内容正文:
探究电流与电压和电阻之间的关系
伏安法测电阻(实验题)
类型一、探究电流与电压之间的关系
类型二、探究电流与电阻之间的关系
类型三、伏安法测电阻的应用
类型一、探究电流与电压之间的关系
1.小伟为了探究电流与电压的定量关系,选择实验器材:两节新干电池、定值阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线等进行了实验探究。
(1)小伟根据实验要求连接的电路如图甲所示,检查时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路 。
(2)问题解决后,正确进行实验得到的实验数据如表,当电压表示数为1.8V时,电流表示数如图乙所示,电流为 A;根据数据分析可得出实验结论: 。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.24
0.30
0.40
0.48
(3)实验后,小伟与同桌小强交流后,觉得用小灯泡代替定值电阻也可完成上述实验,你认为这样能否达到实验目的并说明理由 。
2.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,电流表示数如图乙所示为 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 。
补充设问
(7)实验测出的数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可);
(8)分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是 。
3.某小组的同学在做“探究通过导体的电流与两端电压关系”的实验中:
(1)实验电路如图所示,某小组选用R为5 Ω的电阻,规格为“20 Ω 2 A”的滑动变阻器,两节新干电池为电源进行实验.
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,使其接入电路的阻值最大.
②记录相关数据如下表所示.
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.56
根据表中数据可以得到的结论是:当 一定时,导体中的电流与电压成 比.
(2)进行实验时,该小组发现:① 调节滑动变阻器无法使电压表的示数为0.5 V,为使电压表示数为0.5 V,可采取的办法是 .② 调节滑动变阻器无法使电压表的示数达到3.0 V,你猜想可能原因是 (写出一种即可).
(3)该小组在处理数据时发现:电压U与电流I的比值恰好等于电阻R的值.为进一步论证此发现,他们提出两种收集数据的方案,方案一:收集电阻值为5 Ω的几个小组的数据;方案二:收集电阻值不同的几个小组的数据.你认为方案 更合理.
4.已知通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,实验器材有:稳压电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关各一个,导线若干。
(1)请用笔画线,将图中的电路补充完整 。
(2)连接电路时,将滑动变阻器的滑片移到了阻值最大端,电流表选择了0~3A的量程,连接好电路后,为了确定电流表的量程选择是否合适,应进行怎样的实验操作 。
(3)设计出记录实验数据的表格,表格中要有必要的信息 。
(4)小明通过实验操作,还确定了电压的取值范围,在该范围内,他预设了n个间距相等的电压值,为了使测得的实验数据更准确,预设的每个电压值还应满足什么条件 。
(5)在该实验中,若滑动变阻器的接线柱接触不良,则闭合开关时,电流表和电压表的示数情况是 。(只有一个正确选项,将正确选项的字母填在横线上)
A.只有电流表有示数
B.只有电压表有示数
C.电流表和电压表均有示数
D.电流表和电压表均没有示数
5.为探究“电流与电压的关系”,小明同学设计了如图所示的实验。
(1)连接电路时开关要 。接通电路前应将滑片置于图中滑动变阻器的 端。
(2)根据实验数据画出如图乙所示的图象,则小明选择的电阻值为 Ω。
(3)分析数据,可得结论为:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
6.某实验小组为了探究通过电阻的电流跟它两端电压的关系,设计了如图所示的电路(电源电压3 V恒定).
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线在如图中完成实物电路连接(要求电表选择合适的量程,导线不能交叉) .
(2)连接电路时开关应 ,闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于 端(选填“左”或“右”).
(3)闭合开关,调节滑动变阻器得到如下数据:
a. 该定值电阻的阻值R= Ω.
b. 根据上述数据,在上图所示的坐标系中做出I—U关系图象
c.从实验可以得出:通过电阻的电流跟它两端的电压成 比.
