综合实验专项训练:电流与电压和电阻的关系-2024-2025学年人教版九年级物理全一册
2024-11-03
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内容正文:
2024-2025学年九年级物理实验专项训练
【电流与电压和电阻的关系】
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、实验探究题:本大题共10小题
1.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整导线不允许交叉。
实验中多次改变的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流随电阻变化的图像。
由图像可以得出结论:导体两端的电压一定时,_____________________________。
上述实验中,小明用的电阻做完实验后,接下来的操作是__________________,将滑动变阻器调到最大值,然后将的电阻接入电路,闭合开关,向________移动滑片,使电压表示数为__________时,读出电流表的示数。
为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于_________的滑动变阻器。
2.同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为的电源一个,定值电阻个阻值分别为、、、、,规格为“”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表的量程测量定值电阻两端的电压,请你用笔画线代替导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中导线不能交叉。
他们先将的电阻接在图甲中、间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;保持滑片不动,用的电阻替换、间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片向______选填“左”或“右”端移动,才能保持、间的电压不变;再依次更换、间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数与、间电阻阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:、间电压的值为______;、间电压一定时,通过、间导体的电流与导体的电阻成______比。
当他们用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为继续完成此次探究,同学们一起设计了如下方案,下列方案不正确的一项是______。
A.将滑动变阻器更换为“”的滑动变阻器,其余不变
B.将电压为的电源更换为电压为的电源,其余不变
C.只调节滑动变阻器,使为
3.小红和同学在做“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有:节干电池、电流表、电压表、四个定值电阻、、、各一只,滑动变阻器以及开关、导线若干:
图甲的电路中,甲为________、乙为________选填“电压表”或“电流表”;
电路连接完成后,滑动变阻器滑片应移到_____选填“”或“”端,目的是___________,本次实验过程中,滑动变阻器的另一个作用是_________________;
闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,若电路中只有一处故障,可能是_________;
排除故障后,小红先将的电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为_________。她接下来用的电阻替换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,眼睛应注意观察________选填“电流表”或“电压表”,直至其示数为_________。
4.在“探究电流与电阻的关系”实验中,有以下器材:电源电压恒为、电压表、电流表、滑动变阻器铭牌上标有“”字样和开关各一个,“、、、”的定值电阻各一个、导线若干。如图所示,是小林连接好的电路。
实验中,小林把的定值电阻接入电路中,此时电流表的示数为;接着实验,他断开开关,把的定值电阻换成,仍然使电压表保持之前的电压值不变,则电流表的示数为______;
在实验过程中,当他把的定值电阻换成后,发现把滑片滑到最左端,电压表的示数也不能减小到想要的数值,这样就不能完成实验了。根据所学的物理知识,他想到了两个解决的办法,请你帮他完成:
方法一:把现有的滑动变阻器换成一个最大阻值至少为_______的滑动变阻器;
方法二:其他器材不变,在电路中再串联一个定值电阻,重新做实验,仍然使电压表保持原来的电压值不变,依次换用到这四个电阻,就能顺利完成实验了,但是的阻值大小是有要求的,的最大阻值为______;
通过数据分析他得出的实验结论是:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______。
5.用、、的三个定值电阻完成“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验,电源电压为,滑动变阻器最大阻值为.
请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大.
先将的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻 路排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时记录数据,则本实验中设定的定值电阻两端的电压为
断开开关,将的定值电阻换成的定值电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 选填“左”或“右”端移动;移动滑片的过程中,眼睛应观察 表的示数根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图像如图丙所示,由图像可知,电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比.
除了、、的三个定值电阻之外,若还想增加一个的定值电阻继续进行实验,则设定的定值电阻两端的电压应不小于
6.用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系.器材有:干电池节每节电压略小于,滑动变阻器个铭牌上分别标有“”“”“”字样,电流表、电压表、开关各一个,阻值为、、的电阻各一个,导线若干.
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至_______端.
闭合开关后,电流表和电压表示数为,移动滑片,两表指针不偏转.将与电压表“”接线柱相连的导线从端拆下,试触点,电压表指针不偏转,试触点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是_______________________.
排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系.闭合开关,电压表示数为,电流表示数为移动滑片,逐步增大两端电压,记录电压表的示数和对应的电流表的示数以电流为纵坐标、电压为横坐标,采用描点的方式,画出图像,如图乙所示.依据图像,得到的结论是____________________________________,实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有__________字样,电源电压为__________.
