17.1 电流与电压和电阻的关系(专题训练)-2024-2025学年九年级物理全一册同步知识解读与专题训练(人教版)
|
2份
|
50页
|
1184人阅读
|
49人下载
内容正文:
17.1 电流与电压和电阻的关系(专题训练)【二大题型】
一.探究电流与电压的关系(共16小题)
二.探究电流与电阻的关系(共16小题)
一.探究电流与电压的关系(共16小题)
1.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C.有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
D.定值电阻两端电压越大,通过它的电流就越大
2.某同学利用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系,下列有关说法错误的是( )
A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于阻值最大处,作用是保护电路
B.实验中,多次测量都是为了得到实验的普遍规律
C.探究电流与电压关系实验得出的结论是:当电阻一定时,电压与电流成正比
D.探究电流与电阻的关系时,用15Ω电阻替换10Ω电阻,为使电压表示数不变,应将滑片向右调节
3.科学研究中常用图像来表示两个量之间的关系,以使研究的问题变得直观明了。下列两个物理量之间的关系不符合如图所示的是( )
A.在地面同处,物体受到的重力与质量的关系
B.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
C.同一导体中通过的电流与该导体两端电压的关系
D.同一物质的比热容与质量的关系
4.某同学利用如图所说的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,下列说法错误的是( )
A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护电路
B.探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,可调节滑片使电压表的示数产生变化
C.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,当向由10Ω换成20Ω时,应将滑片向左滑动,使电压表示数不变
D.实验中,多次测量是为了得出普遍规律
5.在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,实验小组的同学们设计如图所示的电路图,正确连接电路后,闭合开关,发现电流表与电压表均没有示数,则可能原因是( )
A.实验电路图设计错误
B.导线与干电池接触不良
C.滑动变阻器滑片与电阻丝未接触
D.电阻R₁断路
6.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
7.某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,应保持 不变;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的目的是 。
8.德国物理学家 通过大量的实验得出了电流与电压和电阻之间的关系。如图甲是电阻R1和R2的I﹣U图像。乙图电路中,开关闭合,电路电流为0.2A时,电路总电压为 V;丙图电路中,当开关闭合,电源电压为2V时,电路总电流为 A。
9.按要求完成填空。
(1)如图1所示,温度计的读数为 ℃;
(2)如图2所示,电压表的示数为 V;
(3)如图3所示,压力大小相同时, 越小,压力的作用效果越明显;
(4)如图4所示,闭合开关不更换定值电阻R,只移动滑动变阻器的滑片该实验可以探究电流与 的关系。
10.小伟学习小组在“探究电流与电压关系”的实验中, 电源电压保持不变。
(1)如图甲所示是小组同学连接的部分电路, 请你用笔画线代替导线, 将图中的实物电路连接完整 。要求电压表测量定值电阻两端的电压, 滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大;
(2)连接电路时, 开关应 ;
(3)小伟同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数, 但电压表示数较大。接下来正确的操作是 (选填“移动变阻器滑片至合适位置”或“检查定值电阻处是否断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,当电压表示数为2V时, 电流表的示数如图乙所示, 此时通过电路中的电流为 A;
(5)利用图甲中的器材还可以测量“定值电阻的阻值”, 请你帮小伟同学设计一个记录实验数据的表格 。
11.小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图-1所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图-2的实物图按图-1的电路连接完整 (要求导线不交叉);
(2)为保护电路,实验前滑动变阻器滑片应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)电路连接正确后,闭合开关后发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是______(选填字母);
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路
C.电阻R短路 D.电阻R断路
(4)完成实验后,小明又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片记录数据,得到了如图-3所示的图像,得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比;
(5)①上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取滑动变阻器 (选填字母)。
A.“50Ω 1A” B.“30Ω 1A” C.“20Ω 1A”
12.物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V,定值电阻R1约为4Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
I/A
0.08
0.15
0.23
0.38
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是 ;(写出一种即可)
(3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时,电流表如图乙所示为 A;
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图像;
(5)分析所绘制的图像得出结论: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 ;
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是 。
13.某同学用图所示的电路,分别将三个电阻甲、乙、丙接入电路的M、N两端来研究导体的某种性质。他分别给三个电阻先后加上不同的电压,用电压表测出所加的电压大小,并用电流表测出每次通过电阻的电流,得到数据如下表所示。
电阻
实验序号
电压(伏)
电流(安)
甲
1
1.0
0.20
2
2.0
0.40
3
3.0
0.60
乙
4
1.0
0.10
5
2.0
0.20
6
3.0
0.30
丙
7
1.0
0.05
8
2.0
0.10
9
3.0
0.15
(1)分析序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)实验中的电流与电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是: ;
(2)分析序号 实验中在电压相同时的电流关系,可得出的初步结论是:对不同导体,当导体两端电压相同时,通过导体的电流不同;
(3)请进一步综合分析比较表中的数据,并归纳得出结论:
(a)分析比较 ;
(b)分析比较 。
14.为了探究导体中电流与电压的关系,某小组同学利用电压表、电流表测出导体两端的电压和通过它的电流。
(1)甲同学按图所示的电路进行实验,多次移动滑动变阻器的滑片,并记录电压表、电流表的示数在表一中:
表一导体A
实验序号
电压(伏)
电流(安)
1
2
0.2
2
3
0.3
3
6
0.6
分析比较实验序号1和2(或1和3、或2和3)中电流与电压的倍数关系,可初步得出: ;
(2)为了进一步研究,乙同学按图连接电路,利用改变电池节数重新进行实验,并记录电压表、电流表的示数在表二中。“改变电池节数”所起的作用是代替了甲同学实验 (填写器材名称);
表二导体B
实验序号
电压(伏)
电流(安)
4
1.5
0.1
5
3
0.2
6
6
0.4
(3)综合分析比较表一、表二的实验数据:
①分析比较实验序号 中电压相等时的电流关系,初步得出:电压相等时,通过不同导体的电流大小不同;
②分析比较表一或表二的实验数据,初步得出: ;
分析比较表一和表二的实验数据,初步得出: 。
15.某小组同学做“研究电流大小与哪些因素有关”的实验。他们选用了两个不同的导体A和B。先将导体A接入电路中,分别测量导体两端的电压和通过导体的电流,并将三次实验的数据记录在表一中。然后将导体B接入电路重复刚才的实验,将数据记录在表二中。他们还分别计算了表一、表二中的电压和电流的变化量,记录在表一和表二的后两列中。
表一(导体A)
实验序号
电压(伏)
电流(安)
电压变化量(伏)
电流变化量(安)
1
U1=1.5
I1=0.15
2
U2=2.0
I2=0.20
U2-U1=0.5
I2-I1=0.05
3
U3=4.5
I3=0.45
U3-U1=3.0
I3-I1=0.30
表二(导体B)
实验序号
电压(伏)
电流(安)
电压变化量(伏)
电流变化量(安)
4
