17.1 电流与电压、电阻的关系(分层作业)物理新教材人教版九年级全一册
2026-10-15
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内容正文:
17.1 电流与电压、电阻的关系
参考答案
实验方法与基本结论知识点1
1.(1) 控制变量 (2) 电阻 导体两端的电压 电流 (3) 导体两端的电压 电阻 电流 (4) 正比 反比
2. 保护电路 改变定值电阻两端的电压及通过它的电流 控制定值电阻两端的电压保持不变
探究电流与电压的关系知识点2
3.C 4.B 5.CD 6.B
探究电流与电阻的关系知识点3
7.C 8.ABC 9.D 10. 滑动变阻器的最大阻值太小 换用阻值更大的滑动变阻器
实验电路故障分析知识点4
11.C
12.B 13.C 14.(1)B 滑动变阻器短路 (2)1 调大 15.铜
15.B
16.C
17.C
18.2 0.4 甲
19.(1)滑动变阻器断路 (2) 0.4 电压表 左
(3)导体中的电流与导体的电阻成反比 (4)40
20.(1)
(2)定值电阻断路 (3)2 (4)甲
(5) 80 可行 该方法仍然控制定值电阻两端电压不变,符合控制变量法的要求
21.B
22.C
23.(1)
(2)未控制定值电阻两端电压一定
(3) 左 B
(4)合理,当酒精气体浓度增大时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,使总电阻变小,由欧姆定律可知,电压一定时,电路中的电流变大。由得,定值电阻两端电压变大,电压表示数变大
30.(1)B (2)B (3)所选用电阻阻值不同 (4)D
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17.1 电流与电压、电阻的关系
目 录
A组 巩固过关
知识点1:实验方法与基本结论
知识点2:探究电流与电压的关系
知识点3:探究电流与电阻的关系
知识点4:实验电路故障分析
B组 能力进阶
C组 思维拔高
实验方法与基本结论知识点1
1.探究电流与电压、电阻的关系
(1)物理方法:因为电流可能同时与电压和电阻有关,所以在探究过程中必须采用___________法。
(2)探究电流与电压的关系时,需控制___________不变,改变___________,观察___________的变化;
(3)探究电流与电阻的关系时,需控制___________不变,改变___________,观察___________的变化;
(4)基本结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。
2.在探究“电流与电压的关系”和“电流与电阻的关系”两个实验中,滑动变阻器都起到了___________的作用;但在前一个实验中,滑动变阻器的主要作用是___________;在后一个实验中,滑动变阻器的主要作用是___________。
探究电流与电压的关系知识点2
3.如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )。
A. 探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定;
B. 滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用;
C. 实验的结论是:电流跟电压成反比;
D. 多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
4.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光来确定。下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与“研究电路中是否有电流”方法相同的是( )
A.通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度
B.人们通过研究墨水在清水中的扩散现象认识分子的运动情况
C.研究电流与电压关系时,控制电阻不变
D.学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
5.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,某同学连接的电路如图所示,电源电压保持3V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如下表,下列说法正确的是( )
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
0.28
0.30
0.38
0.45
A.多次实验的目的是为了减小误差
B.第4次实验数据是错误的
C.选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω 2A”
D.该实验得出的结论是:电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
6.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,某同学连接的电路如图所示,电源电压保持3V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如下表;下列说法正确的是( )
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
0.22
0.30
0.43
0.46
①多次实验的目的是为了寻找规律
②第2次实验数据是错误的
③选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω1A”
④该实验得出的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压与成正比
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
生活中的比热容问题知识点3
7.小明在探究通过导体的电流跟电阻的关系实验中,如图甲所示,电源电压恒为6V,根据测量数据得到如图乙所示图像。则( )
A.分析图像可得:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
B.实验过程中,小明控制导体两端的电压为2.5V
C.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
D.若定值电阻选用的最大阻值为20Ω,则滑动变阻器最大阻值不能小于20Ω
8.(多选)在探究电流与电阻的关系实验中,实验桌上有以下器材:蓄电池(6V),电流表,电压表,定值电阻3个(5Ω、10Ω、15Ω),开关,滑动变阻器(20Ω 1.5A),导线若干。小明想保持电压表示数为2V,将5Ω,10Ω,15Ω的电阻分别接入电路中,发现接入15Ω时,电压表的示数无法达到2V。下列改进办法中,可以完成探究的是( )
A.降低电源电压
B.更换最大阻值更大的滑动变阻器
C.保持电压表的示数为3V
D.用20Ω定值电阻替换15Ω的定值电阻
9.小红用如图所示的电路图,探究通过导体的电流与导体电阻关系(电源电压恒定),移动滑动变阻器滑片时,应特别观察的是( )
A.变阻器滑片 B.定值电阻R C.电流表示数 D.电压表示数
