——子木老師 一.實(shí)驗(yàn)探究題(共10小題) 1.在做“探究導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源(3V不變),,電流表,、電壓表、定值電阻四只(5Ω,、10Ω,、20Ω、25Ω各一只),,滑動(dòng)變阻器M(10Ω1A),,滑動(dòng)變阻器N(20Ω1A),開關(guān),、導(dǎo)線若干,。 (1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)物電路連接完整,,要求滑片P向B端移動(dòng)時(shí)電路中電流變大,。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中,使用不同定值電阻進(jìn)行探究時(shí),,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,,使電阻R兩端電壓保持不變,這種方法是 (填字母編號),; A.轉(zhuǎn)換法 B.控制變量法 C.等效替代法 (3)某次實(shí)驗(yàn)中,,連接好電路,閉合開關(guān)時(shí),,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,,電壓表示數(shù)約3V,,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,兩電表示數(shù)均無明顯變化,,電路故障原因可能是 ,; (4)排除故障后,更換不同定值電阻進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
分析表中數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是: ; (5)實(shí)驗(yàn)中選擇的滑動(dòng)變阻器應(yīng)是 (選填“M”或“N”),。 2.小明同學(xué)在做“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),,準(zhǔn)備了以下器材:干電池(1.5V)兩節(jié),電流表(0~0.6A 0~3A),、電壓表(0~3V 0~15V),、滑動(dòng)變阻器(20Ω、2A),、定值電阻(5Ω),、開關(guān)各一只、導(dǎo)線若干,。根據(jù)圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線,按照圖甲所示電路,,將乙圖中的實(shí)物圖連接完整,。 (2)連接電路。閉合開關(guān)前,,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處于 (選填“A”或“B”)端,。 (3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),,原因可能是 。 (4)實(shí)驗(yàn)過程中,,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向 (選填“左”或“右”)移動(dòng)。 (5)實(shí)驗(yàn)過程中,,電流表的示數(shù)如圖丙所示,,此時(shí)電路中的電流為 A。 (6)試驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,,測出通過定值電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值如表所示,。老師看后說其中一次是錯(cuò)誤的。幫小明分析出錯(cuò)的是第 次,,原因是 ,。
3.小華同學(xué)為了探究“電流與電阻的關(guān)系”,,設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)電路,她在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來了如下一些實(shí)驗(yàn)器材:電壓恒為3V的電源,,電流表,、電壓表各一只,一個(gè)開關(guān),,阻值分別為10Ω,,20Ω,50Ω的定值電阻各一個(gè),,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣,,導(dǎo)線若干。 (1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,,將圖乙中的實(shí)物連接完整,。 (2)在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí),小華應(yīng)將開關(guān)處于 狀態(tài),。閉合開關(guān)前,,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最 端(選填“左”或“右”)。 (3)小華連接好電路,,閉合開關(guān)后,,移動(dòng)滑變阻器滑片時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn),,電壓表示數(shù)為零,,則發(fā)生這種故障的原因可能是 。 (4)故障排除后,,小華先把10Ω的電阻接入電路,,移動(dòng)滑變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為2V,,讀出電流表示數(shù)后,,斷開開關(guān),她直接拆下10Ω的電阻,,改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖丙所示,,其示數(shù)是 V,,要完成這次實(shí)驗(yàn),接下來她應(yīng)將變阻器滑片向 端(選填“左”或“右”)移動(dòng),,使電壓表的示數(shù)為 V,。 (5)當(dāng)小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,,都無法使電壓表示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值,,你認(rèn)為“電壓表的示數(shù)無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值”的原因可能是( ) A.滑動(dòng)變阻器的阻值太大 B.電壓表量程選小了 C.滑動(dòng)變阻器的阻值太小 D.滑動(dòng)變阻器燒壞了 (6)小華解決了上述問題后,,完成了實(shí)驗(yàn)。利用收集到的多組數(shù)據(jù),。作出了如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖象,。分析圖象得出了電流與電阻的關(guān)系是 。 4.物理興趣小組的同學(xué)們在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,。