U4=1.5
I4=0.10
5
U5=3.0
I5=0.20
U5-U4=1.5
I5-I4=0.10
6
U6=4.5
I6=0.30
U6-U4=3.0
I6-I4=0.20
(1)分析比较实验序号 数据中的电流与电压变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一导体,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(2)分析比较实验序号l与4(或2与5、3与6)数据中的电流变化情况及相关条件,可得出的初步结论是: 。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,并归纳得出结论。
(a)分析比较 ;
(b)分析比较 。
16.小红用如图所示电路“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”,电源电压为6V,滑动变阻器的规格为RP“40Ω 1A”。
(1)参照甲图,要求滑动变阻器滑到最右端时阻值最大,请用笔画线代替导线将图乙补画完整 ;
(2)电路连接正确后闭合开关,发现电压表示数为0,电流表有示数,则原因可能是 ;
(3)实验时小红设计并记录了表格如下,其中第 上次实验数据一定不是这次做实验得到的;修正后,通过分析表格中有效数据,可得结论: ;
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
(4)接下来探究电流与电阻的关系,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,电流表示数如图丙所示,则此时电流大小为 A,并记录电压表示数。再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究,移动滑片P,直到电压表示数每次均为 V,并记录数据;
(5)小红还想使用3Ω的电阻继续完成第5次实验;发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表的示数与之前相同,为了让前4次数据有效利用;下列解决方案可行的有( )
A.将定值电阻两端电压改为3V
B.电源改为3节干电池的串联
C.在电流表附近串联一个10Ω的定制电阻
二.探究电流与电阻的关系(共16小题)
17.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出如图所示的I-R图像,下列结论与图像相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而减小
C.电压一定时,电阻随着电流的增大而增大
D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
18.在“探究电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示。先接入5Ω的定值电阻,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着换上10Ω的定值电阻,不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.小于 2V、增大变阻器接入的阻值
B.小于2V,减小变阻器接入的阻值
C.大于2V,增大变阻器接入的阻值
D.大于2V,减小变阻器接入的阻值
19.小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,其中电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电压表量程为0~3V,所用定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种。要完成所有实验,他应控制电压表示数为多少( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
20.电学实验中,要调节滑动变阻器进行多次测量,下列实验中滑动变阻器多次测量的目的与其它三项不同的是( )
A.探究电流与电压的关系实验
B.探究电流与电阻的关系实验
C.伏安法测量导体电阻的实验
D.测量小灯泡电功率的实验
21.小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,其中电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,所用定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种。要完成所有实验,他应控制电压表示数为多少( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
22.学习了电阻的内容后,老师又重做了“尝试改变电路中电流的大小”的实验(如图),发现:改变电源电压或改变接入电路中不同的金属丝,根据实验现象此时最有探究价值的问题是( )
A.金属丝的电阻与哪些因素有关?
B.灯泡的亮度与电压、电流有什么关系?
C.导体的电阻与电流有什么关系?
D.通电导体的电流与电压、电阻有什么关系?
23.实验桌上有如下器材:电源一个(电源两端电压保持不变)、已调零的电流表和电压表各一个、滑动变阻器一个、开关一个、定值电阻(阻值已知,分别为5Ω、10Ω和15Ω)三个和导线若干。请你设计一个实验证明:电压一定时,电阻阻值越大,通过电阻的电流越小。
(1)本实验需要控制不变的量是 ;
(2)写出实验步骤 ;
(3)画出实验数据记录表格 。
24.如图所示,是小悦探究电流与电阻关系的实验电路,当AB间换接更大阻值的电阻后,电压表的示数会 ,为了使AB间电压与换接前一样,她应将滑动变阻器的滑片P向 调至适当位置。
25.小宇探究导体中的电流与导体电阻的关系时,设计了如图甲所示电路,图乙是根据测量数据绘制的图像。实验中,当他把10Ω定值电阻换成15Ω时,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数保持 V不变。
26.用图甲所示的电路探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”,已知电源电压恒为4V,实验用到的定值电阻R分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器滑片移至 (填“左”或“右”)端;
(2)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数。换用10Ω的电阻后,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数;
(3)经多次实验,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: ;
(4)为了让提供的电阻都能用到,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
27.小华用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。她使用如下器材:学生电源(电压恒为4.5V不变),5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,电压表,电流表,开关,导线等。
(1)闭合开关前,小华发现电流表的指针如图甲偏转,其原因可能是 ;
(2)接着小华在乙图中先将5Ω的电阻接入电路,正确连接好后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数。再将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,直接读出电流值,这种做法 (选填“正确”或“错误”),理由是 ;
(3)为了使所给的四个定值电阻都能进行实验,滑动变阻器的最大阻值至少应为 Ω。
28.小昕在“探究电流与电阻关系”的实验时:
(1)连接完图甲的实物图后,仔细检查发现有一根导线连接错误,请在连错的那根导线上打“×”,然后用笔画线连接正确的导线;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表、电流表示数均为零,小昕列出了以下原因,其中可能的原因是( )
A.电阻R短路 B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处,开始实验。小昕根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图象,如乙图所示,其中阴影面积的物理意义是 ;
(4)某次实验中,如果将电阻更换成,闭合开关,应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,若实验过程中,电源电压保持不变,实验中R的阻值分别为、、、和,则滑动变阻器的最大阻值至少是 。
29..用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变,滑动变 阻器规格为“20Ω1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω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;
(2)连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
(3)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P移至合适位置,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12Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)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;
