内容正文:
第十五章探究电路
实验6
探究电流与电压、电阻的关系
[答案P39]
①(河南许昌月考)小明用如图甲所示的电路探究
2为了探究“电流与电阻的关系”,小金在实验室
“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电
中找到了下列器材:电源(6V)、电流表、电压
压为6V且保持不变。
表、定值电阻(52、102、15、202各一个)、开
关、滑动变阻器和若干导线。
03
0.2
0.15
0.1
05101520R/m
乙
1题图
(1)在探究“电流与电压的关系”的实验中,
2题图
①连接电路时,开关应
(1)请根据电路图甲,完成实物图乙的连接。
②选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑
(2)当小金同学闭合开关后,发现电流表和电压
动变阻器的目的是
表均无示数,则电路中出现的故障可能是滑
动变阻器发生了
(选填“短路”或
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中。三个
定值电阻R的阻值分别为10D、152和
“开路”)。
20n。
(3)排除故障后,小金用15D的电阻做完实验
①海次改变电阻R的阻值后,要进行的操作
又换用10Ω的电阻继续实验,闭合开关后,
是
应向
(选填“左”或“右”)端移动滑
并记下对应的电流表示数。
动变阻器的滑片。
②图乙是根据实验数据画出的电流随电阻变
(4)小金想将定值电阻换成小灯泡来探究电流
化关系的图像,由图像可知R两端的电压
与电压的关系,小胡认为他的实验方案不可
为
V。为了完成实验,所选滑动
行,小胡的理由是
变阻器的最大阻值应不小于
n。
由图像可知:在导体两端的电压一定时,通
③小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关
过导体的电流与导体的电阻成
系”实验中,使用两节新干电池作电源,滑动变
(选填“正比”或“反比”)。
阻器R'的规格是“2020.5A”。
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的嫌疑,你认为是第
组(填写实验
序号),理由是
丙
实验序号
1
2
3
3题图
电压/N
0.5
1.2
1.8
基础设问
电流/A
0.1
0.24
0.35
0.5
(1)如图甲所示是小薇画的电路图,图乙是根据
(7)排除有拼凑嫌疑的数据后,请根据小薇的实
电路图连接的实物图,请你根据图乙在图甲
验数据,在图丁中描出各组数据对应的点并
的虚线框内把电路图补充完整。
连线,作出定值电阻的I-U图像。
(2)开关闭合前,小薇发现电流表的指针在零刻
↑A
0.
0.5
度线左侧,原因是
(选填“A”
0.4
0.3
或“B”)。
0.2
0
A.电流表没调零
B.电流表正负接线柱接反了
3题图丁
(3)小薇确认电路无误后,应将滑动变阻器滑片
(8)分析数据可以得到的结论是:在
不
移到最
端,再闭合开关。此实验中
变时,通过导体的电流与导体两端的电压成
滑动变阻器的作用是保护电路和
比。
能力设问
(4)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无
(9)下列实验与本实验进行多次测量的目的不
示数,电流表有示数且不断变化,则电路故
相同的是
(选填字母序号)
障可能是定值电阻R发生了
(选填
A.测定定值电阻的阻值
“开路”或“短路”)。
B.探究电流与电阻的关系
(5)排除故障后,小薇闭合开关进行实验,当电
C.测量小灯泡的电阻
流表示数为0.5A时,电压表示数如图丙所
(10)本实验不能用小灯泡代替定值电阻,原因
示,为
V。
是本实验需要控制
不变,而小灯泡
(6)小薇记录的数据如下表所示,由实验数据可
灯丝电阻随
的变化而改变。
计算出本实验中使用的定值电阻的阻值为
(11)利用图甲的电路图还可以完成的实验有
Ω:老师指出其中一组数据有拼凑
。(答出一一个即可)
9
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第十五章
探究电路
实验7“伏安法”测电阻
[答案P39]
小明练习用“伏安法”测电阻,他所测电阻的阻
(5)另一组的小刚用相同的器材连接电路并进
值约为22。电压表的量程为0~3V,电流表的
行实验,根据自己所记录的实验数据绘制了
量程为0~3A。测量结束后,他得到的结论是
如图丁所示的U-I图像。小明发现小刚绘
待测电阻的阻值为10Ω,则他在测量中所出现
制的U-I图像和自已绘制的U-I图像不
的错误可能是
同,你认为小刚在实验操作中出现的问题是
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,使误差过大
3小张同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,所用
C.电压表按0~15V量程读数,电流表按0~3A
器材如下:两节新干电池,标有2.5V相同规格
量程读数
的小灯泡若干,标有“1021A”和“20D2A”
的滑动变阻器R、R2,开关、导线若干。