10.在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时,某同学利用电源(电压恒为6V)、已调零电流表(量程0~0.6A)、已调零电压表(量程0~3V)、滑动变阻器(规格为“20Ω 2A”)、多个阻值不同且已知的定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、开关及导线,设计了如图所示的电路。实验中,他将阻值不同的定值电阻R1依次接入电路,调节滑片P,使电压表示数为3V,读出电流表的示数。当将阻值为25Ω的定值电阻接入电路时,无论如何调节滑片P,电压表示数始终无法达到3V。经检查,全部实验器材均无故障且连接无误。请你分析出现上述情况的原因可能是______,针对该问题,写出改进措施:______。
实验电路故障分析知识点4
11.如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是( )
A.电阻R1断路 B.电阻R1短路 C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
12.如图所示,当闭合开关S时电路正常工作,一段时间后发现一个电表的示数变大,另一电表示数变小;互换两电表位置后,发现两表示数与互换前的示数相同。已知电源电压不变,故障只发生在电阻R1、R2上,其他元件保持完好,则电路中的故障是( )
A.R1短路 B.R2短路 C.R1断路 D.R2断路
13.如图所示的电路中,闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,若将一根导线的一端接在电源的正极,另一端依次试触a、b、c、d接线柱,当试触到d时,电压表有示数且等于电源电压,电流表示数仍为0,若电流表、开关、导线及各接线处均完好,则电路中可能的故障是( )
A.电阻R和电流表开路 B.电阻R短路和滑动变阻器开路
C.电阻R和滑动变阻器开路 D.电阻R和电流表短路
14.用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V且保持不变,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,满足测量需求的滑动变阻器、电流表、电压表各一个。
(1)按图甲所示的电路图,连接实物电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到 (选填“A”或“B”)端;闭合开关S后发现电流表有示数,电压表示数约为3V,故障原因可能是 。
(2)探究“电流与电阻的关系”实验步骤如下:在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数如图乙所示,为 V,记录电流表示数;断开开关,用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关,应将滑动变阻器的阻值 (选填“调大”或“调小”)。
15.探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )
A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B.实验的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
16.小李同学用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并作出图像如图乙所示,关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.多次实验的目的是为了减小误差
B.根据图乙知,实验过程中应控制电压表示数为3V不变
C.当R由10Ω更换为20Ω后,要控制R的电压一定,应将滑片P适当向右移动
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
17.下表中实验操作不能达到实验目的的是( )
序号
实验目的
实验操作
①
探究平面镜成像的虚实
将白纸放在玻璃板后像的位置,透过玻璃板观察白纸
②
探究二力平衡条件
小卡片质量远小于钩码质量
③
探究力的作用是否是相互的
小车A上固定磁体,小车B上固定铁块,将它们靠近一定距离后,固定A,释放B
④
探究通过导体的电流与它两端电压的关系
保持导体的电阻不变,多次改变其两端电压,测量通过它的电流
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
18.如图是电阻甲和乙的U-I图像,将电阻甲和乙串联接在某电路中时,甲两端的电压为1.5V,则此时的电源两端电压为___________V;当将电阻甲和乙并联接在另一电路中时,通过电阻乙的电流为0.3A,则干路电流为___________A.小红想选择一个电阻来“探究电流与电压的关系”,她应该选择电阻___________(选填“甲”或“乙”)。
19.利用如图甲所示器材进行“探究电流与电阻的关系”的实验。其中电源电压保持6V不变,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)
用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,使滑片P向右移动时,电压表示数变大;
(2)滑片P移到阻值最大处,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,若故障只发生在定值电阻或滑动变阻器上,则故障原因是__________;
(3)第一次实验取5Ω的定值电阻接入电路,移动滑片,使电压表示数为U₁时,电流表示数如图乙所示为_______A;将定值电阻由5Ω更换为10Ω,如果拆装电路时开关未断开,会损坏_______;为使电压表示数仍为U₁,应向_______(选填“左”或“右”)端适当移动滑片P;
(4)分析实验数据作出的I-R图像(图丙),可得:当电压一定时,____________;
(5)要顺利完成此实验,滑动变阻器的最大阻值至少应为_______Ω。
20.小雅在做“探究电流与电阻的关系”实验时,用到的实验器材有:可调学生电源(实验时调成6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“40Ω1A”,乙“20Ω 2A”)和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接好;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现电流表无示数,电压表有示数,若电路中只有一处故障,则可能是________。
(3)排除故障后,实验中依次接入三个定值电阻,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出定值电阻两端控制不变的电压是________V;
(4)为完成以上实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器________(填字母);
(5)小雅同学将其他小组的40Ω的定值电阻接入图甲电路中,进行同样的实验操作,发现无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成实验,小雅采取的措施是更换一个最大阻值不小于________Ω的滑动变阻器;小明认为实验中更换不同阻值的电阻后,通过调节电源电压,也能使得电阻R两端的电压不变。这样通过改变电源电压获得实验数据的方法是________(可行/不可行)的,原因是________。
21.小明在用图所示的某一个电路进行实验,其中电源电压不变,为定值电阻,逐渐改变变阻器的滑片位置,记下了如下数据,他所利用的电路是( )
