内容正文:
2025年中考物理一轮复习专题:《欧姆定律实验探究题》
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.在探究“电流与电阻关系”的实验中,设计的实物电路如图
(1)用笔画线代替导线,将实物图连接完整(要求:①滑片向右移动,电流表示数变大;②连线不允许交又).
( )
(2)某同学连好最后一根导线发现两表均有示数,造成这一现象的原因可能是:
(3)实验时,首先接入的是5Ω电阻,当滑片移动到某一位置时,电流表示数为0.5A,记下两表读数;接下来换用10Ω电阻继续实验,须向 (选填填“左”或“右”)移动滑片,同时眼睛注视 (选填“电压表”或“电流表”),直到其示数为 时,记下电流表示数.
(4)换用其他电阻进行多次实验,得得到多组数据,通过分析数据,能得到的实验结论是:当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成 比.
2.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小兰同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路。请继续完成实验:
(1)闭合开关前,检查电路。小兰发现有接线错误,且只需要改接一根导线就可以,请在接错的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上 。
(2)之后,小兰测得的实验数据如表所示。请在图乙的坐标系中制定标度,把表中数据在坐标系中描点,画出电流与电压的关系图线 ,得到电阻一定时电流与电压的关系。
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.07
0.15
0.22
0.24
0.36
0.44
(3)从描点得到的图中可以看出,有一组数据是明显错误的。这组数据序号是 。
3.在研究“电流与电阻关系”的实验中,满足实验要求的器材有:
A.电源(电压恒为9V);
B.电流表A(量程00.6A);
C.电压表V(量程015V);
D.滑动变阻器R(20Ω 1A);
E.电阻箱R0(09999Ω);
F.开关S一个,导线若干。
(1)小明连接的图甲电路中存在连线错误,只需要改动一根导线,即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确接法;( )
(2)连接电路前,开关应 ,滑片放在 (选填“A”或“B”);
(3)在某次实验中,当电阻箱R0的阻值为20Ω时,电流表相应的示数如图乙所示,此时电阻箱两端电压为 V;完成此次实验后为了测出多组数据,实验小组的同学将电阻箱R0的阻值由20Ω变换为30Ω时,应将滑片向 (选填“A”或“B”)移动,使电压表保持上述实验中的值不变。
4.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小强和小红设计的电路如图甲所示,电源电压3V保持不变。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于 (填“a”或“b”)端。
(2)小强同学按图甲正确连接电路,闭合开关S,调节滑片P,得到的实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.15
0.32
0.30
0.38
0.45
分析数据可知,应将实验序号 的一组数据剔除,进而得出结论:电阻一定时, ,
为了能够顺利完成上述实验,所用滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
(3)小红同学连接的电路如图乙所示小强同学发现接错了一根导线,请在这根导线上打“x”,并补画出正确的那根导线。( )
5.伏安法测电阻电路图为
测量时注意:A.闭合开关前,滑动变阻器滑片应该滑到 ;B.测量电阻时,应该先观察小灯泡的额定电压,然后测量时使用的电压应该按照从额定电压依次降低测量;
实验发现: ; 。
6.如图所示,电源电压不变,小利想用调好的电流表和阻值已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值,
①当闭合开关S1和S2, 断开S3时,电流表只测量R0的电流为I0;
②当闭合开关S1、S2和S3时,电流表测量R0和Rx的电流为I;根据实验要求,请用I0、I和R0表示Rx, Rx= .
7.小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验:
(1)小明选择了如下器材:电源(电压恒为 4.5 V)、滑动变阻器“20 Ω 2 A”、电流表、电压表、开关、定 值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的各一个)、导线若干.