D.电压表按0~15V量程读数,电流表按0~0.6A
量程读数
2(广西玉林二模)如图所示用“伏安法”测未知电
阻的阻值,实验过程中电源电压保持不变。
甲
3题图
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中
甲
的电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P
↑U
X
右移,小灯泡变亮,且导线不交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑片P置于
(选
填“A”或“B”)端,正确连接电路后,闭合开
0.63
W/A
关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不
0.10.20.3
亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,
丙
2题图
则出现此故障的原因可能是
(1)请用笔画线表示导线,帮助小明将图甲所示
A.小灯泡短路
B.滑动变阻器短路
的实物连接成完整的电路。要求:滑动变阻
C.小灯泡开路
D.滑动变阻器开路
器的滑片P向右移动时,电流表示数变小
(3)排除故障后,移动滑片P中
(不要更改原有导线,导线不能交叉)。
依次测得6组数据,如表格
(2)连接电路前,开关必须断开。电路接通前,
所示。其中第2次实验时
A
0.63
滑动变阻器的滑片应该移至图中
电流表表盘如图丙,此时电
3题图丙
(选填“A”或“B”)处。
路中的电流为
A;
第4次实验时小灯泡电阻值为
(3)小明闭合开关后,发现电流表示数为零,但
由表中的数据可知,小张选用的滑动变阻器
电压表有示数,此时电路中的一处故障可能
应是
(选填“R”或“R,”)。
是待测电阻R
(选填“短路”或
“开路”)。
实验次数
1
3
4
5
6
(4)小明排除故障后,用滑片涮节滑动变阻器连
电压U/V
0.5
1.01.52.02.52.8
人电路中的电阻,对应每次变化各测一次电
电流1/A0.16
0.220.250.280.29
流值和相应的电压值并记录,某次电流表和
电阻R/03.1
6.8
8.99.7
电压表的指针如图乙、丙所示,请计算出电
阻R为
Ω(结果保留一位小数)。
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值
小明根据几组实验数据分别计算出R,的
作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是
(选填“合理”或“不合理”)的。
值,并绘制了R,的U-I图像。
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九年级物理·沪科版(上册)
真题检测训练
[答案P40]
考点①探究影响电阻的因素
考点②探究电流与电阻的关系
①(四川绵阳)学校实验室有一根长度略大于
2(龙东)某实验小组在探究“电流与电阻关系”的
60cm的均匀电阻丝,小明等同学打算探究这根
实验。
电阻丝不同长度的电阻与对应长度的关系。已
知这根电阻丝总电阻约为6Ω。他们设计了如
图甲所示的电路示意图,电源电压3V,电阻丝
拉直固定在木板上的a、b两点,P为鳄鱼夹。完
成实验,回答下列问题:
R/O
甲
0.5
0.4
0.3
L/em
02E
0.1F
1题图
0510152025d0
(1)电流表应选用
(填序号)。
丙
2题图
A.电流表A(0-60mA)
(1)设计了如图甲所示电路,电源为三节新干电
B.电流表A2(0-0.6A)
池,此实验中滑动变阻器的作用是保护电路
C.电流表A(0~3.0A)
和
(2)正确连接电路,断开开关,鳄鱼夹P夹在电
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接
阻丝上靠近b端某位置,用刻度尺测鳄鱼夹
与a点间电阻丝长度L,闭合开关,读取电流
完整(要求滑片向左滑动时,电流表示数变
表示数I;断开开关,将鳄鱼夹P向a端移动
大,连线不得交又)。
约10cm,重复前面的操作。6次测得的电
(3)经检查电路连接正确后,闭合开关,发现电
阻丝长度L和对应电流表示数I如表所示。
压表有示数且接近电源电压,电流表无示
数,若电路中只有一处故障可能是
序号
1
2
3
4
5
6
;排除故障后,闭合开关
L/cm
60.050.0
40.030.020.0
10.0
前应将滑动变阻器滑片移至
(选填
I/A
0.51
0.60
0.73
1.05
1.48
2.95
“A”或“B”)端。如图乙所示,闭合开关后移
算出的
动滑片到某一位置时,电流表的示数为
5.9
4.1
2.9
2.0
1.0
电阻R/n
Aa
(3)请补填根据第2次测量算出的电阻丝的电
(4)图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电
阻R2=
no
流I随电阻R的变化图像,由图像可知电阻
(4)请在图乙的坐标系中,制定横纵坐标的标
R两端的电压为
V,当电阻由52
度,把上表中数据在坐标系中描点,然后画
更换为10D时,闭合开关后,应将滑动变阻