V
1.2
1.4
1.8
2
2.2
2.4
A
0.12
0.14
0.18
0.20
0.22
0.24
A. B.
C. D.
22.用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源电压为6V,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个),规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器,电流表量程是0~0.6A,电压表量程是0~3V,如表为实验数据记录表的部分数据。关于该实验,下列说法中( )
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
①实验过程中控制定值电阻R两端的电压为3V
②将电阻R由5Ω更换为10Ω时,应向右适当移动滑动变阻器滑片
③实验过程中换接不同电阻多次实验,是为了减小误差
④使用现有实验器材和电路无法完成第4次实验
A.只有①正确 B.只有①②正确 C.只有①②④正确 D.只有②③④正确
23.科学小组的同学在探究“电流与电阻关系”的实验时所选用的器材如下:电压恒为的电源,阻值为、、、、的定值电阻,电流表、电压表、开关、规格为“,1 A”的滑动变阻器1个,导线若干。
(1)经检查,图甲电路有一处连接错误,请你在错误的导线上画“”,并改正。
(2)A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像,分析图像,小组同学认为A同学的操作是错误的,他操作中的问题是:________。
(3)实验中,B同学将的电阻换成电阻,闭合开关后,需将变阻器滑片向________(选填“左”或“右”)移动使电压表示数保持不变;当用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终无法达标,为继续完成此次探究,实验小组一起设计了如下方案,其中可行的是________。
A.将滑动变阻器更换为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器
B.将电压为的电源更换为电压为的电源
(4)小组同学还选用部分器材设计了图丙所示的电路图,以模拟酒精浓度测试仪的内部电路。用滑动变阻器模拟酒精气体传感器,其电阻随酒精浓度的增大而减小,为定值电阻。电源电压恒为。当检测酒驾、醉驾人员时,要求测试仪示数增大,请从该角度评估该电路图是否合理?并解释原因:________。
24.某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(20Ω1A)、电流表、电压表、开关一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,图甲是他们连接的实验电路:
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端;
(2)连好电路闭合开关,发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是______;
A.电压表的量程选大了 B.电阻R0发生了短路
C.滑动变阻器发生了断路 D.滑动变阻器发生了短路
(3)图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,图中b、c、d三条I-U图像,是其他组同学按图甲电路测量数据所画,交流时发现,虽然各小组作出的图像是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图像明显不同,请你回答造成这种不同的原因是 ;
(4)小明小组在实验中也利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录在下表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是如图中的( )
U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
A. B. C. D.
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17.1 电流与电压、电阻的关系
目 录
A组 巩固过关
知识点1:实验方法与基本结论
知识点2:探究电流与电压的关系
知识点3:探究电流与电阻的关系
知识点4:实验电路故障分析
B组 能力进阶
C组 思维拔高
实验方法与基本结论知识点1
1.探究电流与电压、电阻的关系
(1)物理方法:因为电流可能同时与电压和电阻有关,所以在探究过程中必须采用___________法。
(2)探究电流与电压的关系时,需控制___________不变,改变___________,观察___________的变化;
(3)探究电流与电阻的关系时,需控制___________不变,改变___________,观察___________的变化;
(4)基本结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。
【答案】(1)控制变量 (2)电阻 导体两端的电压 电流 (3)导体两端的电压 电阻 电流 (4)正比 反比
【详解】
[1]通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系,研究一个物理量与多个变量之间的关系时,应采用控制变量法。
[2][3][4]在探究电流与电压的关系时,需控制定值电阻的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,记录并观察电流表示数的变化。
[5][6][7]在探究电流与电阻的关系时,更换不同阻值的定值电阻,需通过调节滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变,记录并观察电流表示数的变化。
[8][9]实验得出的结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
2.在探究“电流与电压的关系”和“电流与电阻的关系”两个实验中,滑动变阻器都起到了___________的作用;但在前一个实验中,滑动变阻器的主要作用是___________;在后一个实验中,滑动变阻器的主要作用是___________。
【答案】保护电路 改变定值电阻两端的电压及通过它的电流 控制定值电阻两端的电压保持不变
【详解】
[1]在连接电路及闭合开关前,滑片置于阻值最大处,滑动变阻器在两个实验中均起到保护电路的作用。
[2]在探究“电流与电压的关系”实验中,需研究电流随电压的改变而改变的规律,此时滑动变阻器的主要作用是改变定值电阻两端的电压以及通过它的电流,实现多次测量寻找普遍规律。
[3]在探究“电流与电阻的关系”实验中,更换不同阻值的电阻后,其分得的电压会改变,此时调节滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压保持不变。
探究电流与电压的关系知识点2
3.如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )。