7.为了探究“电流与电压的关系”,永锋同学设计了如图所示的电路,并选择了需要的器材进行实验。
(1)这个实验使用了控制变量的方法,其中被控制的变量是 ,滑动变阻器R2的主要作用是 ;
(2)下面是他获取的一组实验数据:
电压U/V
2
4
6
8
10
电流I/A
0.39
0.79
1.20
1.58
2.00
(3)分析表中的数据,你能得出的探究结论是 。
(4)实验中,电阻R1的阻值是 Ω。
类型二、探究电流与电阻之间的关系
8.某同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整;
(2)闭合开关后,观察到电流表有示数,电压表无示数。则故障可能是 ;
(3)排除故障后,继续实验,测量并记录实验数据,根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示(实验中各电路元件完好)。分析图像可知实验中控制定值电阻两端电压为 V不变,并发现 Ω的定值电阻实验数据是错误的。去除错误数据,分析剩余数据得出的结论是:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
9.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6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)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) ;
(2)小明同学按图甲正确连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器移到最右端时,电流表无示数,电压表有较大的示数。经检查,导线完好,则电路故障可能是 ;
(3)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论:电压一定时, ;
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器;
(5)若小明使用滑动变阻器的铭牌为“10Ω 1A”,控制电压和之前相同,那么小明选择的电源电压只能在 范围内;
(6)小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接“a”、“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率,则以下判断正确的是 (填字母)。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.甲方案能,乙方案不能
D.甲方案不能,乙方案能
10.探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大;( )
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因可能是电阻R (填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向 (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象,其中阴影部分面积表示的物理量是 (填“电功”、“电压”或“电功率”)。
11.在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完整(请勿更改原有导线,导线不得交叉),
( )
要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大.连接电路时,开关必须 .
(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因能 .
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A.将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为 V.
12.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6 V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω.
(1)实验中多次改变R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,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论:电压一定时, .
(2)上述实验中,小明用5 Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10 Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数.
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器.
类型三、伏安法测电阻的应用
13.小东用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻。
(1)开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端(选填“A”或“B”)。
(2)小东连接好实验电路,检查无误后,闭合开关S,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,发现电压表均有示数且保持不变,电流表始终无示数,产生这种现象的原因是 。
(3)小东排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,电压表示数为2.2V,此时他应将滑片P向端移动 (选填“A”或“B”),才能使小灯泡正常发光。
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表的示数为 A,则小灯泡的电阻为 Ω。
14.物理实验室的一个定值电阻R的阻值因为磨损看不清了,请同学们用“伏安法”来测量R的阻值。
(1)按图甲连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片P移到 端;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3V时,读出电流表示数 A,则待测电阻的阻值是 Ω;
(3)同组小亮认为这样测量的电阻值不准确,应该再多测几组数据求平均值。小亮的想法是 (选“正确”或“错误”)的。
15.“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)该实验的原理是 ;
(2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(3)图丙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图像,由图像可知:通过小灯泡的电流I与它两端的电压U不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受 影响,并非一个定值。
16.某同学用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电阻。
(1)请你帮他用笔画线代替导线连接好实物电路,导线不允许交叉 ;
(2)连接好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最 (选填“左”或“右”)端,这样做的目的是 ;
(3)该同学完成实验并将实验数据绘制成如图乙所示的图像,当小灯泡两端的电压为2.0V时,小灯泡的电阻为 Ω;
(4)该同学提出在测量定值电阻的阻值实验中,绘制的图像是一条直线,而本实验得到的却是一条曲线,你认为原因可能是 ;
(5)该同学将小灯泡用10Ω的定值电阻来替换,不增加其他器材,还可完成的实验是 。
17.测量定值电阻的阻值。
(1)实验依据的公式是 ;