①小明在检查实验仪器时,发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,小明应 ;
②请用笔画线代替导线帮助小明完成图甲电路的连接;
( )
③开关闭合前,小明应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表 有示数,电压表示数为零.经检查,电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是 ;
④排除故障后,小明先将 5 Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为 2 V,再将 5 Ω电 阻换成 10 Ω电阻后,小明接下来的操作是: ;当把 10 Ω的电阻换成 20 Ω的电阻后,无论怎样 调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值,说明 ;
⑤更换器材后重新实验,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比
(2)上述实验结束后,小明和同学们想要测量额定电流为 0.3 A 小灯泡的额定功率,却发现电压表已经损坏, 于是他们利用“20 Ω 2 A”的滑动变阻器以及原有器材,又设计了如图乙所示电路,测量过程如下:
① (填开关通断情况),移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 0.3 A 时,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动, (填开关通断情况),记下电流表的示数为 0.3 A;
③则小灯泡的额定电功率为 W
8.在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)图甲是实验的实物连线图,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态,闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到 处;
(3)滑动变阻器在该实验中的作用除了保护电路之外,还有 的作用;
(4)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向 (选填“左”或“右”)端移动,来保证电压表的示数为 V。
9.在“测量小灯泡电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池,额定电压为的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表,开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 ;
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 (选填字母代号);
A.电流表短路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,移动滑片P,某次实验时,电压表的示数为,电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(5)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的图像如图丙所示,通过分析图像,写出一条你发现的结论: 。
10.如图是小明同学探究“电流与电压、电阻关系”的电路图;
(1)小明连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片P应放在最 (左/右)端;
(2)闭合开关后小明发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,原因可能是 ;
(3)小明通过实验得出了如表一中的数据,并且通过分析实验数据得出了:“电阻一定时,导体中的电流随电压的增大而减少”的结论,这个结论是 (正确/错误)的,你认为造成这种现象原因可能是 ;
表一:
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.25
0.2
0.15
0.1
表二:
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.36
0.18
0.12
0.09
(4)用以上器材及电路图做“电流与电阻的关系”实验,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的几个电阻进行实验,记录数据如表二所示;此次实验中,电压表的示数保持 V不变;
实验过程中,当他们完成对5Ω电阻的数据测量后,接下来换上10Ω的电阻,正确操作并读出电流表示数,此时滑片在上一次位置的 (左/右)侧。
11.在“探究电流与电压的关系”实验中,小潘设计并连接了如图甲所示的电路。
(1)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 端;(选填“左”或“右”)
(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”)
(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1.0V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:
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
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 ;
(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图象,如图丙所示。由图象可知R1 R2(选填“>”“<”或“=”);
(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 。
12.在“探究电流与电阻的关系”实验中:
【进行实验与收集证据】
(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 ;
(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,其原因可能是 ,接下来的规范操作应是 ;
(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。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。当把30Ω的定值电阻接入电路中时,肖若同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明选择的滑动变阻器 ;
(4)根据实验数据绘制出如图丙所示的图像。
【分析论证】
通过图像丙可以得出实验结论是 。
13.为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压为3V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压 .
(2)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为 V.根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律.你认为实验有无疏漏之处?如有,你的改进建议是 .
(3)纠正后得到并联电路中的规律是 .(文字表达)
14.如图甲所示是“探究电流与电阻的关系”实验电路(电源电压恒为4.5V)。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”),闭合开关进行实验,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为 A;电压表的指针位置如图丙所示,其示数为 V;
(2)然后将接入电路的阻值由10Ω换为20Ω,滑动变阻器的滑片方向 (选填“A”或“B”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化。直到其示数为 为止;
(3)根据实验数据,作出I—R图像如图丁所示,分析图像得出的结论是: ;
(4)如果实验提供200Ω电阻,试问:能否用电阻进行实验 ;原因是 。
15.小明同学在参加学校物理兴趣小组探究活动中发现,很多电器产品复杂的电路都是由简单的电路组合而成,使用时它们的电流与电压、电阻总存在一定的关系。某次探究活动中,小明找到一个未知电阻(阻值不变),设计了如图甲所示的电路图。电源电压保持6V不变,滑动变阻器的规格为“ 1A”。
(1)根据电路图连接实验电路时,所采用的电流表、电压表如图乙所示。闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数。滑动滑片,电流表示数发生变化。则电路中故障可能是: ;排除故障之后,闭合开关,滑动滑片,记录实验数据见下表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
电流I/A
①由上表可知电阻 。这些数据中第 组(填写数据序号)是明显错误的。请你帮助小明分析读取数据错误的原因是: 。
②通过此实验,可以得出电流I与电压U的关系:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。
(2)保持其他元件不变,只将由更换为,要继续保持电阻两端电压3V不变,滑动变阻器需要向 (选填“左”或“右”)端滑动;将继续更换为、……,保持两端电压3V不变,记录数据见下表。
电压
数据序号
1
2
3
4
5
……
电阻
5
10
15
20
30
电流I/A
①要想满足电阻两端电压保持3V不变,电阻可更换的最大电阻值为 。
②分析表中的实验数据,得出电流I与电阻R的关系: 。
(3)在探究多个变量之间的关系时,两实验均利用了 法。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习专题:《欧姆定律实验探究题》》参考答案
1. 闭合开关前,开关没有断开 左 电压表 2.5V 反
【分析】(1)根据滑片向右移动,电流表示数变大,确定变阻器的连接,电压表与R并联;
(2)闭合开关前,开关要断开;
(3)由欧姆定律求出电压表示数;根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,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;
(4)当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比.