A. 探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定;
B. 滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用;
C. 实验的结论是:电流跟电压成反比;
D. 多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【答案】C。
【详解】
A.探究电流跟电压的关系时,由控制变量法可知,需要控制导体的电阻一定,故A正确,不符合题意;
B.滑动变阻器可以改变接入电路中的电阻,使得电路中电流发生改变,从而起到改变定值电阻两端电压的作用,故B正确,不符合题意;
C.由欧姆定律可知,电阻不变时,电流跟电压成反比,故C错误,符合题意;
D.多次实验得到多组实验数据,从而可以得到电流跟电压之间的定量关系,故D正确,不符合题意。
故选:C。
4.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光来确定。下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与“研究电路中是否有电流”方法相同的是( )
A.通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度
B.人们通过研究墨水在清水中的扩散现象认识分子的运动情况
C.研究电流与电压关系时,控制电阻不变
D.学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
【答案】B
【详解】
电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光来确定,这种方法为转换法。
A.1张纸的厚度很小,直接测量误差较大,通过测100张纸的厚度除以纸的总页数,来测1张纸的厚度,称为积累法,故A不符合题意;
B.分子很小,肉眼无法直接观察,人们通过研究墨水在清水中的扩散现象认识分子的运动情况,属于转换法,故B符合题意;
C.研究电流与电压关系时,控制电阻不变,属于控制变量法,故C不符合题意;
D.学习电压时,电压概念很抽象,很不好理解,我们可以通过对比水压来认识它,属于类比法,故D不符合题意。
故选:B。
5.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,某同学连接的电路如图所示,电源电压保持3V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如下表,下列说法正确的是( )
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
0.28
0.30
0.38
0.45
A.多次实验的目的是为了减小误差
B.第4次实验数据是错误的
C.选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω 2A”
D.该实验得出的结论是:电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
【答案】CD
【详解】
A.探究电流与电压关系时,多次实验的目的是为了得到普遍规律,故A错误;
B.由第4次的实验数据可得,电压与电流的比值
由第1次实验数据可得,电压与电流的比值
第2次的实验数据
所以第4次的实验数据是正确的,实验时存在误差,导致第4次实验数据偏小,第2次实验数据错误,故B错误;
C.由图可知,滑动变阻器和电阻串联,所以当电路中电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由表中数据可知,电路中电流最小是0.15A,电阻两端电压为0.6V,电源电压为3V,则滑动变阻器两端的电压是
U滑=U-UR=3V-0.6V=2.4V
则滑动变阻器接入电路的阻值是
所以选择滑动变阻器的规格可能是“20Ω 2A”,故C正确;
D.由表中数据可知,电压与电流的比值
由以上可知,得出的结论是当电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比,故D正确。
故选:CD。
6.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,某同学连接的电路如图所示,电源电压保持3V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如下表;下列说法正确的是( )
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
0.22
0.30
0.43
0.46
①多次实验的目的是为了寻找规律
②第2次实验数据是错误的
③选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω1A”
④该实验得出的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压与成正比
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】B
【详解】
①在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,为了得出普遍性的规律,要进行多次实验多次测量,故①正确;
②在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,需要控制电阻阻值不变,根据
结合表格中1、2组的数据,当U1=0.6V,I1=0.15A时,定值电阻为
当U2=0.9V,I2=0.22A时,定值电阻为
0.1Ω在误差允许的范围内,第2次实验数据是正确的,故②错误;
③由表中第一组数据可知,开关闭合,滑动变阻器和定值电阻串联,根据串联电路中电压规律和欧姆定律,滑动变阻器接入电路中的电阻为
选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω1A”,故③正确;
④在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,需要控制电阻阻值不变,故该实验得出的结论是:当导体阻值一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压与成正比,故④错误。故ACD错误,B正确。
故选:B。
生活中的比热容问题知识点3
7.小明在探究通过导体的电流跟电阻的关系实验中,如图甲所示,电源电压恒为6V,根据测量数据得到如图乙所示图像。则( )
A.分析图像可得:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
B.实验过程中,小明控制导体两端的电压为2.5V
C.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
D.若定值电阻选用的最大阻值为20Ω,则滑动变阻器最大阻值不能小于20Ω
【答案】C
【详解】
A.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为