在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将换成,闭合开关,移动滑片,电流表示数如图丙所示,为________;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为_________.
7.用、、的三个定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电源电压为。
请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大
先将的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻______路;
排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时记录数据,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为______;
断开开关,不改变滑动变阻器滑片的位置,将的定值电阻换成的定值电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向______选填“左”或“右”端移动;移动滑片的过程中,眼睛应观察______表的示数,直至______________________.
根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图象如图丙所示,由图象可知,电压一定时,电流与电阻成______比;
分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______。
对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图,其中表示电流与总电阻关系的是图线_____选填“”、“”或“”,图中阴影部分面积表示的物理意义是_____________。
8.同学们在“探究电流与电阻的关系”时,实验器材有:电压恒为的电源、定值电阻个阻值分别为、、、、、规格为“”的滑动变阻器一个、电流表、电压表、开关、导线若干。
同学们连接了如图甲的实验电路,连接电路时,开关应处于_________状态。
实验中,依次将、、、的电阻接入电路进行探究,根据实验数据绘制了如图乙的图象,由此可得:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________比。
当他们用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调到所需的电压,为继续完成此次探究,同学们设计了下列两种方案。
方案一:将滑动变阻器更换为“ ”的滑动变阻器,其余不变。
方案二:只调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为不变。
仍不能完成此次探究的是方案_________,理由是:__________________。
9.同学们在做“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为的电源一个,定值电阻个阻值分别为、、、、,规格为“”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
他们先将的电阻接在图甲中、间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为保持滑片不动,用的电阻替换、间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片向______选填“左”或“右”端移动,才能保持、间的电压不变;再依次更换、间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数与、间电阻阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:、间电压一定时,通过、间导体的电流与导体的电阻成______比;
当他们用的电阻替换的电阻后,调节滑动变阻器,同学们发现无法使电压表的示数保持,为了完成实验,下列操作可行的是______。
A.更换规格为“”滑动变阻器
B.更换规格为“”滑动变阻器
10.小明同学在探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:两节新干电池,电压表、电流表、滑动变阻器规格为““、开关各一个,阻值为,、、、的定值电阻各一个、导线若干。
如图所示,是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,要求电压表测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。
请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格。
将的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片发现,电压表有示数,电流表始终无示数,造成该故障的可能原因是______。
排除故障继续实验,完成对的定值电阻探究实验后,用的定值电阻替换的定值电阻进行实验前的操作是 。
若实验中小明控制定值电阻两端的电压为,实验器材中哪些定值电阻不能选用?并说明理由______。
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2024-2025学年九年级物理实验专项训练
【电流与电压和电阻的关系】
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、实验探究题:本大题共10小题
1.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整导线不允许交叉。
实验中多次改变的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流随电阻变化的图像。
由图像可以得出结论:导体两端的电压一定时,_____________________________。
上述实验中,小明用的电阻做完实验后,接下来的操作是__________________,将滑动变阻器调到最大值,然后将的电阻接入电路,闭合开关,向________移动滑片,使电压表示数为__________时,读出电流表的示数。
为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于_________的滑动变阻器。
【答案】
电流与电阻成反比;断开开关,将滑动变阻器调到最大阻值;右;
【解析】把定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在定值电阻两端,实物电路图如图所示:
由图丙所示图象可知,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
实验应可知电阻两端电压保持不变,小明用的电阻做完实验后,接下来的操作是断开开关,将滑动变阻器调到最大阻值,取下的电阻,然后将的电阻接入电路,闭合开关,向右移动滑片,使电压表示数为时,读出电流表的示数;
当定值电阻时,由图丙可知,此时电路中的电流,则电路中的总电阻为:,此时滑动变阻器接入电路的阻值为:,则滑动变阻器的最大阻值不小于。