出图像。
器的滑片向
(选填“左”或“右”)端
(5)根据你画出的图像
(选填“可以”
滑动,若实验中R的阻值分别为52、10D
或“不可以”)得到结论:在误差允许范围
152、20D,则滑动变阻器的最大阻值至少
内,电阻丝的电阻与其长度成正比。
是
2.
76
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4.(1)电流表示数的大小(2)Ie、I。控制变量
有示数,符合题意:若滑动变阻器短路,电路为通
(3)不能
路,电流表有示数,电压表测电源电压,有示数,不
[解析](1)导体电阻越大,对电路中电流的阻碍作
符合题意。
用越大,电流表的示数越小,所以电阻的大小可通
(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由15D改
过电流表示数的大小来反映。
接成10D的电阻,电阻变小,其分得的电压变小
(2)探究导体的电阻与导体的横戴面积有关时,应控
探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压
制材科和长度相同,横截面积不同,故应选择I和I
不变,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变
两个电流值比较:实验中采用的是控制变量法。
阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器
(3)若编号为C的电阻丝断了,由于没有长度不同、
连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电
材料相同、横截面积相同的电阻丝,故不能完成验
压表的示数不变。
证猜想①的实验。
(4)探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,而灯
实验6探究电流与电压、电阻的关系
的电祖随温度的变化而变化,不是一个定值,故小
1.(1)①断开2改变定值电阻两端的电压和通过电
金的实验方聚不可行。
路的电流,测量多组数据,使实验结论具有普遍性
3.(1)如答图1所示
(2)①移动滑动变阻器的滑片使电阻R两端的电压
保持不变2320反比
[解析](1)①为了保护电路,连接电路时,开关应断
开。②在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某
一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器,改变
定值电阻两端的电压和通过的电流,测量多组数
据,使实验结论具有普遍性。
3题答图1
(2)①在探究“电流与电阻的关系”时,需保持定值
(2)A(3)左改变定值电阻R两端电压
电阻两端电压不变,因此每次改变电阻R的阻值
(4)短路(5)2.5(6)51电路中的最小电流
后,要移动滑动变阻黑的滑片使电阻R两瑞的电压
为0.12A(答案合理即可)
保持不变,并记下对应的电流表示数。
(7)如答图2所示
②根据电流随电阻变化关系的图像知,电阻两端的
十IA
电压为U=R=0.3A×102=0.2A×152=0.15A
0.6
×20Ω=3V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器
0.5
分得的电压Ut=U。-U=6V-3V=3V,滑动变阻
0.4
器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,
0.3
当接入20D电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻
0.2
为Rm=1×20=20,所选滑动变阻器的最大阻值
0.1
应不小于202:由图像知,在导体两端的电压一定
0
2
3 U/V
时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
3题答图2
2.(1)如答图所示
(8)导体电阻正(9)A(10)定值电阻阻值
温度(11)探究电流与电阻的关系(合理即可)
实验7“伏安法”测电阻
1.C[解析]如果电流表和电压表位置接反了,电路
相当于断路,电压表测量电源电压,电流表示数几
乎为零,A不符合题意:已知待别电阻的阻值约为
20,测量值应孩接近或等于22,不可能为10且,与
测量次数多少没有关系,B不符合题意:电压表按
2题答图
0~15V量程读致,电流表按0~3A量程读数,得到
(2)断路(3)左(4)探究电流与电压的关系时
的电压是实际电压的5倍,所以本该是2D的电阻
要控制电阻大小不变,而灯的电阻随温度的变化而
测成了10Ω,C符合题意:电压表按0~15V量程读
变化
数,电流表按0~0.6A量程读数,得到的电压是实
[解析](1)滑动变阻器按一上一下接入电路中与电
流表串联,电压表选用大量程与电阻并联,如图所示
际电压的5倍,电流是实际电流的行,渊量的电肌
(2)若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两表都没
是实际电阻的25倍,D不符合题意。故选C。
·39.