已知電源電壓為4.5V保持不變,所給的定值電阻的阻值分別為10Ω,、20Ω,、30Ω、40Ω,,不同的定值電阻兩端的控制電壓恒為2.5V。 (1)在連接電路的過程中,,開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài),。 (2)他們在電路連接好后,閉合開關(guān),,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),,電流表有明顯示數(shù),且電路中只有一處故障,,則故障原因可能是 ,。 (3)實(shí)驗(yàn)中,他們將10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后,,同時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向 端移動(dòng)到適當(dāng)位置,。(選填“A”或“B”) (4)為了使所給的四個(gè)定值電阻都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值至少應(yīng)為 Ω,。 5..小明同學(xué)在做“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),,準(zhǔn)備了以下器材:干電池(1.5V)兩節(jié),電流表(0~0.6A0~3A),、電壓表(0~3V0~15V),、滑動(dòng)變阻器(20Ω、2A),、定值電阻(5Ω),、開關(guān)各一只、導(dǎo)線若干,。根據(jù)圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線,按照圖甲所示電路,,將乙圖中的實(shí)物圖連接完整,。 (2)連接電路,。閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處于 (選填“A”或“B”)端,。 (3)閉合開關(guān),,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),,原因可能是 ,。 (4)實(shí)驗(yàn)過程中,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向 (選填“左”或“右”)移動(dòng),。 (5)實(shí)驗(yàn)過程中,電流表的示數(shù)如圖丙所示,,此時(shí)電路中的電流為 A,。 (6)試驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,測出通過定值電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值如表所示,。老師看后說其中一次是錯(cuò)誤的,。幫小明分析出錯(cuò)的是第 次,原因是 ,。
6.小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系,。已知電源電壓為6V且保持不變,實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω,、10Ω,、15Ω、20Ω,、25Ω,。 (1)請根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉)。 (2)實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值,,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),,得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,。 ①由圖象可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí), ,。 ②上述實(shí)驗(yàn)中,,小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,接下來的操作是 ,,然后將10Ω的電阻接入電路,,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,,使電壓表示數(shù)為 V時(shí),,讀出電流表的示數(shù),。 (3)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值不小于 Ω的滑動(dòng)變阻器,。 7.小謝利用圖甲所示的電路做“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓,、導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。 (1)圖乙是未連接好的電路,,請?jiān)趫D上用筆畫線代替導(dǎo)線連接好電路,。 (2)探究電流與電壓的關(guān)系,應(yīng)控制不變的量是 ,。同時(shí) ,,使電壓表的示數(shù)增大,并記下電流表的示數(shù),。 (3)研究電流和電阻的關(guān)系時(shí),,要移動(dòng)變阻器R′的滑片,其目的是 ,。 (4)探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程中,,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻R由5Ω更換為10Ω后,,為了探究上述問題,他應(yīng)該采取的正確操作是 A.保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng) B.將滑動(dòng)變阻器的滑片適當(dāng)向左移動(dòng) C.將滑動(dòng)變阻器的滑片適當(dāng)向右移動(dòng) D.適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù) 8.某小組同學(xué)準(zhǔn)備探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓,、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)器材有:干電池2節(jié),,滑動(dòng)變阻器(20Ω,1A),、電流表,、電壓表、開關(guān)各一個(gè),,不同阻值的定值電阻及導(dǎo)線若干,,圖甲是他們連接的實(shí)驗(yàn)電路。 (1)閉合開關(guān)前,,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到 (選填“A”或“B”)端 (2)閉合開關(guān)后,,他們移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置,電壓表示數(shù)為0.7V,,電流表示數(shù)如圖乙所示,,接著繼續(xù)探究,把所測數(shù)據(jù)填在了下表中