(2)图甲是刚刚接好的实物电路,请指出其中的错误或不妥之处: ;(写出一条即可)
(3)实验中发现电流表无示数。为查找问题,先将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,则电路故障不可能是______;(填序号)
A.开关S断路 B.滑动变阻器断路 C.电阻R断路
(4)排除电路故障后进行实验,得到如下数据,其中表格内空缺的电流值如图乙所示,则这个电流值为 A;
U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
I/A
0.15
0.23
0.30
0.45
(5)分析表格中的数据或者图像,我们还能得到电流与电压的关系: 。
18.小阳做“伏安法测电阻”实验时,图甲是他未连接完成的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线完成图甲电路。要求滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数变大 ;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,原因可能是 ;
A.滑动变阻器发生断路
B.滑动变阻器发生短路
C.电阻R发生断路
D.电阻R发生短路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某位置时,两电表的示数如图乙、丙所示,电压表示数为 V,则电阻R为 Ω。
试卷第12页,共12页
试卷第11页,共12页
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参考答案:
1.(1)
(2) 0.36 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)不能,因为灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【详解】(1)[1]根据实验要求,定值电阻与滑动变阻器应串联接入电路,电压表并联在定值电阻R两端。检查图甲电路,发现电压表并联在了滑动变阻器两端,这是错误的。正确的连接应该是将电压表的正接线柱与定值电阻的右接线柱相连,电压表的负接线柱与开关的右接线柱相连。如下图所示
(2)[1]根据图乙电流表的示数,电流表使用小量程,分度值为0.02A,指针指在0.36处,因此电流为0.36A。
[2]观察实验数据表,可以发现当电压增大时,电流也随之增大,且电压与电流的比值保持不变。这说明在电阻一定的情况下,电流与电压成正比。因此,实验结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1]用小灯泡代替定值电阻进行上述实验是不可行的。因为小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大,不是一个定值。在实验中,我们需要保持电阻不变来探究电流与电压的关系,而使用小灯泡则无法满足这一条件。因此,用小灯泡代替定值电阻不能达到实验目的。
2.(1)b
(2)滑动变阻器断路(或开关断路)
(3)0.30
(4)
(5)正比
(6)使实验结论更具有普遍性
(7)分析电压与电流之比或者画I-U图像观察图像的特点
(8)电压与电流的比为一定值(或I-U图像为过原点的倾斜直线)
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,滑动变阻器滑片应置于最大值处,即b端。
(2)电流表无示数,说明是断路,电压表无示数,则电压表与电源不能形成回路,说明是其测量对象之外部分断路,所以是滑动变阻器断路或开关断路。
(3)如图乙,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由指针位置可知其示数为0.3A。
(4)根据表格在图中描点,然后画一条直线使尽量多的点落在直线上,其余点均匀分布在直线两侧,如图所示:
(5)I-U关系图像为一条过原点的倾斜的直线,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。
(6)为了使实验结论更具普遍性,需更换不同的定值电阻多次实验。
(7)数据处理的方式有多种,比如通过图像进行分析;本实验中可以通过分析电压与电流之比或者画I-U图像观察图像的特点来处理数据。
(8)由实验数据可知,电压与电流的比值是一定值,可知电阻一定时,电流与电压成正比。
3. 右 电阻 正 采用一节干电池供电 导线有电阻 二
【详解】(1)①由图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,所以在闭合开关前,应将滑片移至最右端,使其阻值最大;②由表格中数据知,当电阻一定时,导体的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大几倍,故可得结论:当电阻一定时,导体中的电流与电压成正比.(2)①由题意知,电源由两节干电池组成,调节滑动变阻器无法使电压表的示数为0.5V,可能是电源电压过大,采取的办法是采用一节干电池供电;②灯泡两端的电压总是达不到3V,可能是导线有电阻、接线柱和导线连接不紧、电池有电阻、电流表有电阻,造成分压的原因.(3)如果实验只是用同一种电阻做,则实验得到的数据具有特殊性,使得结论不具有普遍性,因此实验方案二比较好.
【点睛】(1)①滑动变阻器可以对电路起到保护作用,因此,在电路开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P调到阻值最大处.②分析表中数据,得出电流与电压的关系;(2)从电源电压及串联电路的电压规律及电路其它元件的存在电阻考虑.(3)为了使实验结论具有普遍性,实验时需要选取不同的电阻实验.
4. 用开关进行“试触”观察电流表的指针偏转情况
U/V
I/A
预设的每个电压值应该是0.5的整数倍 D
【详解】(1)[1]滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路,电流表应串联在电路中,故只需将滑动变阻器上面任一接线柱与电流表的“−”接线柱连接即可,如图所示:
(2)[2]连接好电路后,为了确定电流表的量程选择是否合适,应用开关进行“试触”观察电流表的指针偏转情况,若示数小于3V,则电流表的量程选择合适;否则,不合适。
(3)[3]设计实验表格如下:
U/V
I/A
(4)[4]由实物电路可知,电压表选择的量程为0∼15V,分度值为0.5V,为了使测得的实验数据更准确,减小读数误差,则预设的每个电压值应该是0.5的整数倍。
(5)[5] ABCD.在该实验中,若滑动变阻器的接线柱接触不良,即电路开路,则闭合开关时,电流表和电压表均没有的示数,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 断开 右 5 正比
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时开关要断开、接通电路前应将滑片置于阻值最大处,即图中滑动变阻器的右端。
(2)[3]根据图乙所示的图象,小明选择的电阻值为
(3)[4]因电流与电压的变化关系为一过原点的直线,分析数据,可得结论为:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
6. 断开 右 5 ; 正
【详解】(1)电源的电压为3V,所以电压表的量程为0~3V且与定值电阻并联;电流表与定值电阻串联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,然后与开关和电源串联组成电路,如下图所示:
(2)为保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处的右端;
(3)a.由表格数据可知,其两端的电压为1V,由可得,定值电阻的阻值
;
b.根据表格中的数据,在坐标系中描点,然后连接起来,如图所示:
c.由图象可知,通过导体的电流随电压的变化关系为一直线,说明通过电阻的电流跟它两端的电压成正比.