(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,在图丙的坐标系中 描绘出I-R图象为曲线A:
①由图象可得出的结论是: ;
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Rp的阻值,在图丙坐标系中描成点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点””无交点”),其原因是 。
30.老师给大家准备了以下器材:定值电阻六个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、滑动变阻器标有“30Ω 1A”、电流表、电压表、学生电源(电压可调,精确到0.1V)、开关、导线若干。
(1)在连接电路前,小明设计了如图甲所示的电路,探究“电流与电压的关系”。连接电路时,开关应该处于 状态;
(2)小明选择了一个10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前,电流表指针位置如图乙所示,这是因为电流表 ;
(3)闭合开关后,小明发现电流表的指针几乎不偏转,但电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是: ;
(4)在某次测量中,电流表表盘如图丙所示,则所测的电流值是 A;
(5)小明将多次测量所得数据的结果绘制成图丁,可得出结论: ;
(6)在探究“电流与电阻的关系”时,当电路中连接不同的电阻时,需要保持电阻两边的电压不变。电路连接完成后,分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻进行实验,正确操作,实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图所示,其中阴影面积的物理意义是 ;
(7)在如图甲所示的电路中,当接入电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器滑片位于中点,用阻值为15Ω的电阻替换下这个10Ω的电阻后,以下方法中,可能使电压表示数与替换前相等的是__________。
A.电源电压不变,不移动滑片P B.电源电压不变,向左移动滑片P
C.减小电源电压,不移动滑片P D.增大电源电压,向左移动滑片P
(8)当使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前五次相同,为了继续完成第六次实验,如果只能改变电源电压,其它接线柱位置都不变,则电源电压应不高于 V。
31.小明“探究电流与电阻的关系”时连接了图甲所示电路,定值电阻阻值为10Ω。
(1)经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(2)正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,发现电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是 ;改正错误后,闭合开关,移动滑片,当电流表示数为如图乙所示时,记录两表示数;
(3)接着小明将10Ω的电阻分别换成其它定值电阻进行多次实验;每次实验时,调节滑动变阻器滑片,当其中一只电表示数为 时记录另一电表的示数;
(4)为了测量一只标有“0.24A”字样小灯泡正常发光时的电阻,小明初步设计了图丙所示的原理电路,电源电压保持不变,请从滑动变阻器(最大阻值已知)、电阻箱(最低倍率是×1,元件符号)、电压表、开关中选择三个器材,并将它们的电路元件符号填入图丙的虚线框中,帮助小明完成电路设计。
32.用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。电源电压为6V不变,滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“10Ω,3A”“20Ω,0.5A”“36Ω,1A”字样),电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表都无示数,移动滑片P,试触C点,电压表指针不偏转,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则故障可能为 。
(3)分别接入五个不同阻值的电阻,保持电源电压6V不变,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,绘制了如图乙所示图像并得出结论:
①实验中选取的滑动变阻器是 (填“10Ω,3A”“20Ω,0.5A”或“36Ω,1A”),结合所选的滑动变阻器,把五个定值电阻分别接入电路完成实验,电阻两端控制不变的电压最小是 V。
②如图当把10Ω的电阻接入电路,控制电阻两端的电压不变,此时滑动变阻器的电功率是 W。
(4)实验结束后,想利用10Ω的定值电阻,按照1V、2V、3V的三组电压值,但使用目前已有器材无法完成,若想完成实验,你选择更换的是: 。
A.更换电压范围在3~5V的电源
B.更换最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
17.1 电流与电压和电阻的关系(专题训练)【二大题型】
一.探究电流与电压的关系(共16小题)
二.探究电流与电阻的关系(共16小题)
一.探究电流与电压的关系(共16小题)
1.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C.有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
D.定值电阻两端电压越大,通过它的电流就越大
【答案】D
【详解】A.将导体连入电路,闭合开关,电路是通路,同时电路中有电压,此时电路中才会有电流,故A错误;
B.电阻是导体本身的一种性质,跟导体中通过的电流大小无关,故B错误;
C.电压是形成电流的原因,有电流通过的小灯泡,其两端一定有电压,故C错误;
D.电压是形成电流的原因,当电路中电阻一定时,通过定值电阻的电流与定值电阻两端的电压成正比,所以定值电阻两端电压越大,通过它的电流就越大,故D正确。
故选D。
2.某同学利用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系,下列有关说法错误的是( )
A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于阻值最大处,作用是保护电路
B.实验中,多次测量都是为了得到实验的普遍规律
C.探究电流与电压关系实验得出的结论是:当电阻一定时,电压与电流成正比
D.探究电流与电阻的关系时,用15Ω电阻替换10Ω电阻,为使电压表示数不变,应将滑片向右调节
【答案】C
【详解】A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护电路,故A正确,不符合题意;
B.实验中为得出普遍性的结论,从而需要多次测量,故B正确,不符合题意;
C.探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,要控制电阻不变,记录电流随电压的变化关系,可得结论:当电阻一定时,电流与电压成正比,故C错误,符合题意;
D.探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大;根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故应将滑片向左移动,使电压表示数不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.科学研究中常用图像来表示两个量之间的关系,以使研究的问题变得直观明了。下列两个物理量之间的关系不符合如图所示的是( )
A.在地面同处,物体受到的重力与质量的关系
B.在一定范围内,弹簧的伸长量与所受拉力的关系
C.同一导体中通过的电流与该导体两端电压的关系
D.同一物质的比热容与质量的关系
【答案】D
【详解】观察图象可知这是一个正比例关系图线,图象中两个量(x,y)之间是成正比关系;
A.根据公式G=mg可知,物体受到的重力与质量成正比关系,故A不符合题意;
B.在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,故B不符合题意;
C.由欧姆定律可知,同一导体,电阻一定,通过它的电流与该导体两端的电压成正比,故C不符合题意;
D.比热容是物质的一种特性,与质量无关,同一物质的比热容不变,故D符合题意。
故选D。
4.某同学利用如图所说的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,下列说法错误的是( )
A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护电路
B.探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,可调节滑片使电压表的示数产生变化
C.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,当向由10Ω换成20Ω时,应将滑片向左滑动,使电压表示数不变
D.实验中,多次测量是为了得出普遍规律
【答案】C
【详解】A.为保护电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片处于阻值最大处,电路中的电流最小,可以保护电路,故A正确,不符合题意;
B.在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,通过调节滑片,使电压表的示数产生变化,多次测量,得出具有普遍性的结论,故B正确,不符合题意;
C.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右移动,使电压表的示数不变,故C错误,符合题意;