UR=IR=0.1A×20Ω=2V
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,故A不符合题意;
B.由图像可知,小明控制导体两端的电压为
UR=IR=0.1A×20Ω=2V
故B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,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,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变,故C符合题意;
D.若定值电阻选用的最大阻值为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UR=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UR=6V-2V=4V
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
R滑=2×20Ω=40Ω
即滑动变阻器最大阻值不能小于40Ω,故D不符合题意。
故选:C。
8.(多选)在探究电流与电阻的关系实验中,实验桌上有以下器材:蓄电池(6V),电流表,电压表,定值电阻3个(5Ω、10Ω、15Ω),开关,滑动变阻器(20Ω 1.5A),导线若干。小明想保持电压表示数为2V,将5Ω,10Ω,15Ω的电阻分别接入电路中,发现接入15Ω时,电压表的示数无法达到2V。下列改进办法中,可以完成探究的是( )
A.降低电源电压
B.更换最大阻值更大的滑动变阻器
C.保持电压表的示数为3V
D.用20Ω定值电阻替换15Ω的定值电阻
【答案】ABC
【详解】
ABD.根据控制变量法知,在探究电流与电阻的关系实验中,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=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理:电压比等于电阻比可知,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×15Ω=30Ω>20Ω
故当小明再换接15Ω电阻时,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为2V,分析其可能的原因滑动变阻器的最大电阻太小或电源电压较高,故可以更换最大阻值更大的滑动变阻器进行实验,故B符合题意;D不符合题意;还可以降低电源电压,由于定值电阻分压一定,所以滑动变阻器分压变小,从而可以使滑动变阻器连入电路的电阻变小,故A符合题意;
C.如果保持电压表的示数为3V,则滑动变阻器分压3V,根据分压原理:电压比等于电阻比可知,当分别接入5Ω、10Ω、15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω,可以完成探究,故C符合题意。
故选:ABC。
9.小红用如图所示的电路图,探究通过导体的电流与导体电阻关系(电源电压恒定),移动滑动变阻器滑片时,应特别观察的是( )
A.变阻器滑片 B.定值电阻R C.电流表示数 D.电压表示数
【答案】D
【详解】
研究通过导体的电流与导体电阻的关系,应控制电阻两端电压不变,更换电阻后为保持电阻两端电压不变,应移动滑动变阻器滑片,移动变阻器滑片时,眼睛应注视电压表示数。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
10.在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时,某同学利用电源(电压恒为6V)、已调零电流表(量程0~0.6A)、已调零电压表(量程0~3V)、滑动变阻器(规格为“20Ω 2A”)、多个阻值不同且已知的定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、开关及导线,设计了如图所示的电路。实验中,他将阻值不同的定值电阻R1依次接入电路,调节滑片P,使电压表示数为3V,读出电流表的示数。当将阻值为25Ω的定值电阻接入电路时,无论如何调节滑片P,电压表示数始终无法达到3V。经检查,全部实验器材均无故障且连接无误。请你分析出现上述情况的原因可能是______,针对该问题,写出改进措施:______。
【答案】 滑动变阻器的最大阻值太小 换用阻值更大的滑动变阻器
【详解】
[1][2]探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时,需要控制定值电阻R1两端的电压保持不变,当R1的阻值由小到大依次接入电路时,根据串联分压的原理,R1两端的电压会随之增大,要使R1两端电压为3V不变,滑动变阻器R2的阻值要调大才可以,俗称“换大调大”。所以,当将阻值为25Ω的定值电阻接入电路时,无论如何调节滑片P,电压表示数始终无法达到3V,说明此时即使滑动变阻器的阻值调到最大,仍然不够大,即滑动变阻器的最大阻值太小了。要使25Ω的定值电阻接入电路也能完成该实验,需要换用阻值更大的滑动变阻器。
实验电路故障分析知识点4
11.如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是( )
A.电阻R1断路 B.电阻R1短路 C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
【答案】C
【详解】
BD.若R1或者R短路,电路仍然处于通路状态,有电流通过电路,电流表会有示数,故BD不符合题意;
A.如果R1断路,则电路没有电流通过,电流表没有示数;电压表测量的是R1两端的电压,由于电路只有一处故障,电压表仍然与电源两极相连,此时测量电源两端的电压,有较大的示数,故A不符合题意;
C.如果滑动变阻器R断路,则电路没有电流通过,电流表示数为零,指针不偏转;同时电压表与电源正极断开,也没有示数,指针不偏转,故C符合题意。
故选:C。
12.如图所示,当闭合开关S时电路正常工作,一段时间后发现一个电表的示数变大,另一电表示数变小;互换两电表位置后,发现两表示数与互换前的示数相同。已知电源电压不变,故障只发生在电阻R1、R2上,其他元件保持完好,则电路中的故障是( )
A.R1短路 B.R2短路 C.R1断路 D.R2断路
【答案】B
【详解】
A.若是R1短路,电压表由测量R2的电压变成测量电源电压,故电压表示数变大,而此时电路电阻会变小,故电路中的电流也会变大,故两表示数都变大,且互换两电表位置后,电流表与电阻R2并联以及电压表并联,电压表被短路,示数为零,电流表示数增加比原来大得多,故A不符合题意;
B.若是R2短路,电压表相当于测量导线的电压,故其示数变小;而此时电路电阻会变小,故电路中的电流会变大,互换两电表位置后,电压表仍测量导线电压,电流表仍测量通过R1的电流,两表示数都不变,故B符合题意;
C.若R1断路,该电路是断路,所以电流表示数变小为零,电压表与电压两端不相连,示数为0,故C不符合题意;
D.若R2断路,该电路是断路,所以电流表示数变小为零,电压表示数变大,测量电源电压,互换两电表位置后,电流表有示数,电压表也有示数且等于电源电压,与原来不相同,故D不符合题意。