【详解】(1)滑片向右移动,电流表示数变大,即电阻变小,故P以右电阻丝连入电路中,电压表与R并联,如下所示:
(2)某同学连好最后一根导线发现两表均有示数,造成这一现象的原因可能是:闭合开关前,开关没有断开;
(3)接入的是5Ω电阻,当滑片移动到某一位置时,电流表示数为0.5A,根据欧姆定律,电压表示数: U=IR=0.5A×5Ω=2.5V;
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,所以滑片应向右左端移动,同时眼睛注视电压表直到其示数为2.5V时,记下电流表示数;
(4)换用其他电阻进行多次实验,得得到多组数据,通过分析数据,能得到的实验结论是:当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比.
【点睛】本题探究“电流与电阻关系”,根据控制变量法,应保持定值电阻两端的电压不变,考查电路的连接、注意事项、操作过程和数据分析.
2. 4
【详解】(1)[1]要探究电阻一定时电流与电压关系,应将电流变串联接入电路测流过导体的电流,电压表并联在定值电阻两端测其两端电压,如图所示:
(2)[2]根据表中数据先在坐标纸上定合适的标度,然后描点,再连线,且当定值电阻两端所加电压为零时,流过电阻的电流也为零,如图所示:
(3)[3]从描点得到的图中可以看出,当导体的电阻一定时,流过导体的电流与导体两端电压成正比,图像时一条过原点的倾斜直线,不满足此规律的是表中第4组数据。
3. 断开 A 6 A
【详解】(1)[1]电阻R0与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,电阻R0应与电流表串联,电压表应与电阻R0并联,修改后的电路图如下:
;
(2)[2][3]为了保护电路,连接电路前,开关应断开,且将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处即图中的A端。
(3)[4]当滑动变阻器接入电路的阻值最小为0时,电路中电流最大为
因此电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;根据欧姆定律知此时电阻箱两端电压
U=IR=0.3A×20Ω=6V
[5]在探究“电流与电阻关系”的实验中,要控制电压表示数不变,当电阻箱R0的阻值变大时,根据分压原理,电压表示数变大,为了完成该实验研究,应减小电压表示数,根据串联电路电压的规律,应增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,该将滑动变阻器R的滑片P向A端滑动,使电压表的示数保持6V不变。
4. a 2 电流跟电压成正比 16
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关之前应将滑动变阻器调到阻值最大的地方,即滑片P应该置于a端。
(2)[2][3]分析数据得知,第2组数据电压与电流比值,明显不同其他组的比值,故第2组数据错误,应剔掉,实验结论电阻一定时,电流跟电压成正比。
[4]由第一组数据分析得知,定值电阻电压为0.6V,则滑动变阻器至少要分得2.4V电压,即滑动变阻器分得的电压是定值电阻的4倍,因此滑动变阻器的阻值为定值电阻阻值的4倍,根据公式可算出定值电阻的阻值为
因此滑动变阻器最大阻值为16Ω。
(3)[3]如图乙所示的电路连接,此时滑动变阻器没有接入电路,正确画法,如图所示。
5. 阻值最大端 灯丝的电阻与温度有关 温度越高电阻越大
【详解】[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该滑到最大阻值处。
[2][3]通过观察可以发现,小灯泡的电阻的变化与温度有关系,当小灯泡的温度越高时,灯泡的电阻越大。
6.见解析所示
【详解】试题分析:当闭合开关S1和S2,断开S3时,电流表只测量R0的电流为I0,则电源电压,当闭合开关S1、S2和S3时,电流表测量R0和Rx的电流为I,通过Rx的电流Ix=I-I0,此时R0与Rx并联,Rx的阻值.故答案为.
考点:欧姆定律的应用;并联电路的电流、电压规律
7. 将电流表的指针调零 B 定值电阻短路 移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数保持2V不变 滑动变阻器连入电路的电阻为:大于滑动变阻器的最大阻值 反比 只闭合S2 只闭合S1
【详解】第一空.使用电流表之前首先进行观察,发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,接下来则应将电流表的指针调零;
第二空.电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻的两端,电路图连接如下:
第三空.为保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应该移到最大阻值处,由图可知应该移至B端;
第四空.电流表有示数说明电路是通路,电压表示数为零则说明与其并联的定值电阻短路;
第五空.由控制变量法的思路可知:当将 5 Ω电 阻换成 10 Ω电阻后,小明接下来的操作是:移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数保持2V不变 ;
第六空.电阻换成 20 Ω的电阻后,根据串联电路的分压规律可知:滑动变阻器应该分2.5V电压,则滑动变阻器连入电路的电阻为:大于滑动变阻器的最大阻值,所以无论怎样 调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值;
第七空.可得结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
第八空.第一次只闭合S2,(滑动变阻器使用左半段与灯泡串联)移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 0.3 A 时,小灯泡正常发光;
第九空.保持滑动变阻器的滑片位置不动,第二次只闭合S1,(电路中只有滑动变阻器右半段接入电路)
第十空.电路电压不变,两次电路中电流相等,说明左段电阻与灯泡电阻之和等于右段电阻,
R滑右==15,RL=15-5
所以小灯泡的额定电功率为P额=.