D.实验中,为避免实验的偶然性,要多次测量得出具有普遍性的结论,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,实验小组的同学们设计如图所示的电路图,正确连接电路后,闭合开关,发现电流表与电压表均没有示数,则可能原因是( )
A.实验电路图设计错误
B.导线与干电池接触不良
C.滑动变阻器滑片与电阻丝未接触
D.电阻R₁断路
【答案】C
【详解】A.探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,定值电阻应和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表测量电路中的电流,故A不符合题意;
BCD.在串联电路中电流表和电压表均没有示数,说明电路中电压表并联的位置之外的某处发生了断路,而导线与干电池接触不良将会导致电压表电流表示数不稳定,故C符合题意,BD不符合题意。
故选C。
6.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
【答案】B
【详解】A.探究“电流与电压的关系”实验中,应控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变,故A错误;
B.由图乙改进为图丙是因为使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R两端的电压改变,得到电流跟电压之间的定量关系,故B正确;
C.探究电流跟电压的关系实验中,需多次改变电流和电压的数值,移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流,故C错误;
D.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,需控制电阻两端电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电阻,故D错误。
故选B。
7.某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,应保持 不变;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的目的是 。
【答案】 R1阻值不变 保持导体两端的电压不变
【详解】[1]在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,应保持R1阻值不变;这是控制变量法的使用。
[2]在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应该保证导体两端的电压不变,因此滑动变阻器的目的是保持导体两端的电压不变。
8.德国物理学家 通过大量的实验得出了电流与电压和电阻之间的关系。如图甲是电阻R1和R2的I﹣U图像。乙图电路中,开关闭合,电路电流为0.2A时,电路总电压为 V;丙图电路中,当开关闭合,电源电压为2V时,电路总电流为 A。
【答案】 欧姆 3 0.6
【详解】[1]德国物理学家欧姆经过大量实验研究得出了电流与电压、电阻的关系,即:一段导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
[2]根据电路图乙可知,R1、R2串联,因串联电路处处电流相等,电路电流为0.2A时,由图甲可知,此时R1两端电压为1V,R2两端电压为2V,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电路的总电压
U=U1+U2=1V+2V=3V
[3]根据电路图丙可知,R1、R2并联,因并联电路中各支路两端电压相等,所以
U1′=U2′=2V
由图甲可知,此时通过它们的电流I1=0.4A,I2=0.2A因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以电路的总电流
I=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A
9.按要求完成填空。
(1)如图1所示,温度计的读数为 ℃;
(2)如图2所示,电压表的示数为 V;
(3)如图3所示,压力大小相同时, 越小,压力的作用效果越明显;
(4)如图4所示,闭合开关不更换定值电阻R,只移动滑动变阻器的滑片该实验可以探究电流与 的关系。
【答案】 25 2.2 受力面积 电压
【详解】(1)[1]由图知,温度计的分度值为1℃,液柱在0℃以上,所以温度计的示数为25℃。
(2)[2]电压表选择的是0~3V的量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.2V。
(3)[3]两手指按压铅笔,受力大小相同,右手指更疼说明压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)[4]闭合开关不更换定值电阻R,只移动滑动变阻器的滑片,定值电阻两端的电压发生变化,电流也发生变化,所以该实验可以探究电流与电压的关系。
10.小伟学习小组在“探究电流与电压关系”的实验中, 电源电压保持不变。
(1)如图甲所示是小组同学连接的部分电路, 请你用笔画线代替导线, 将图中的实物电路连接完整 。要求电压表测量定值电阻两端的电压, 滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大;
(2)连接电路时, 开关应 ;
(3)小伟同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数, 但电压表示数较大。接下来正确的操作是 (选填“移动变阻器滑片至合适位置”或“检查定值电阻处是否断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,当电压表示数为2V时, 电流表的示数如图乙所示, 此时通过电路中的电流为 A;
(5)利用图甲中的器材还可以测量“定值电阻的阻值”, 请你帮小伟同学设计一个记录实验数据的表格 。
【答案】 断开 检查定值电阻处是否断路 0.3
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2
3
【详解】(1)[1]电压表要并联在定值电阻的两端,使用小量程;滑动变阻器串联在电路中,“一上一下”连接两个接线柱,根据题目要求,应该接右下的接线柱,如图所示:
(2)[2]连接电路时,开关应断开。
(3)[3]电流表无示数,说明电路断路,而电压表有示数,说明有微小的电流经过电压表,所以接下来检查定值电阻处是否断路。
(4)[4]由图乙可知,电流表的读数为0.3A。
(5)[5]设计一个记录实验数据的表格如下:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2
3
11.小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图-1所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图-2的实物图按图-1的电路连接完整 (要求导线不交叉);
(2)为保护电路,实验前滑动变阻器滑片应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)电路连接正确后,闭合开关后发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是______(选填字母);
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路
C.电阻R短路 D.电阻R断路
(4)完成实验后,小明又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片记录数据,得到了如图-3所示的图像,得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比;
(5)①上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取滑动变阻器 (选填字母)。
A.“50Ω 1A” B.“30Ω 1A” C.“20Ω 1A”
【答案】(1)
(2)B
(3)D
(4)反
(5) B 2 A
【详解】(1)将电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器要求一上一下连接,如图所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的B端。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)由图象可知,电流随着电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积为一定值,故由图像可以得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)①[1][2]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为
②[3]电阻两端的电压始终保持2V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
12.物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V,定值电阻R1约为4Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
I/A
0.08
0.15
0.23
0.38
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是 ;(写出一种即可)
(3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时,电流表如图乙所示为 A;
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图像;
(5)分析所绘制的图像得出结论: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 ;