故选:B。
13.如图所示的电路中,闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,若将一根导线的一端接在电源的正极,另一端依次试触a、b、c、d接线柱,当试触到d时,电压表有示数且等于电源电压,电流表示数仍为0,若电流表、开关、导线及各接线处均完好,则电路中可能的故障是( )
A.电阻R和电流表开路 B.电阻R短路和滑动变阻器开路
C.电阻R和滑动变阻器开路 D.电阻R和电流表短路
【答案】C
【详解】
由图可知:电源、电流表、电阻和滑动变阻器组成串联电路,电压表测量电阻两端的电压。导线的一端接在电源的正极,另一端依次试触a、b、c、d接线柱,当试触到d时,电压表才有示数,说明cd之间,也就是滑动变阻器开路;同时电流表示数为0,而电压表示数等于电源电压,是因为与电压表并联的电路有开路,即电阻R开路。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
14.用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V且保持不变,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,满足测量需求的滑动变阻器、电流表、电压表各一个。
(1)按图甲所示的电路图,连接实物电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到 (选填“A”或“B”)端;闭合开关S后发现电流表有示数,电压表示数约为3V,故障原因可能是 。
(2)探究“电流与电阻的关系”实验步骤如下:在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数如图乙所示,为 V,记录电流表示数;断开开关,用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关,应将滑动变阻器的阻值 (选填“调大”或“调小”)。
【答案】(1)B 滑动变阻器短路 (2)1 调大
【详解】
(1)[1]为了保护电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即B端。
[2]闭合开关S,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表示数约为3V,说明电压表测量电源电压,则故障原因可能是滑动变阻器短路。
(2)[1]由图乙可知电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为1V。
[2]探究电流与电阻的实验中,要保持定值电阻两端电压一定,当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后,根据分压原理,定值电阻两端的电压变大,为保持电压表示数不变,应增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,可知他应该将滑动变阻器的阻值调大。
15.探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )
A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B.实验的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【答案】B
【详解】
A.在探究电流与电压的关系时,根据控制变量法,需要控制导体的电阻保持不变,故A正确,不符合题意;
B.实验结论应该是在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,此选项缺少“电阻一定”这个前提条件,故B错误,符合题意;
C.在该实验中,滑动变阻器通过改变自身接入电路的电阻,从而改变电路中的电流,进而改变定值电阻两端的电压,以便获得多组数据,故C正确,不符合题意;
D.多次实验是为了避免实验的偶然性,得到电流跟电压之间的定量关系(如正比例关系),故D正确,不符合题意。
故选:B。
16.小李同学用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并作出图像如图乙所示,关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.多次实验的目的是为了减小误差
B.根据图乙知,实验过程中应控制电压表示数为3V不变
C.当R由10Ω更换为20Ω后,要控制R的电压一定,应将滑片P适当向右移动
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
【答案】C
【详解】
A.本实验是探究性实验,多次改变电阻R的阻值进行实验,是为了寻找电流与电阻之间的普遍规律,从而得出结论,故A错误;
B.本实验探究“电流跟电阻的关系”,应控制电阻R两端的电压不变。从图乙中任取一组数据,例如当电阻R=10Ω时,对应的电流I=0.2A,根据欧姆定律,电阻R两端的电压
所以实验过程中应控制电压表示数为2V不变,故B错误;
C.当定值电阻R由10Ω更换为20Ω后,电阻R的阻值变大,根据串联电路的分压特点:电阻越大,分得的电压越多,则其两端的电压会变大。为了保持R两端的电压不变,需要减小R两端的电压,因此应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电阻。由图甲电路图可知,滑动变阻器的滑片P应向右移动,可以增大接入电路的电阻,故C正确;
D.本实验的结论是:在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。电阻是导体本身的一种性质,它的大小与通过的电流和两端的电压无关,不能说“电阻跟电流成反比”,该说法颠倒了因果关系,故D错误。
故选:C。
17.下表中实验操作不能达到实验目的的是( )
序号
实验目的
实验操作
①
探究平面镜成像的虚实
将白纸放在玻璃板后像的位置,透过玻璃板观察白纸
②
探究二力平衡条件
小卡片质量远小于钩码质量
③
探究力的作用是否是相互的
小车A上固定磁体,小车B上固定铁块,将它们靠近一定距离后,固定A,释放B
④
探究通过导体的电流与它两端电压的关系
保持导体的电阻不变,多次改变其两端电压,测量通过它的电流
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】C
【详解】
①探究平面镜成像的虚实,应将白纸放在玻璃板后像的位置,直接观察白纸上是否有像,而不是透过玻璃板观察,透过玻璃板观察会看到虚像,无法判断虚实 ,所以①不能达到实验目的 ;
②探究二力平衡条件时,小卡片质量远小于钩码质量,这样可以减小卡片重力对实验的影响,能达到实验目的,所以②能达到实验目的 ;
③探究力的作用是否是相互的,应让两个物体相互作用,观察它们的运动状态变化。而操作中固定A,释放B,只能看到B的运动,不能体现力的相互性,应让两者都可运动,相互作用 ,所以③不能达到实验目的;
④探究通过导体的电流与它两端电压的关系,需要保持导体的电阻不变,多次改变其两端电压,测对应的电流,这样可以得到多组数据,归纳出电流与电压的关系,所以④能达到实验目的;