故答案为
(1). (2). 断开 (3). 右 (4). 5 (5). ; (6). 正
【点睛】本题探究通过电阻的电流跟它两端电压的关系,考查电路的连接、注意事项、电阻的计算、作图能力及归纳结论的能力.
7. 电阻阻值 改变电阻两端电压 在电阻一定时,电流与电阻成正比 5
【详解】(1)[1][2]探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变而改变电阻两端电压,测出电路电流,然后得出结论;滑动变阻器除保护电路外,主要的作用是:改变电阻两端电压。
(3)[3]由表中实验数据可知,在电阻阻值一定时,电压与电流的比值不变,由此可知,在电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)[4]由表中实验数据可知,电阻阻值为
8.(1)
(2)电阻R短路
(3) 2 15 反比
【详解】(1)电源电压是3V,电压表选择0~3V的量程,电压表和灯泡并联,如图所示:
(2)闭合开关,电流表有示数,说明电路是连通的,电压表无示数,可能是电阻R短路。
(3)[1][2][3]由图可知,电阻两端的电压
UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V
当R=15Ω时,两端的电压
U3=I3R3=0.16A×15Ω=2.4V
所以15Ω的定值电阻实验数据是错误的。分析剩余数据可知,电流值和电阻值的乘积是个定值,得出的结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
9. 电阻R断路 电流与电阻成反比 断开开关,取下5Ω电阻 2.5 35 2.5V~3.5V B
【详解】(1)[1]根据电路图连接实物图,向右滑动滑片时滑动变阻器接入电路中的阻值变小,故将右下接线柱接入电路。如图所示:
(2)[2]闭合开关,将滑动变阻器移到最右端时,电流表没示数,说明电路是不通的,而电压表有较大示数,则可能得原因是电阻R断路。
(3)[3]分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,导体中的电流与电阻成反比。
[4]由图丙知,当R为5Ω时,所以电阻两端的电压
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
[5]该实验中应保证定值电阻两端的电压保持不变。在换接电阻时,应先断开开关,将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,调节变阻器的阻值,使电压表的示数为2.5V。
(4)[6]由图丙知,电路的最小电流I最小为0.1A,因串联电路中总电压等于各串联导体两端的电压之和,滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UR=6V-2.5V=3.5V
滑动变阻器接入电路的阻值
(5)[7]实验中用到的电阻阻值分别为5Ω,10Ω,20Ω,25Ω并控制定值电阻两端电压为2.5V,当变阻器连入电路中的阻值为5Ω时,电路中的最小阻值为
U=I大R最小=0.5A×5Ω=2.5V
当定值电阻的阻值为25Ω,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据串联电路分压规律可得
解得U'=3.5V,即电源电压只能在2.5V~3.5V范围内。
(6)[8]图甲中,无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光;乙方案中,R0、小灯泡、滑动变阻器三者串联,电压表测定值电阻的电压,或灯泡与R0的总电压,都无法确定小灯泡是否正常发光。故ACD错误,B正确。
故选B。
10. 断路 右 电压
【详解】(1) [1]根据滑片向右移动时电阻变大,变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如图所示:
(2)[2]闭合开关,发现电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,并接近电源电压,说明电压表与电源连通,则故障原因可能是电阻R断路。
(3)[3]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;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,所以滑片应向右端移动,使电压表示数保持不变。
(4)[4]根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象可知,其中阴影部分面积等于IR,根据U=IR可知,故阴影部分面积表示的物理量是电压。
11. 断开 电阻R处断路 0.3 右 1.5
【详解】(1)当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
连接电路时,开关必须断开;
(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因是电阻R断路.
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为0.3A;由定律定律,电压表示数:U=IR=0.3A×5Ω=1.5V;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,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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为1.5V.