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是 。
【答案】 b 滑动变阻器断路 0.3 正比 多次实验,找普遍规律
【详解】(1)[1]正确连接好电路,为了保护电路,闭合开关S前,需将滑片P移动到电阻最大位置,即至b端。
(2)[2]闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表无示数,说明电路是断路,而电压表均无示数,说明电压表并联支路以外的电路出现断路,在检查电源和导线均正常的前提下,可能是滑动变阻器断路。
(3)[3]电流表示数如图乙所示,量程为0-0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A。
(4)[4]根据表格数据,描点连线,如图所示:
(5)[5]分析所绘制的图像是一条过原点的直线,可得出结论: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。
(6)[6]该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,他们这么做的目的是排除偶然性,得出普遍规律。
13.某同学用图所示的电路,分别将三个电阻甲、乙、丙接入电路的M、N两端来研究导体的某种性质。他分别给三个电阻先后加上不同的电压,用电压表测出所加的电压大小,并用电流表测出每次通过电阻的电流,得到数据如下表所示。
电阻
实验序号
电压(伏)
电流(安)
甲
1
1.0
0.20
2
2.0
0.40
3
3.0
0.60
乙
4
1.0
0.10
5
2.0
0.20
6
3.0
0.30
丙
7
1.0
0.05
8
2.0
0.10
9
3.0
0.15
(1)分析序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)实验中的电流与电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是: ;
(2)分析序号 实验中在电压相同时的电流关系,可得出的初步结论是:对不同导体,当导体两端电压相同时,通过导体的电流不同;
(3)请进一步综合分析比较表中的数据,并归纳得出结论:
(a)分析比较 ;
(b)分析比较 。
【答案】(1)见解析
(2)1、4、7或2、5、8或3、6、9
(3) 见解析 见解析
【详解】(1)分析序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9),同一导体,电压增大几倍,电流便增大几倍,可得出的初步结论是同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)要得到对不同导体,导体两端电压相同时,通过导体的电流不同,选择电压相同的不同导体,比较的数据为1、4、7或2、5、8或3、6、9。
(3)[1][2]分析序号1、2、3得到电压和电流的比值为
序号4、5、6得到电压和电流的比值为
序号7、8、9得到电压和电流的比值为
可以得到同一导体,导体两端的电压与通过这段导体的电流的比值是一个定值,不同导体,导体两端的电压与通过这段导体的电流的比值是不同。
14.为了探究导体中电流与电压的关系,某小组同学利用电压表、电流表测出导体两端的电压和通过它的电流。
(1)甲同学按图所示的电路进行实验,多次移动滑动变阻器的滑片,并记录电压表、电流表的示数在表一中:
表一导体A
实验序号
电压(伏)
电流(安)
1
2
0.2
2
3
0.3
3
6
0.6
分析比较实验序号1和2(或1和3、或2和3)中电流与电压的倍数关系,可初步得出: ;
(2)为了进一步研究,乙同学按图连接电路,利用改变电池节数重新进行实验,并记录电压表、电流表的示数在表二中。“改变电池节数”所起的作用是代替了甲同学实验 (填写器材名称);
表二导体B
实验序号
电压(伏)
电流(安)
4
1.5
0.1
5
3
0.2
6
6
0.4
(3)综合分析比较表一、表二的实验数据:
①分析比较实验序号 中电压相等时的电流关系,初步得出:电压相等时,通过不同导体的电流大小不同;
②分析比较表一或表二的实验数据,初步得出: ;
分析比较表一和表二的实验数据,初步得出: 。
【答案】(1)通过同一导体的电流与该导体两端的电压成正比
(2)滑动变阻器
(3) 2和5 对同一导体,它两端的电压与通过它的电流的比值相同 对不同的导体,它两端的电压与它的通过电流的比值不同
【详解】(1)根据实验的条件,结合实验数据可知,在导体电阻一定时,导体的两端电压增大几倍,通过导体的电流就增大几倍,可得出:通过同一导体的电流与该导体两端的电压成正比。
(2)比较两次的电路图可以看出,乙同学通过改变电池的节数来改变电压的大小,替代了甲同学电路中的滑动变阻器的作用。
(3)①[1]根据题意,电压相等的实验序号分别为2与5(或3与6),此时的电流关系为:电压相等时,通过不通导体的电流大小不同。
②[2]表一或表二中是同一导体,分析可知,由表一可得
由表二可得
可得出:对同一导体,它两端的电压与通过它的电流的比值相同。
③[3]表一和表二综合比较,是不同的导体,由前面分析可得:对不同的导体,它两端的电压与它的通过电流的比值不同。
15.某小组同学做“研究电流大小与哪些因素有关”的实验。他们选用了两个不同的导体A和B。先将导体A接入电路中,分别测量导体两端的电压和通过导体的电流,并将三次实验的数据记录在表一中。然后将导体B接入电路重复刚才的实验,将数据记录在表二中。他们还分别计算了表一、表二中的电压和电流的变化量,记录在表一和表二的后两列中。
表一(导体A)
实验序号
电压(伏)
电流(安)
电压变化量(伏)
电流变化量(安)
1
U1=1.5
I1=0.15
2
U2=2.0
I2=0.20
U2-U1=0.5
I2-I1=0.05
3
U3=4.5
I3=0.45
U3-U1=3.0
I3-I1=0.30
表二(导体B)
实验序号
电压(伏)
电流(安)
电压变化量(伏)
电流变化量(安)
4
U4=1.5
I4=0.10
5
U5=3.0
I5=0.20
U5-U4=1.5
I5-I4=0.10
6
U6=4.5
I6=0.30
U6-U4=3.0
I6-I4=0.20
(1)分析比较实验序号 数据中的电流与电压变化关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一导体,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(2)分析比较实验序号l与4(或2与5、3与6)数据中的电流变化情况及相关条件,可得出的初步结论是: 。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,并归纳得出结论。
(a)分析比较 ;
(b)分析比较 。
【答案】(1)1、2与3(或4、5与6)
(2)当导体两端的电压相同时,通过不同导体的电流不同
(3) 见解析 见解析
【详解】(1)实验1、2、3的电阻不变,实验4、5、6的电阻不变,由表中实验序号1与2与3,或4与5与6的实验数据可知,电压与电流的比值保持不变,由此可知,在电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)表一与表二实验电阻不同,由实验序号1与4或2与5或3与6的实验数据可知,电压相同时,电流不同,由此可知:当导体两端的电压相同时,通过不同导体的电流不同。
(3)[1]表一或表二中经运算后得到的电压和电流的变化量两列数据及相关条件,可初步得出的结论是:同一导体,导体两端电压的变化量与相对应的通过导体电流变化量的比值是相同的。
[2]表一和表二中经运算后得到的电压和电流的变化量两列数据及相关条件,可初步得出的结论是:不同导体,导体两端电压的变化量与相对应的通过导体电流变化量的比值是不同的。
16.小红用如图所示电路“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”,电源电压为6V,滑动变阻器的规格为RP“40Ω 1A”。
(1)参照甲图,要求滑动变阻器滑到最右端时阻值最大,请用笔画线代替导线将图乙补画完整 ;
(2)电路连接正确后闭合开关,发现电压表示数为0,电流表有示数,则原因可能是 ;
(3)实验时小红设计并记录了表格如下,其中第 上次实验数据一定不是这次做实验得到的;修正后,通过分析表格中有效数据,可得结论: ;
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
(4)接下来探究电流与电阻的关系,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,电流表示数如图丙所示,则此时电流大小为 A,并记录电压表示数。再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究,移动滑片P,直到电压表示数每次均为 V,并记录数据;
(5)小红还想使用3Ω的电阻继续完成第5次实验;发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表的示数与之前相同,为了让前4次数据有效利用;下列解决方案可行的有( )
A.将定值电阻两端电压改为3V
B.电源改为3节干电池的串联
C.在电流表附近串联一个10Ω的定制电阻
【答案】(1)
(2)见解析
(3) 1 电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比
(4) 0.4 2
(5)B
【详解】(1)滑动变阻器滑到最右端时阻值最大,且满足使电流从正接线柱流入电压表,滑动变阻器应接左下端的接线柱与电阻左接线柱相连,电路图如图所示
(2)电路连接正确后闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即原因可能是电阻R短路或电压表短路或电压表断路。
(3)[1]由表中第1组数据可知,当定值电阻两端电压为1.0V时,通过定值电阻的电流为0.1A,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值