综上所述,不能达到实验目的的是①③,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
18.如图是电阻甲和乙的U-I图像,将电阻甲和乙串联接在某电路中时,甲两端的电压为1.5V,则此时的电源两端电压为___________V;当将电阻甲和乙并联接在另一电路中时,通过电阻乙的电流为0.3A,则干路电流为___________A.小红想选择一个电阻来“探究电流与电压的关系”,她应该选择电阻___________(选填“甲”或“乙”)。
【答案】 2 0.4 甲
【详解】
[1]串联电路电流处处相等。当甲两端电压为时,从图像可得,此时电路电流; 当乙的电流为时,对应乙两端电压为; 电源电压
[2]并联电路各支路电压相等。当通过乙的电流为时,从图像可得,乙两端电压为,因此甲两端电压也为; 此时甲的电流为,干路电流
[3]探究电流与电压的关系时,需要保持电阻阻值不变。甲的图像是过原点的直线,说明甲的电阻是定值;乙的电阻随电压和电流变化而改变,因此应选择甲。
19.利用如图甲所示器材进行“探究电流与电阻的关系”的实验。其中电源电压保持6V不变,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)
用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,使滑片P向右移动时,电压表示数变大;
(2)滑片P移到阻值最大处,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,若故障只发生在定值电阻或滑动变阻器上,则故障原因是__________;
(3)第一次实验取5Ω的定值电阻接入电路,移动滑片,使电压表示数为U₁时,电流表示数如图乙所示为_______A;将定值电阻由5Ω更换为10Ω,如果拆装电路时开关未断开,会损坏_______;为使电压表示数仍为U₁,应向_______(选填“左”或“右”)端适当移动滑片P;
(4)分析实验数据作出的I-R图像(图丙),可得:当电压一定时,____________;
(5)要顺利完成此实验,滑动变阻器的最大阻值至少应为_______Ω。
【答案】(1)滑动变阻器断路 (2) 0.4 电压表 左
(3)导体中的电流与导体的电阻成反比 (4)40
【详解】
(1)滑片右移时电压表示数变大,说明电路电流变大,滑动变阻器接入电阻需变小,因此接右下接线柱;
(2)若定值电阻断路,电压表会串联接入电路,电压表有示数(接近电源电压),不符合题意;
滑动变阻器断路时整个电路断开,电流表、电压表均无电流,符合题意。
(3)[1]电流表选,分度值,读数为;
[2]拆装电路时开关未断开,拆下定值电阻后,电压表串联在电路中,电流很小,电流表不会损坏,电压表测电源电压,超过电压表量程,所以会损坏的是电压表;
[3]定值电阻由换为后,定值电阻分压变大,要保持电压不变,需要增大滑动变阻器的分压(增大接入电阻),滑动变阻器接右下接线柱,因此向左移动滑片,接入电阻变大。
(4)由图丙可知,电压一定时,电流随电阻的增大而减小,电流与电阻的乘积为定值,因此可得此结论。
(5)由图丙得,定值电阻两端控制电压
滑动变阻器分压
当接入最大定值电阻时,电路电流
因此滑动变阻器最大阻值
20.小雅在做“探究电流与电阻的关系”实验时,用到的实验器材有:可调学生电源(实验时调成6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“40Ω1A”,乙“20Ω 2A”)和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接好;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现电流表无示数,电压表有示数,若电路中只有一处故障,则可能是________。
(3)排除故障后,实验中依次接入三个定值电阻,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出定值电阻两端控制不变的电压是________V;
(4)为完成以上实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器________(填字母);
(5)小雅同学将其他小组的40Ω的定值电阻接入图甲电路中,进行同样的实验操作,发现无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成实验,小雅采取的措施是更换一个最大阻值不小于________Ω的滑动变阻器;小明认为实验中更换不同阻值的电阻后,通过调节电源电压,也能使得电阻R两端的电压不变。这样通过改变电源电压获得实验数据的方法是________(可行/不可行)的,原因是________。
【答案】(1)
(2)定值电阻断路 (3)2 (4)甲
(5) 80 可行 该方法仍然控制定值电阻两端电压不变,符合控制变量法的要求
【详解】
(1)电压表并联接在定值电阻两端即可,据此作图。
(2)电流表无示数说明电路发生断路,电压表有示数说明电压表可以连通到电源两极,因此故障是与电压表并联的定值电阻断路。
(3)根据,取丙图任意一组数据计算:如时,
,
其余组数据也得到相同结果,因此定值电阻两端控制不变的电压为。
(4)电源电压,滑动变阻器需要分得的电压为
当接入最大定值电阻时,根据串联分压规律可得,
因此需要选择最大阻值的甲滑动变阻器。
(5)接入定值电阻,保持两端电压不变,同理根据串联分压得,
因此滑动变阻器最大阻值不小于;
探究电流与电阻的关系时,只需要控制定值电阻两端电压不变,改变电阻大小,调节电源电压也可以实现保持定值电阻电压不变,符合控制变量要求,因此方法可行。
21.小明在用图所示的某一个电路进行实验,其中电源电压不变,为定值电阻,逐渐改变变阻器的滑片位置,记下了如下数据,他所利用的电路是( )
V
1.2
1.4
1.8
2
2.2
2.4
A
0.12
0.14
0.18
0.20
0.22
0.24
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
根据表格数据知,电压增大几倍,电流也增大几倍,表示所测部分的电阻保持不变,因而电压表是接在定值电阻的两端。
A.图中电压表测量的是滑动变阻器的电压,故A不符合题意
B.图中电压表接在定值电阻的两端,故B符合题意。
CD.两图电压表测量的都是电源电压,故BC不符合题意;
故选:B。
22.用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源电压为6V,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个),规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器,电流表量程是0~0.6A,电压表量程是0~3V,如表为实验数据记录表的部分数据。关于该实验,下列说法中( )
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
①实验过程中控制定值电阻R两端的电压为3V
②将电阻R由5Ω更换为10Ω时,应向右适当移动滑动变阻器滑片