2.同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为的电源一个,定值电阻个阻值分别为、、、、,规格为“”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表的量程测量定值电阻两端的电压,请你用笔画线代替导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中导线不能交叉。
他们先将的电阻接在图甲中、间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;保持滑片不动,用的电阻替换、间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片向______选填“左”或“右”端移动,才能保持、间的电压不变;再依次更换、间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数与、间电阻阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:、间电压的值为______;、间电压一定时,通过、间导体的电流与导体的电阻成______比。
当他们用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为继续完成此次探究,同学们一起设计了如下方案,下列方案不正确的一项是______。
A.将滑动变阻器更换为“”的滑动变阻器,其余不变
B.将电压为的电源更换为电压为的电源,其余不变
C.只调节滑动变阻器,使为
【答案】;右;;反;
【解析】解:电压表与定值电阻并联接入电路,注意接线柱正进负出,由图乙可知控制电压为,正接线柱选择““接线柱,如下图所示:
实验中,用的电阻替换,根据分压原理,电阻两端的电压变大,即电压表示数变大;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,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器电阻阻值,故应向右移动滑片才能达到实验要求;
根据图乙所示的图象可知,、两端的电压为:---,为一定值,
故可得出:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
、由图可知,电源电压为,定值电阻两端电压为,滑动变阻器两端电压为,根据串联分压原理得::::,滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当他们用的电阻替换的电阻后,则解得,如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为,因此该方法可行,故A不符合题意;
B、如果重新开始实验,只更换电源,将电压为的电源更换为电压为的电源,定值电阻两端电压保持不变为,滑动变阻器两端电压为,根据串联分压原理得::::,滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当他们用的电阻替换的电阻后,则解得,因此该方法可行,故B不符合题意;
C、如果重新开始实验,只改变控制电压,使为,电源电压为,定值电阻两端电压为,滑动变阻器两端电压为,根据串联分压原理得::::,滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当他们用的电阻替换的电阻后,则解得,因此该方法不可行,故C不正确,符合题意。
3.小红和同学在做“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有:节干电池、电流表、电压表、四个定值电阻、、、各一只,滑动变阻器以及开关、导线若干:
图甲的电路中,甲为________、乙为________选填“电压表”或“电流表”;
电路连接完成后,滑动变阻器滑片应移到_____选填“”或“”端,目的是___________,本次实验过程中,滑动变阻器的另一个作用是_________________;
闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,若电路中只有一处故障,可能是_________;
排除故障后,小红先将的电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为_________。她接下来用的电阻替换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,眼睛应注意观察________选填“电流表”或“电压表”,直至其示数为_________。
【答案】电流表 电压表 为了保护电路 保持电阻两端的电压不变 电阻短路 电压表
【解析】由图甲可知,甲电表串联在电路中,因此甲表应为电流表,则乙电表为电压表,测电阻两端电压。
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,即滑片应移到端。
探究导体中电流与电阻的关系实验中,应保持电阻两端的电压不变,滑动变阻器的另一个作用是保持电阻两端的电压不变。
闭合开关,电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的电阻短路了。
由图乙可知,电流表的量程为,分度值为,电流表示数为,则电阻两端的电压为将定值电阻由改接成的电阻,电阻增大,根据串联电路分压特点可知,其分得的电压增大,探究电流与电阻的关系实验中,应控制电阻两端电压不变,根据串联分压特点可知,应增大滑动变阻器分得的电压,故应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,眼睛观察电压表,使电压表示数为不变。
4.在“探究电流与电阻的关系”实验中,有以下器材:电源电压恒为、电压表、电流表、滑动变阻器铭牌上标有“”字样和开关各一个,“、、、”的定值电阻各一个、导线若干。如图所示,是小林连接好的电路。
实验中,小林把的定值电阻接入电路中,此时电流表的示数为;接着实验,他断开开关,把的定值电阻换成,仍然使电压表保持之前的电压值不变,则电流表的示数为______;
在实验过程中,当他把的定值电阻换成后,发现把滑片滑到最左端,电压表的示数也不能减小到想要的数值,这样就不能完成实验了。根据所学的物理知识,他想到了两个解决的办法,请你帮他完成:
方法一:把现有的滑动变阻器换成一个最大阻值至少为_______的滑动变阻器;
方法二:其他器材不变,在电路中再串联一个定值电阻,重新做实验,仍然使电压表保持原来的电压值不变,依次换用到这四个电阻,就能顺利完成实验了,但是的阻值大小是有要求的,的最大阻值为______;
通过数据分析他得出的实验结论是:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______。
【答案】 反比
【解析】根据可得出定值电阻两端电压
再根据得出电流大小
方法一:
由题知当定值电阻为时,定值电阻两端电压,根据串联电路电压的规律知变阻器两端的电压应为
滑
根据串联电路的分压作用知
则滑动变阻器的最大阻值滑。
方法二:
由题知当电阻为时,定值电阻两端电压,电路中的最大电流为,此时变阻器接入电路电阻为,则串联一个定值电阻起到分压的作用,根据串联电路电压的规律知串联的电阻两端的电压应为
当时,串联电阻的大小为
通过实验的数据分析可得出的实验结论是:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
5.用、、的三个定值电阻完成“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验,电源电压为,滑动变阻器最大阻值为.