故第1次实验数据一定不是这次做实验得到的。
[2]去掉第1组数据,由剩余表中数据可知 当定值电阻两端增大为原来的几倍 通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍 故可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[1] 如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A。
[2] 则定值电阻为5Ω时两端电压为
再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究,移动滑片P,直到电压表示数每次均为,并记录数据;
(5)A.控制定值电阻两端电压由2V改为3V,虽然此时滑动变阻器分得的电压减小,当3Ω的电阻接入电路中时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,但该方案改变了定值电阻两端的电压,需要分别用不同阻值的定值电阻重新进行实验,而根据题意可知其余各组数据不变,故A方案不正确;
B.将电源更换为3节干电池,即4.5V,定值电阻两端的电压是2 V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
根据分压原理,当接入电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
没有超过滑动变阻器的最大阻值,可以完成实验,故B方案正确;
C.为了能完成这次实验,滑动变阻器的最小电阻为
即
解得滑动变阻器的最大电阻为
再串联一个定值电阻的阻值可以为
故C方案不正确。
故选B。
二.探究电流与电阻的关系(共16小题)
17.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出如图所示的I-R图像,下列结论与图像相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大 B.电阻一定时,电压随着电流的增大而减小
C.电压一定时,电阻随着电流的增大而增大 D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
【答案】D
【详解】图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,因此得到的是电流和电阻的关系;图象是个反比例函数图象,因此说明电流与电阻成反比,即电流随电阻的增大而减小;在探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变;综上,由图象可得出的结论是:电压一定时,电流随电阻的增大而减小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
18.在“探究电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示。先接入5Ω的定值电阻,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着换上10Ω的定值电阻,不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.小于 2V、增大变阻器接入的阻值
B.小于2V,减小变阻器接入的阻值
C.大于2V,增大变阻器接入的阻值
D.大于2V,减小变阻器接入的阻值
【答案】C
【详解】当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,AB间的电压将增大,该实验要控制AB间的电压不变,所以下一步的操作是:向右滑动滑片,使滑动变阻器连入的电阻变大(分压变大),使AB间的电压减小,直到电压表的示数为2V为止,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
19.小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,其中电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电压表量程为0~3V,所用定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种。要完成所有实验,他应控制电压表示数为多少( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
【答案】C
【详解】由图可知,电压表测量定值电阻两端电压,由串联分压可知
当定值电阻最大和滑动变阻器都处于最大值时,即R=20Ω,R滑=20Ω时,可得
解得
即要完成所有实验,定值电阻两端电压至少为3V,若定值电阻两端电压为4V,超过了电压表的量程,故定值电阻两端电压不能为4V,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
20.电学实验中,要调节滑动变阻器进行多次测量,下列实验中滑动变阻器多次测量的目的与其它三项不同的是( )
A.探究电流与电压的关系实验
B.探究电流与电阻的关系实验
C.伏安法测量导体电阻的实验
D.测量小灯泡电功率的实验
【答案】B
【详解】A. 探究电流与电压的关系实验,多次测量的目的是寻找普遍规律;
B. 探究电流与电阻的关系实验,多次测量的目的是寻找普遍规律;
C. 伏安法测量导体电阻的实验,多次测量的目的是求平均值减小误差;
D. 测量小灯泡电功率的实验,多次测量的目的是寻找普遍规律。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
21.小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,其中电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,所用定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种。要完成所有实验,他应控制电压表示数为多少( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
【答案】C
【详解】由图可知,电压表测量定值电阻两端电压,由串联分压可知
当定值电阻最大和滑动变阻器都处于最大值时,即,时,可得
电源电压为6V,解得,即要完成所有实验,定值电阻两端电压至少为3V;若定值电阻两端电压为4V,超过了电压表的量程,故定值电阻两端电压不能为4V,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
22.学习了电阻的内容后,老师又重做了“尝试改变电路中电流的大小”的实验(如图),发现:改变电源电压或改变接入电路中不同的金属丝,根据实验现象此时最有探究价值的问题是( )
A.金属丝的电阻与哪些因素有关?
B.灯泡的亮度与电压、电流有什么关系?
C.导体的电阻与电流有什么关系?
D.通电导体的电流与电压、电阻有什么关系?
【答案】D
【详解】实验中通过小灯泡的亮度和电流表示数反映电流的大小,所以保持电阻值不变,保持电源电压不变,改变接入电路中不同的金属丝,故根据实验现象此时最有探究价值的问题是:通电导体的电流与电压、电阻有什么关系?
故选D。
23.实验桌上有如下器材:电源一个(电源两端电压保持不变)、已调零的电流表和电压表各一个、滑动变阻器一个、开关一个、定值电阻(阻值已知,分别为5Ω、10Ω和15Ω)三个和导线若干。请你设计一个实验证明:电压一定时,电阻阻值越大,通过电阻的电流越小。
(1)本实验需要控制不变的量是 ;
(2)写出实验步骤 ;
(3)画出实验数据记录表格 。
【答案】 电阻两端的电压 ①按照电路图连接电路(将阻值为5Ω的定值电阻接入),开关断开,滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;②试触后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一值U,用电流表测通过R=5Ω电阻的电流I,将电阻R和电流I的数据记录在表格中;③改变定值电阻的阻值,即定值电阻R依次取10Ω、15Ω,保持电阻两端电压为U,仿照步骤②,再进行两次实验,将电阻R和电流I的数据分别记录在表格中
R/Ω
I/A
【详解】(1)[1]由于本实验需要证明:电压一定时,电阻阻值越大,通过电阻的电流越小,故需要控制不变的量是电阻两端的电压。
电路图如下所示:
(2)[2]实验步骤:
Ⅰ、按电路图将已调好的各电路元件连入电路;
Ⅱ、闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为U,此时电流表示数为I,将数据R、I记录在表格中;
Ⅲ、断开开关,用不同的电阻替换原电阻,将变阻器的最大电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,保持电压表示数U不变,再做三次,分别将数据R、I记录在表格中;
Ⅳ分析表中数据得出结论。
(3)[3]数据记录表格:
R/Ω
I/A
24.如图所示,是小悦探究电流与电阻关系的实验电路,当AB间换接更大阻值的电阻后,电压表的示数会 ,为了使AB间电压与换接前一样,她应将滑动变阻器的滑片P向 调至适当位置。
【答案】 变大 右
【详解】[1][2]当AB间换接更大阻值的电阻后,由串联分压可知电压表的示数会变大,为了使AB间电压与换接前一样,即电压表的示数减小,由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压,由串联分压可知增大变阻器连入电路的阻值,应将滑动变阻器的滑片P向右调节到适当位置。
25.小宇探究导体中的电流与导体电阻的关系时,设计了如图甲所示电路,图乙是根据测量数据绘制的图像。实验中,当他把10Ω定值电阻换成15Ω时,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数保持 V不变。
【答案】 右 5
【详解】[1][2]由图像知道,电阻两端的电压