8. 断开 阻值最大 控制定值电阻两端的电压不变 0.3 右 1.5
【详解】(1)[1]实验中定值电阻应串联接入电路,故定值电阻与滑动变阻器相连的导线错误,应将滑动变阻器的左上接线柱与定值电阻的右侧接线柱相连,如图:
(2)[2][3]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态,闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到阻值最大处。
(3)[4]滑动变阻器在该实验中的作用除了保护电路之外,还有控制定值电阻两端的电压不变的作用。
(4)[5]电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压
实验中应控制定值电阻两端的电压为1.5V不变。
[6][7]将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,根据串联分压特点可知,定值电阻两端的电压变大,为控制定值电阻两端的电压不变,应让滑动变阻器两端的电压变大,将滑动变阻器的滑片向右端移动,来保证电压表的示数为1.5V。
9. A B 0.28 8.9 小灯泡的电阻是变化的
【详解】(1)[1]测小灯泡的电阻实验中,电压表并联在小灯泡两端,电压表“正进负出”,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应在阻值最大处,由图可知,滑动变阻器的滑片置于A端。
(3)[3]A.若电流表短路,电流表没有示数,电压表有示数,故A不符合题意;
B.若小灯泡短路,电压表测一段导线的电压,所以电压表无示数,电流表有示数,小灯泡不发光,故B符合题意;
C.若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,故C不符合题意。
故选B。
(4)[4]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,此时电流表的示数为0.28A。
[5]小灯泡的额定电压是2.5V,此时流过小灯泡的电流为0.28A,所以小灯泡正常发光时的电阻
(5)[6]由图丙可知,小灯泡两端的电压与通过它的电流的比值不是定值,而电压与电流的比值是小灯泡灯丝的电阻,所以可以得出的结论是小灯泡的电阻是变化的。
10. 断开 左 R断路 错误 电压表并联在滑动变阻器两端了 1.8 左
【详解】(1)[1][2]为保证电路安全,连接电路时,开关应断开,闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,滑动变阻器的滑片P应放在最左端。
(2)[3]闭合开关后小明发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数且不变,电压表与电源连通,故原因可能是电阻R断路。
(3)[4][5]探究电流与电压的关系,必须保持电阻一定,由表一对应的电压电流计算电阻分别为
电阻值是变化的,可能电压表并联在滑动变阻器两端了,随着电流的减小,电阻两端的电压减小,由串联电路的电压的规律可知变阻器两端的电压增大。
(4)[6]由表二可知,电压表的示数保持
U=IR=0.36A×5Ω=0.18A×10Ω=1.8V
不变。
[7]当5Ω电阻接入电路时,电压表的示数为一定值,更换为10Ω后,定值电阻的阻值增大,由串联分压可知电压表的示数增大,为了保证电压不变,由串联电路电压的规律可知需要增大变阻器两端的电压,由串联分压可知需要增大变阻器连入电路的电阻,需要向左移动滑动变阻器的滑片。
11. 左 短路 0.1 正比 < 灯泡的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)[1]在闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻的滑片移动至组织最大处,即最左端。
(2)[2]闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明可能是与电压表并联的定值电阻短路了。
(3)[3]由图乙可知,电流表使用的是“0~0.6A”的量程,其分度值为0.02A,电流表示数为0.1A。
(4)[4]由表格数据可知,电阻一定时,随着定值电阻两端电压的增大,通过定值电阻的电流也增大同样的倍数,因此可知,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。
(5)[5]由图丙可知,当电压相同时,有。由可知,。
(6)[6]在“探究电流与电压的关系”实验中,需要控制电阻不变,因小灯泡的电阻随着温度的升高而增大,因此将定值电阻换成小灯泡,不能达到本实验的探究目的。
12. 定值电阻断路 断开开关,更换定值电阻 右 2 最大阻值太小 见解析
【详解】(1)[1]当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大,说明滑片向左移时滑动变阻器的电阻变小,因此应将滑动变阻器左下接线柱接入电路中,如图所示:
(2)[2][3]闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,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,则与电压表并联定值电阻可能断路了,接下来需要更换定值电阻。
(3)[4][5]由图乙可知,电流表选用0~06A的量程,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.4A,定值电阻阻值为5Ω,所以定值电阻两端电压为
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