请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大.
先将的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻 路排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时记录数据,则本实验中设定的定值电阻两端的电压为
断开开关,将的定值电阻换成的定值电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 选填“左”或“右”端移动;移动滑片的过程中,眼睛应观察 表的示数根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图像如图丙所示,由图像可知,电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比.
除了、、的三个定值电阻之外,若还想增加一个的定值电阻继续进行实验,则设定的定值电阻两端的电压应不小于
【答案】;
短;;
左;电压;反;
【解析】解:变阻器上下接线柱各接一个接入电路中,要滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,则滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下所示:
闭合开关,发现电流表有示数,电路为通路,电压表无示数,可能是定值电阻发生了短路;
由图乙可知,电流表量程为,分度值为,示数为,所以此时此定值电阻两端的电压,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为;
探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变,每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察电压表示数;
探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,实验中控制定值电阻两端的电压为,根据串联分压原理可知,将定值电阻由改换成的电阻,定值电阻增大,其分得的电压增大,要控制定值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,由分压原理知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数仍为;
由图丙知,电流与电阻的乘积为----,故由图像可以得出结论:电阻两端电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比;
电源电压为,定值电阻最大为,滑动变阻器最大为,此时,解得。
故答案为:见解答;短;;左;电压;反;。
变阻器上下接线柱各接一个接入电路中,根据滑片移动方向确定滑动变阻器下面的接线柱是哪一边接入电路;
闭合开关,电流表有示数,电路为通路,根据电压表无示数分析;由图乙读出电流值,根据欧姆定律求出此时定值电阻两端的电压值;
探究“电流与电阻关系”时要控制电阻两端的电压不变,即电压表的示数不变,据此分析;当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;由图丙,求出电流与电阻的乘积分析回答;
根据分压原理解答。
本题探究导体中电流跟电阻的关系,考查电路连接、故障分析、数据分析、欧姆定律的应用及操作过程和对器材的要求,是一道综合题,难度较大。
6.用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系.器材有:干电池节每节电压略小于,滑动变阻器个铭牌上分别标有“”“”“”字样,电流表、电压表、开关各一个,阻值为、、的电阻各一个,导线若干.
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至_______端.
闭合开关后,电流表和电压表示数为,移动滑片,两表指针不偏转.将与电压表“”接线柱相连的导线从端拆下,试触点,电压表指针不偏转,试触点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是_______________________.
排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系.闭合开关,电压表示数为,电流表示数为移动滑片,逐步增大两端电压,记录电压表的示数和对应的电流表的示数以电流为纵坐标、电压为横坐标,采用描点的方式,画出图像,如图乙所示.依据图像,得到的结论是____________________________________,实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有__________字样,电源电压为__________.
在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将换成,闭合开关,移动滑片,电流表示数如图丙所示,为________;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为_________.
【答案】 导线断路 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “”
【解析】略
7.用、、的三个定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电源电压为。
请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大
先将的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻______路;
排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时记录数据,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为______;
断开开关,不改变滑动变阻器滑片的位置,将的定值电阻换成的定值电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向______选填“左”或“右”端移动;移动滑片的过程中,眼睛应观察______表的示数,直至______________________.