九年级物理·沪科版(上册)
2.(1)如答图所示(2)B(3)断路(4)9.3
[解析](1)根据实验数据可知,当电路中接入的阻
(5)将电压表并联在滑动变阻器两端了
值为1时,电路中的电流:1大=2.95A,所以选
T◆⊙
用0-3A的电流表,故选C:(3)由1=只可得,电
阻丝尼的电阻:=7=06A=5.00:(4)报据
表中数据描点,然后用直线将各点连接起来,如图
所示:(5)根据图像可知,R与L的图像是一条过原
点的倾斜直线,即R与L成正比,所以可以得出的
2题容图
结论为:在误差允许范围内,电阻丝的电阻与其长
[解析](1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流
度成正比
表示数变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻变
4.(1)保持电阻R两端的电压恒定
大,故应将滑动变阻器的左下接线柱连入电路中。
(2)如答图所示
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片应移至阻值最
大处,即B端。
(3)小明闭合开关后,发现电流表示数为零,电路可
能断路,但电压表有示数,则电压表与电源连通,此
时电路中的一处故障可能是待测电阻R,断路。
(4)其中一次测量电流表和电压表的指针如图乙、
丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电
A
流为0.28A,电压表选用小量程,分度值为0.1V,
则电压为2.6V,由欧姆定律可得,此次测量的电阻
4题答图
U2.6V
(3)电阻R断路B0.2(4)3右10
值R,=7=0.28A
=9.32:
[解析](I)由于探究电流与电阻的关系,需要控制
(5)图中待测电阻与滑动变阻器串联,当滑动变阻
定值电祖两端的电压相同,故滑动变阻器的作用是
器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律可知电路的
保护电路和保持定值电阻两端电压恒定
电流变大,根据U=R可得,待测电阻两端的电压
(2)滑片向左移动时,电流表示数变大,即滑动变阻
变大,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端
器连入电路的阻值变小,故应将A接线柱连入电路
的电压变小,而图丁所示的U-1图像中电流增大
中,如图所示。
时电压减小,这说明小刚在实验操作中出现的问题
(3)电流表无示数可能是电路断路,电压表有示数
是将电压表并联在滑动变阻器两端了。
且接近电源电压,则电压表与电源两极直接接通,
3.(1)如答图所示
则故障可能是电阻R断路:闭合开关前应将滑动变
阻器滑片移至B端,即滑动变阻器阻值最大处:由
图乙可知电流表选择小量程,故读数为0.2A。
(4)由图丙可知,当电阻为5D时,电流为0.6A,则
定值电阻两端的电压为U=R=0.6A×5=3V,
当电阻由5更换为10时,根据串联分压可知,
电压表的示数变大,为了保持电压表的示数不变,
滑动变阻器需要分担更多的电压,故需要将滑片向
右移动:实验中R的最大阻值为20Ω,其两端电压
3题答图
为3V,电源电压为4.5V,此时滑动变阻器两端的
(2)AC(3)0.188.0R2
(4)不合理
电压为1.5V,根据电压之比即为电阻之比可知,此
真题检测训练
时滑动变阻器的阻值为I0Ω。若滑动变阻器的最
1.(1)C(3)5.0(4)如答图所示(5)可以
大阻值小于10①,则无论如何调节滑片,电阻R两
4R2
端的电压都大于3V,所以滑动变阻器的最大阻值
至少为102。
4
2
0102030405060Lfcm
【题答图
·40·