③实验过程中换接不同电阻多次实验,是为了减小误差
④使用现有实验器材和电路无法完成第4次实验
A.只有①正确 B.只有①②正确 C.只有①②④正确 D.只有②③④正确
【答案】C
【详解】
①由表可知,实验过程中控制定值电阻R两端的电压值为,故①正确;
②将电阻R由5Ω更换为10Ω时,根据串联分压原理,定值电阻R两端的电压变大,探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻R两端的电压不变,则应增大变阻器的电压,则应向右适当移动滑动变阻器滑片,增大变阻器的阻值,故②正确;
③本实验是探究类实验,实验过程中换接不同电阻多次实验,是为了寻求普遍规律,故③错误;
④将的电阻接入电路中时,根据串联分压原理则有,解得,而滑动变阻器规格为“15Ω 1A”,所以使用现有实验器材和电路无法完成第4次实验,故④正确。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
23.科学小组的同学在探究“电流与电阻关系”的实验时所选用的器材如下:电压恒为的电源,阻值为、、、、的定值电阻,电流表、电压表、开关、规格为“,1 A”的滑动变阻器1个,导线若干。
(1)经检查,图甲电路有一处连接错误,请你在错误的导线上画“”,并改正。
(2)A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像,分析图像,小组同学认为A同学的操作是错误的,他操作中的问题是:________。
(3)实验中,B同学将的电阻换成电阻,闭合开关后,需将变阻器滑片向________(选填“左”或“右”)移动使电压表示数保持不变;当用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终无法达标,为继续完成此次探究,实验小组一起设计了如下方案,其中可行的是________。
A.将滑动变阻器更换为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器
B.将电压为的电源更换为电压为的电源
(4)小组同学还选用部分器材设计了图丙所示的电路图,以模拟酒精浓度测试仪的内部电路。用滑动变阻器模拟酒精气体传感器,其电阻随酒精浓度的增大而减小,为定值电阻。电源电压恒为。当检测酒驾、醉驾人员时,要求测试仪示数增大,请从该角度评估该电路图是否合理?并解释原因:________。
【答案】(1)
(2)未控制定值电阻两端电压一定
(3) 左 B
(4)合理,当酒精气体浓度增大时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,使总电阻变小,由欧姆定律可知,电压一定时,电路中的电流变大。由得,定值电阻两端电压变大,电压表示数变大
【详解】
(1)在“探究电流与电阻关系”的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,据此作图。
(2)探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,分析A的图像可得,(定值电阻电压)随增大不断增大,A没有保持定值电阻两端电压不变,因此操作错误。
(3)实验中,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,根据分压原理,定值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,需将变阻器滑片向左移动。
若控制定值电阻两端电压为(本实验B同学的控制电压),当接入电阻时,根据串联分压,滑动变阻器需要接入电阻为
原滑动变阻器最大不够。A换为滑动变阻器,最大电阻更小,更无法满足;B换为电源后,滑动变阻器需要接入电阻为
可以完成实验,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)见答案
24.某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(20Ω1A)、电流表、电压表、开关一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,图甲是他们连接的实验电路:
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端;
(2)连好电路闭合开关,发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是______;
A.电压表的量程选大了 B.电阻R0发生了短路
C.滑动变阻器发生了断路 D.滑动变阻器发生了短路
(3)图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,图中b、c、d三条I-U图像,是其他组同学按图甲电路测量数据所画,交流时发现,虽然各小组作出的图像是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图像明显不同,请你回答造成这种不同的原因是 ;
(4)小明小组在实验中也利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录在下表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是如图中的( )
U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
A. B. C. D.
【答案】(1)B (2)B (3)所选用电阻阻值不同 (4)D
【详解】
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即B端,以保护电路。
(2)根据电路图可知,电压表测量定值电阻两端电压,电流表测量电路电流,当闭合开关时,发现电流表示数较大、电压表示数为零:
A.若电压表的量程选大了,闭合开关后,电压表指针摆幅较小,但示数不会为零,故A不符合题意;
B.电阻R0发生了短路,电流表示数较大,电压表没有示数,故B符合题意;
C.若滑动变阻器发生了断路,则整个电路断路,两表都没有示数,故C不符合题意;
D.滑动变阻器发生了短路,电压表测电源电压,电流示数较大,故D不符合题意。
故选B。
(3)实验中各小组所使用的定值电阻的阻值可能各不相同,若使用电阻的阻值较大,则在电压相同时,电流会较小,就会造成图象明显不同。
(4)根据表中给出的数据分析可知,他们实验时,当电压表示数变小,电流表示数变大。
AB.根据电路图可知,电压表测电源的电压,示数不变,故AB不符合题意;
C.根据电路图可知,电压表测量定值电阻两端电压,电流表测量电路中的电流,当电压表示数变小时,电流表示数也变小,且比值不变,故C不符合题意;
D.根据电路图可知,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路中的电流,当电压表示数变大时,说明变阻器接入电路的阻值增大,则电流表示数变小,且比值改变,故D符合题意。
故选:D。
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