根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图象如图丙所示,由图象可知,电压一定时,电流与电阻成______比;
分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______。
对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图,其中表示电流与总电阻关系的是图线_____选填“”、“”或“”,图中阴影部分面积表示的物理意义是_____________。
【答案】;短;;左;电压;电压表的示数为;反;;;滑动变阻器两端的电压
【解析】变阻器上下接线柱各接一个接入电路中,要滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,则滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下所示:
闭合开关,小刚发现电流表有示数,电路为通路,电压表无示数,可能是定值电阻发生了短路;
由图乙可知,电流表量程为,分度值为,示数为,所以此时此定值电阻两端的电压,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为;
探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变,每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察电压表示数;
探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,实验中控制定值电阻两端的电压为,根据串联分压原理可知,将定值电阻由改换成的电阻,定值电阻增大,其分得的电压增大,要控制定值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,由分压原理知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数仍为;
由图丙知,电流与电阻的乘积为----,故由图像可以得出结论:电阻两端电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比;
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,当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:,故为了完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于;
根据欧姆定律可知电流与总电阻为电源电压,所以是三线中乘积最大的,故选;三线中乘积最小的是滑动变阻器两端的电压,所以表示滑动变阻器的电流与电阻的关系,则表示电阻的电流与其阻值的关系,而阴影部分的面积等于线的乘积与线的乘积之差,根据串联电路电压规律可知阴影部分的面积表示滑动变阻器两端的电压。
8.同学们在“探究电流与电阻的关系”时,实验器材有:电压恒为的电源、定值电阻个阻值分别为、、、、、规格为“”的滑动变阻器一个、电流表、电压表、开关、导线若干。
同学们连接了如图甲的实验电路,连接电路时,开关应处于_________状态。
实验中,依次将、、、的电阻接入电路进行探究,根据实验数据绘制了如图乙的图象,由此可得:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________比。
当他们用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调到所需的电压,为继续完成此次探究,同学们设计了下列两种方案。
方案一:将滑动变阻器更换为“ ”的滑动变阻器,其余不变。
方案二:只调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为不变。
仍不能完成此次探究的是方案_________,理由是:__________________。
【答案】断开;反;方案二;滑动变阻器最大阻值不够大。
【解析】解:为了保护电路,连接电路时开关应断开;
根据图乙所示的图象可知,、两端的电压为:,为一定值,故可得出:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
方案一:电源电压为,定值电阻两端电压为,滑动变阻器两端电压为,根据串联分压原理得::::,滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当他们用的电阻替换的电阻后,则解得,此方案可行;
方案二:电源电压为,定值电阻两端电压为,滑动变阻器两端电压为,根据串联分压原理得::::,滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当他们用的电阻替换的电阻后,则解得,而滑动变阻器最大阻值,小于,故方案二不可行。
故答案为:断开;反;方案二;滑动变阻器最大阻值不够大。
9.同学们在做“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为的电源一个,定值电阻个阻值分别为、、、、,规格为“”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
他们先将的电阻接在图甲中、间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为保持滑片不动,用的电阻替换、间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片向______选填“左”或“右”端移动,才能保持、间的电压不变;再依次更换、间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数与、间电阻阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:、间电压一定时,通过、间导体的电流与导体的电阻成______比;
当他们用的电阻替换的电阻后,调节滑动变阻器,同学们发现无法使电压表的示数保持,为了完成实验,下列操作可行的是______。
A.更换规格为“”滑动变阻器
B.更换规格为“”滑动变阻器
【答案】右;反;。
【解析】解:实验中,用的电阻替换,根据分压原理,电阻两端的电压变大,即电压表示数变大;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,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器电阻阻值,故应向右移动滑片才能达到实验要求;根据图乙所示的图象可知,、两端的电压为:,为一定值,故可得出:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
由图可知,电源电压为,定值电阻两端电压为,滑动变阻器两端电压为,根据串联分压原理得::::,滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当他们用的电阻替换的电阻后,则解得,如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值为,因此A正确B错误。
故答案为:右;反;。
10.小明同学在探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:两节新干电池,电压表、电流表、滑动变阻器规格为““、开关各一个,阻值为,、、、的定值电阻各一个、导线若干。
如图所示,是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整,要求电压表测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。
请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格。
将的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片发现,电压表有示数,电流表始终无示数,造成该故障的可能原因是______。
排除故障继续实验,完成对的定值电阻探究实验后,用的定值电阻替换的定值电阻进行实验前的操作是 。
若实验中小明控制定值电阻两端的电压为,实验器材中哪些定值电阻不能选用?并说明理由______。
【答案】
电流
电阻
定值电阻断路
断开开关,用的定值电阻替换的定值电阻前,变阻器滑片移动到最左端
、的电阻不能选用,当变阻器的最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻最大值为
【解析】【试题解析】
解:要求电压表测定值电阻两端的电压,因电源电压为,故电压表选用小量程与并联,滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大,即电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
为得出普遍性的规律要多次测量,实验数据记录表格如下所示:
电流
电阻
经分析,将的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片发现,电压表有示数,电流表始终无示数,造成该故障的可能原因是定值电阻断路;
排除故障继续实验,完成对的定值电阻探究实验后,用的定值电阻替换的定值电阻进行实验前的操作是:断开开关,用的定值电阻替换的定值电阻前,变阻器滑片移动到最左端;
电压表控制的电压为,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
,定值电阻分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻最大值为:,故、的电阻不能选用。
本题探究“电流与电阻的关系”,考查电路连接、表格设计、故障分析、注意事项和对器材的要求及控制变量法的运用。
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