当把5Ω的电阻更换为10Ω电阻时,根据串联电路的分压原理可知,电阻变大,电阻两端的电压也会变大,大于2V,为了保持定值电阻两端电压不变,就要使滑动变阻器两端的电压增大,由串联分压可知滑动变阻器电阻要变大,滑片要向右移动,使电压表示数仍然为2V不变。
[6]由图甲可知电源由2节干电池串联组成,则电源电压为
2×1.5V=3V
电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=3V-2V=1V
变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
因此当把30Ω的定值电阻接入电路中时,该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明选择的滑动变阻器最大电阻过小。
(4)[7]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
13. 2.6 应更换不同规格的灯泡,在并联电路中多次实验 并联电路中,各个并联支路的电压相等
【详解】(1)灯L1、L2并联,要测量灯泡L1两端电压,电压表需与L1并联,因为干电池组电压为3V,则选择0∼3V量程.如图:
(2)由图可知:因为干电池组电压为3V,选择0∼3V量程,则对应的分度值为0.1V;根据指针所指位置可读出电压值为2.6V;利用实验得出实验结论的过程中,为了避免实验的偶然性,增加实验的可信度,换用不同规格的灯泡多测量几次并联电路两端的电压.才能进行归纳总结,这样得出的结论才更加准确.(3)并联电路中的电压规律为:并联电路中,各个并联支路的电压相等.
【点睛】(1)电压表连接在电路中时,要注意连接位置、量程和电流方向.(2)根据指针位置读出示数,在实验中为了避免实验的偶然性,增加实验的可信度,一般最少做三次试验.
14. A 0.2 2 A 电压 2V 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 不能 电流表示数过小,误差太大
【详解】(1)[1] 闭合开关前,滑动变阻器应移动到阻值最大处保护电路,如图甲,当滑片向右滑动阻值增大,故应将滑动变阻器的滑片置于A端。
[2]电流表使用的00.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,如图乙所示,其示数为0.2A。
[3]电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,如图丙所示,其示数为2V。
(2)[4][5][6]探究电流与电阻的关系时,控制定值电阻两端的电压2V不变,电源电压4.5V不变,根据串联电路电压特点知,滑动变阻器两端电压保持2.5V不变,根据串联电路中导体两端的电压之比等于电阻之比,所以当阻值由换为,滑动变阻器的电阻也要变大,滑动变阻器向A端移动。此过程中手移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察电压表的示数到2V为止。
(3)[7]如图丁,图中有三组数据
由数据和欧姆定律可知,电流与电阻乘积为定值2V。所以得到的实验结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(3)[8][9]如果实验提供电阻,电阻两端的电压是2V,则通过电阻的电流
电路中的电流值小于电流表的分度值(0.02A),电流表不能准确测量电路中的电流,不能进行实验。
15. R1短路 10 3 电流表选用小量程,却按大量程读数了 成正比 左 50 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 控制变量
【详解】(1)[1]根据电路图连接实验电路时,定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压,电流表测电路的电流,电流表、电压表如图乙所示。闭合开关后电流表有示数,则电路为通路,发现电压表无示数,滑动滑片,电流表示数发生变化,则电路中故障可能是:R1短路。
①[2]根据表中数据,由欧姆定律可知
[3][4]根据表中数据可知,除第3组数外,电流随电压的变大而增大,故第3组数据(电流)是明显错误的;根据电流表大小量程之比为5∶1,故错误的原因是电流表选用小量程,却按大量程读数了。
②[5]根据上表数据(第3组电流应为0.3A)可知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故可以得出电流I与电压U的关系: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。
(2)[6]保持其他元件不变,只将由更换为,根据串联分压原理可知,电阻分得的电压变小,要继续保持电阻两端电压3V不变,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑动变阻器需要向左端滑动。
①[7]要想满足电阻两端电压保持3V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-3V=3V
电压表示数为变阻器分得电压的1倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大时,对应的定值电阻最大,故电阻可更换的最大电阻值为
R1大=1×50Ω=50Ω
②[8]分析表中的实验数据,电阻的电流与电阻之积为
UV=IR=0.6A×5Ω=3V
0.3A×10Ω=3V
……
0.1A×30Ω=3V
为一定值,故得出电流I与电阻R的关系:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)[9]在探究多个变量之间的关系时,根据(1)②和(2)②,两实验均利用了控制变量法。
答案第1页,共2页
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