 Ω的定值电阻各一个。
(1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电
阻变大。
【答案】如图所示
图S-3-2
(2)连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”)。
断开
(3)先接入12 Ω的定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为 V,记下电流表的示数。断开开关,将12 Ω电阻换成10 Ω电阻后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使 表的示数与前一次相同,记录相关数据。
2.4
电压
(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图S-3-3的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A。
①由图像可得出的结论是:
。
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
图S-3-3
②根据上面所测的五组实验数据,把每次实
验时记录的电流值和对应变阻器的阻值,在
图S-3-3坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,
发现曲线B与曲线A (选填“有交点”
或“无交点”),其原因是
。
无交点
对每一个电流值,变阻器接入电路的阻值是定值电阻的阻值倍数不变,两个图像平衡
③本实验的主要研究方法是控制变量法,下列实验没有用到控制变量法的有 。
A.探究二力平衡的条件
B.探究影响液体内部压强的因素
C.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值
C
3.(2023邵阳)欢欢与乐乐同学利用如图S-3-4甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据图甲电路,用笔画线代替
导线,帮助欢欢同学在图乙中完成实
验电路的连接,要求滑片P向右移动
时,电流表示数变小。
【答案】如图所示
图S-3-4
(2)将滑片P置于阻值最大位置,闭合开关S,欢欢同学发现,无论怎样移动滑片P,电流表的示数始终为零,电压表示数接近电源电压,则电路中存在的故障可能是 (选填“Rx短路”或“Rx断路”)。
(3)排除故障后,移动滑片P,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图丙所示,由图像可得Rx= Ω。
Rx断路
5
(4)乐乐觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值,于是设计了另一种方案,电路如图丁所示。R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①只闭合开关S1时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= (用已知和测出的物理量
R0、I1、I2表示)。
-R0
4.(2023江西)[实验名称]测量小灯泡正常发光时的电阻。
[实验器材]正常发光电压为2.5 V的小灯泡(正常发光时电阻约10 Ω)、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、开关、导线若干。
[实验原理] 。
R=
[实验步骤]
(1)如图S-3-5甲所示是某同学连接的电路。他检查电路连接完好后,正准备闭合开关,同组的另一同学及时提醒他,这样操作存在不足,其不足之处是
。
闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处
图S-3-5
(2)正确操作后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数;断开开关,将电压表接在C接线柱上的导线改接到B接线柱上,闭合开关,电压表指针有明显偏转而电流表仍无示数,则故障是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(计算结果保留一位小数)。
滑动变阻器断路
0.26
9.6
[拓展]该同学实验兴致正浓,他又分别测出了2 V和3 V电压下小灯泡的电阻,然后用这三次电阻的平均值作为小灯泡正常发光时的电阻。他的这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
错误
灯丝的电阻受温度影响,求平均值无意义
$$