根据串联电路的分压原理知道,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻关系的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律知道,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理知道,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为5V不变。
26.用图甲所示的电路探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”,已知电源电压恒为4V,实验用到的定值电阻R分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器滑片移至 (填“左”或“右”)端;
(2)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数。换用10Ω的电阻后,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数;
(3)经多次实验,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: ;
(4)为了让提供的电阻都能用到,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
【答案】 断开 右 电压一定时,电流与电阻成反比 15
【详解】(1)[1]连接电路时,为了电路元件的安全,开关应处于断开状态,
[2]由图知,滑动变阻器的下面接了右边的接线柱,所以在闭合开关前,将滑片移至最右端。
(3)[3]由图知,电压一定,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(4)[4]滑动变阻器两端的电压应为
当定值电阻的阻值为25Ω时,电路中的电流为
则
则滑动变阻器的最大阻值应不小于15Ω。
27.小华用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。她使用如下器材:学生电源(电压恒为4.5V不变),5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,电压表,电流表,开关,导线等。
(1)闭合开关前,小华发现电流表的指针如图甲偏转,其原因可能是 ;
(2)接着小华在乙图中先将5Ω的电阻接入电路,正确连接好后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数。再将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,直接读出电流值,这种做法 (选填“正确”或“错误”),理由是 ;
(3)为了使所给的四个定值电阻都能进行实验,滑动变阻器的最大阻值至少应为 Ω。
【答案】(1)电流表没有调零
(2) 错误 没有控制电阻的两端电压不变
(3)25
【详解】(1)闭合开关前,发现电流表指针没有指在零刻度线上,说明使用电流表前应对电流表进行机械调零,使指针指在零刻度线上。
(2)[1][2]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,更换电阻后直接读数,没有控制定值电阻的两端电压相同。
(3)根据(2)可知所控制的定值电阻两端的电压为2V;根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
所以滑动变阻器接入电路电阻不得小于25Ω。
28.小昕在“探究电流与电阻关系”的实验时:
(1)连接完图甲的实物图后,仔细检查发现有一根导线连接错误,请在连错的那根导线上打“×”,然后用笔画线连接正确的导线;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表、电流表示数均为零,小昕列出了以下原因,其中可能的原因是( )
A.电阻R短路 B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处,开始实验。小昕根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图象,如乙图所示,其中阴影面积的物理意义是 ;
(4)某次实验中,如果将电阻更换成,闭合开关,应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,若实验过程中,电源电压保持不变,实验中R的阻值分别为、、、和,则滑动变阻器的最大阻值至少是 。
【答案】(1)
(2)D
(3)定值电阻两端R的电压
(4) 左 12.5
【详解】(1)如图,电压表并联在定值电阻的两端;定值电阻没有正确接入电路,应将接在定值电阻右边接线柱的导线改接到左边,如图所示:
(2)闭合开关,发现电压表、电流表示数均为零;
A.若电阻R短路,电路是通路,电流表有示数,电压表无示数,故A不符合题意;
B.若电阻R断路,电流表无示数,电压表有示数,故B不符合题意;
C.若滑动变阻器短路,电压表、电流表均有示数,故C不符合题意;
D.若滑动变阻器断路,电压表、电流表均无示数,故D符合题意。
故选D。
(3)根据图象可知,图中阴影面积为长方形的面积,其面积等于IR,由欧姆定律得,阴影面积表示的物理量是定值电阻两端R的电压。
(4)[1]实验中,当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左端移动。
[2]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持
根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于12.5Ω。
29..用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变,滑动变 阻器规格为“20Ω1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω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;
(2)连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
(3)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P移至合适位置,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12Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)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;
(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,在图丙的坐标系中 描绘出I-R图象为曲线A:
①由图象可得出的结论是: ;
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Rp的阻值,在图丙坐标系中描成点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点””无交点”),其原因是 。
【答案】(1)
(2)断开
(3) 2.4 左 电压
(4) 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 无交点 见解析
【详解】(1)“探究电流与电阻的关系”的实验,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,故滑动变阻器应接右下的接线柱,如图所示:
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)[1]由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,故图乙电压表的示数为2.4V。
[2][3]“探究电流与电阻关系”的实验中应保持电阻两端的电压不变,将12Ω电阻换成10Ω后,根据串联分压原理,定值电阻承担的电压增大,因此应该增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此应该将滑片向左滑动,使电压表示数与前一次相同。
(4)①[1]由图像丙可知
电流与电阻的乘积为一定值,且电流随电阻的增大而减小,故可得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
②[2][3]“探究电流与电阻关系”的实验中应保持电阻两端的电压不变,又因电源电压不变,所以滑动变阻器两端的电压也不变,且定值电阻与滑动变阻器串联,故电流相等;由图像丙可知,定值电阻两端的电压保持在2.4V不变,故滑动变阻器两端的电压保持在2.1V不变,由串联分压可知,每次实验滑动变阻器接入电路的阻值都比定值电阻小,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A无交点。
30.老师给大家准备了以下器材:定值电阻六个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、滑动变阻器标有“30Ω 1A”、电流表、电压表、学生电源(电压可调,精确到0.1V)、开关、导线若干。
(1)在连接电路前,小明设计了如图甲所示的电路,探究“电流与电压的关系”。连接电路时,开关应该处于 状态;
(2)小明选择了一个10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前,电流表指针位置如图乙所示,这是因为电流表 ;
(3)闭合开关后,小明发现电流表的指针几乎不偏转,但电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是: ;