12. 电流与电阻成反比 断开开关,将滑片移至最大阻值处 2.5 35
【详解】(1)由图象知,电压一定时,电流和电阻成反比;
(2)在换接电阻时,应将开关断开,并将滑片移至最大阻值处;由图象知,当R=5Ω时,电流表的示数为0.5A,所以电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,在整个过程中,R两端的电压保持2.5V不变;将5Ω的电阻换为10Ω后,应改变滑动变阻器的阻值,保持电压表的示数为2.5V,并读出电流表的示数;
(3)根据串联分压的知识,当电阻R=25Ω时,滑动变阻器的阻值最大,由图象知,此时电路中的电流为0.1A;由I=得,R总===60Ω;所以R滑=R总﹣R=60Ω﹣25Ω=35Ω.
13.(1)B
(2)小灯泡断路
(3)A
(4) 0.40 6.25
【详解】(1)闭合开关前,为了保护电路,应该将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,故移动到B端。
(2)由题可知,电流表始终无示数,所以电路出现断路故障,电压表有示数,说明故障出现在与电压表并联的区域,当小灯泡断路时,电压表和电流表以及滑动变阻器串联,所以电流表无示数,电压表测的是电源电压,所以产生这种现象的原因是小灯泡断路。
(3)因为电压表示数为2.2V,而额定电压是2.5V,所以应该增大灯的电压,根据公式得应该增大电路中的电流,所以要减小电路中的电阻,即滑片向A端移动。
(4)[1]根据图,电流表选择的是0到0.6A的量程,所以分度值是0.02A,所以电流表的读数是0.40A。
[2]小灯泡的电阻为
14.(1) 断开 B
(2) 0.3 10
(3)正确
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时应断开开关,将滑动变阻器的滑片滑到最大值B端。
(2)[3][4]由图甲知,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,由图乙知,电流表使用小量程,分度值0.02A,当待测电阻两端电压为3V时,通过它的电流为0.3A,由欧姆定律可得,待测电阻的阻值为
(3)为减小误差,测量定值电阻的阻值时,应多次测量取平均值,故小亮的想法正确的。
15.(1)
(2)12.5
(3)温度
【详解】(1)实验中,需要测量小灯泡两端的电压及通过的电流,根据该实验的原理进行探究。
(2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A;电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V,根据欧姆定律,则小灯泡正常发光时的电阻
(3)由图像可知,通过小灯泡的电流I与它两端的电压U不成正比,说明灯泡的电阻不是一个定值,其原因是灯泡越亮,发热越多,温度越高,电阻受温度影响。
16.(1)
(2) 左 保护电路
(3)5
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5)探究电流与电压的关系
【详解】(1)由图乙可知,电流表的示数没有超过0.6A,电流表选择小量程,将电流表与小灯泡串联,使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;滑动变阻器已经选定了下面的接线柱,任意选择上面一个接线柱串联在电路中;由图乙可知,电压表的示数最大是3V,电压表选择小量程,将电压表并联在小灯泡两端,如图所示:
(2)[1][2]闭合开关前,滑片应移至最大阻值处,即调至最左端,这样做的目的是保护电路。
(3)分析题图乙可知,当小灯泡两端的电压时,通过小灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的电阻
(4)灯丝电阻受温度的影响,小灯泡两端的电压越大,小灯泡越亮,灯丝温度越高,电阻越大,所以绘制的I−U图像是一条曲线。
(5)保持电阻一定,改变电阻两端的电压,可用来探究电流与电压的关系。
17.(1)
(2)开关未断开
(3)C
(4)0.38
(5)电阻一定时,电流与电压成正比
【详解】(1)用电压表测量出电阻两端的电压,用电流表测量出通过电阻的电流,伏安法测量电阻的原理是。
(2)为了保护电路,连接电路时,开关要断开,图中的开关未断开。
(3)实验中发现电流表无示数,电路可能出现了断路现象,将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点,电流表有示数,这说明故障可能是滑动变阻器断路或开关断路;若电阻R断路,接触e点、d点时,电流表无示数;所以最不可能的是C,故选C。
(4)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.38A。
(5)由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到电阻一定时,电流与电压成正比。
18. C 2 4
【详解】(1)[1]变阻器滑片向左滑动时,电流表示数变大,说明此时变阻器连入电路的电阻减小,因此要使用电阻丝左端的接线柱将变阻器连入电路,答案如图所示
(2)[2]电表表无示数,说明电路中有断路;电压表有示数,说明电压表与电源之间是连通的。因此是与电压表并联的元件出现了断路。定值电阻断路。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]电表使用0~3V量程,其示数为2V。
[4]电流表使用0~0.6A量程,其示数为0.5A。则定值电阻阻值为
答案第6页,共13页
答案第7页,共13页
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