(4)在某次测量中,电流表表盘如图丙所示,则所测的电流值是 A;
(5)小明将多次测量所得数据的结果绘制成图丁,可得出结论: ;
(6)在探究“电流与电阻的关系”时,当电路中连接不同的电阻时,需要保持电阻两边的电压不变。电路连接完成后,分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻进行实验,正确操作,实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图所示,其中阴影面积的物理意义是 ;
(7)在如图甲所示的电路中,当接入电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器滑片位于中点,用阻值为15Ω的电阻替换下这个10Ω的电阻后,以下方法中,可能使电压表示数与替换前相等的是__________。
A.电源电压不变,不移动滑片P B.电源电压不变,向左移动滑片P
C.减小电源电压,不移动滑片P D.增大电源电压,向左移动滑片P
(8)当使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前五次相同,为了继续完成第六次实验,如果只能改变电源电压,其它接线柱位置都不变,则电源电压应不高于 V。
【答案】(1)断开
(2)未调零
(3)定值电阻断路
(4)0.2
(5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(6)定值电阻两端的电压
(7)C
(8)5
【详解】(1)在连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
(2)小明选择了一个10Ω的电阻,将电路正确连接后,闭合开关前,电路为开路状态,即电路中无电流通过,电流表指针位置如图乙所示,电流表指针未指在零位置,这是因为电流表指针未调零。
(3)由图知闭合开关后,电阻与滑动变阻器串联接入电路,小明发现电流表的指针几乎不偏转,所以电路为断路。若滑动变阻器断路,电压表并联电阻R两端,电压表示数应为零。但电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是,定值电阻断路导致电压表与滑动变阻器串联接入电路,电压表测电源电压。
(4)如图丙所示,电流表用0~0.6A量程接入电路,分度值为0.02A,且指针指在0.2A刻度线处,所以所测的电流值是0.2A。
(5)由图丁知,电流-电压图像是过坐标原点的一条直线,由数学知这是正比例函数关系,可得出结论:电阻一定时,通过导体电流跟导体两端的电压成正比。
(6)实验数据画出的定值电阻的I-R图像如图所示,其中阴影面积即为通过定值电阻的电流与定值电阻阻值的乘积,所以其物理意义是表示定值电阻两端的电压。
(7)A.在如图甲所示的电路中,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测电阻R两端电压,用阻值为15Ω的电阻替换下10Ω的电阻后,由串联分压原理可知,定值电阻两端电压增大,即电压表示数增大;若电源电压不变,也不移动滑片P,则电阻R两端电压不会变小到原来的值,即电压表示数变大,故A不符合题意;
B.若电源电压不变,向左移动滑片P,滑动变阻器阻值变小,分得的电压更小,则定值电阻两端电压即电压表示数变得更大,故B不符合题意;
C.若减小电源电压,不移动滑片P,由于电路两端的总电压变小,则定值电阻和滑动变阻器两端的电压都会变小,所以定值电阻两端电压即电压表示数可能与替换前相等,故C符合题意;
D.由之前的分析可知,若电源电压不变,向左移动滑片P,则电压表示数变大;所以若增大电源电压,向左移动滑片P,根据串联分压原理可知,电压表示数变得更大,故 D不符合题意。
故选C。
(8)由图戊知,前五次实验时,定值电阻两端的电压为
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
当使用30Ω的电阻做实验时,其两端电压仍为2.5V,此时电路中电流
滑动变阻器与30Ω的电阻串联,电路最大总电阻
R总=R'+R滑=30Ω+30Ω=60Ω
此时根据U=IR可知,电源最高电压
31.小明“探究电流与电阻的关系”时连接了图甲所示电路,定值电阻阻值为10Ω。
(1)经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(2)正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,发现电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是 ;改正错误后,闭合开关,移动滑片,当电流表示数为如图乙所示时,记录两表示数;
(3)接着小明将10Ω的电阻分别换成其它定值电阻进行多次实验;每次实验时,调节滑动变阻器滑片,当其中一只电表示数为 时记录另一电表的示数;
(4)为了测量一只标有“0.24A”字样小灯泡正常发光时的电阻,小明初步设计了图丙所示的原理电路,电源电压保持不变,请从滑动变阻器(最大阻值已知)、电阻箱(最低倍率是×1,元件符号)、电压表、开关中选择三个器材,并将它们的电路元件符号填入图丙的虚线框中,帮助小明完成电路设计。
【答案】(1)
(2)小灯泡断路
(3)2.4V
(4)
【详解】(1)图中电压表没有并联在定值电阻两端,起到测量电压的作用,改正如下图
(2)电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即电路故障可能是小灯泡断路。
(3)由图乙所示电流表示数知道,选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.24A,由欧姆定律知道,定值电阻两端的电压
由控制变量法知道,探究电流与电阻的关系时,需要换成其它定值电阻进行多次实验;每次实验时,调节滑动变阻器滑片,当其中电压表示数为2.4V时。记录另一电流表的示数。
(4)为了更精确的测量,可将电压表并联在滑动变阻器两端,当电流表的示数是0.24A时,小灯泡恰好正常发光,故三个器材中选择开关、滑动变阻器和电压表,电路设计如下图
32.用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。电源电压为6V不变,滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“10Ω,3A”“20Ω,0.5A”“36Ω,1A”字样),电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表都无示数,移动滑片P,试触C点,电压表指针不偏转,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则故障可能为 。
(3)分别接入五个不同阻值的电阻,保持电源电压6V不变,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,绘制了如图乙所示图像并得出结论:
①实验中选取的滑动变阻器是 (填“10Ω,3A”“20Ω,0.5A”或“36Ω,1A”),结合所选的滑动变阻器,把五个定值电阻分别接入电路完成实验,电阻两端控制不变的电压最小是 V。
②如图当把10Ω的电阻接入电路,控制电阻两端的电压不变,此时滑动变阻器的电功率是 W。
(4)实验结束后,想利用10Ω的定值电阻,按照1V、2V、3V的三组电压值,但使用目前已有器材无法完成,若想完成实验,你选择更换的是: 。
A.更换电压范围在3~5V的电源
B.更换最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器
【答案】(1)B
(2)导线BC间断路
(3) “36Ω 1A” 1.5 0.864
(4)B
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,由图知,滑片右侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的B端。
(2)闭合开关后,电流表示数为0,说明电路可能断路,电压表示数为0,说明电压表与电源没有联通;将与电压表“﹣”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,电压表指针偏转,说明此时电压表与电源连通,此时电压表并联的电路断路,则可能是导线BC断路。
(3)[1]①由欧姆定律可知,当电路中电流最小时滑动变阻器接入电路的电阻最大,由图像可知,电路中的最小电流为0.2A,此时定值定值的阻值为12Ω,由欧姆定律可知
滑动变阻器接入电路的最大电阻
由图像可知,电路中的最大电流为0.6A,故实验中选取的滑动变阻器是“36Ω1A。
[2]研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,设电压表示数为UV,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
根据分压原理有
即
……①
因电压表示数UV为定值,由①式知,方程左边为定值,右边也为一定值,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式知,方程左边为一定值,右边也为一定值,因此当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得
解得
即把五个定值电阻分别接入电路完成实验,电阻两端控制不变的电压最小是1.5V。
[3]由图像可知,电阻两端的电压
由欧姆定律可知,当把10Ω的电阻接入电路时,电路中电流
由串联电路的电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压
则此时滑动变阻器的电功率
(4)已知电源电压为6V,第1次实验时电压表示数最小为1V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的最大电压为
由串联电路电流处处相等与欧姆定律得
即
解得
即更换一个最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$