①圖乙中電流的示數(shù)為 A,。 ②圖丙是以電流Ⅰ為縱坐標(biāo),、電壓U為橫坐標(biāo)建立的平面直角坐標(biāo)系,請根據(jù)他們所測數(shù)據(jù),、在坐標(biāo)系中描點(diǎn),,畫出I﹣U圖象,,并標(biāo)記為a。 (3)圖丙中b,、c,、d三條I﹣U圖象,是其他組同學(xué)選擇5Ω,、10Ω和20Ω的定值電阻,,按圖甲電路測量數(shù)據(jù)所畫。 ①單獨(dú)分析圖丙中每條I﹣U圖象,,可以得到的結(jié)論是 ,。 ②該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn),分析圖丙中的I﹣U圖象,,還能得到:“當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比”這一規(guī)律。請寫出分析方法: ,。 ③驗(yàn)證②中的規(guī)律,,該小組的同學(xué)選擇了5Ω、10Ω,、20Ω的定值電阻,,準(zhǔn)備分別接入圖甲電路,測量電流進(jìn)行探究,,有同學(xué)提議:既然探究時(shí)需要保持電阻兩端電壓不變,,圖甲中可以不用連接滑動(dòng)變阻器和電壓表。他們按照提議分別將三只電阻由小到大接入電路,,閉合開關(guān)后,,讀出電流表示數(shù)分別為0.42A,0.24A,,0.13A,,發(fā)現(xiàn)無法驗(yàn)證②中的規(guī)律。于是他們計(jì)劃仍按圖甲進(jìn)行探究,,分析測量數(shù)據(jù)后,,選定準(zhǔn)備加在電阻兩端的電壓值U.為確保完成驗(yàn)證,則這個(gè)電壓值U的范圍為 ,。 A.1.5V<U≤3V B.1.3V<U<2.1V C.1.3V<U≤2.6V D.2.1V<U<2.6V 9.為了研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系,,小晨設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。電路電壓恒為6V,,R1是定值電阻,,R2是滑動(dòng)變阻器。 (1)閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑片P,,發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)始終如圖乙所示,,原因是將滑動(dòng)變阻器的 (填字母)兩個(gè)接線柱接入了電路。 (2)改正錯(cuò)誤后,,小晨繼續(xù)實(shí)驗(yàn),,將有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)記在圖丙上。分析圖丙可知,,他所選擇的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是 (選填字母),。 A.10Ω 2A B.25Ω 2A C.50Ω 0.5A (3)圖丙中,陰影部分的面積大小表示 ,。 10.某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示電路進(jìn)行“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),。 (1)請將圖甲連接完整,要求滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)電阻變大,。 (2)閉合開關(guān)前,,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)該位于 端(選填“A”或“B”)。 (3)閉合開關(guān)后,,同學(xué)們發(fā)現(xiàn),,無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表始終沒有示數(shù),,電壓表示數(shù)接近電源電壓,,原因可能是 。 (4)排除故障后,,先將5Ω定值電阻接入電路,,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,,使電壓表的示數(shù)為某一定值,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,,為 A,。 (5)接下來斷開開關(guān),取下5Ω的定值電阻,,換成10Ω的定值電阻,,閉合開關(guān),應(yīng)向 (選填“A”或“B”)端移動(dòng)滑片,,直至電壓表示數(shù)為 V時(shí),,讀出電流表的示數(shù)。再更換20Ω定值電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中,。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 。
(6)該小組想用一塊電流表和一個(gè)定值電阻R0,,測未知電阻Rx的阻值,。于是他們設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖,并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作: ①閉合S和S1,,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1,。 ②閉合S斷開S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I2,。 ③請用已知量R0和測出量I1,、I2表示出未知電阻Rx的表達(dá)式,則Rx= ,。 參考答案 一.實(shí)驗(yàn)探究題(共10小題) 1.在做“探究導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,,實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源(3V不變),電流表,、電壓表,、定值電阻四只(5Ω、10Ω,、20Ω,、25Ω各一只),滑動(dòng)變阻器M(10Ω1A),,滑動(dòng)變阻器N(20Ω1A),,開關(guān)、導(dǎo)線若干,。 (1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,,將圖中的實(shí)物電路連接完整,要求滑片P向B端移動(dòng)時(shí)電路中電流變大,。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中,,使用不同定值電阻進(jìn)行探究時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,,使電阻R兩端電壓保持不變,,這種方法是 B (填字母編號); A.轉(zhuǎn)換法 B.控制變量法 C.等效替代法 (3)某次實(shí)驗(yàn)中,,連接好電路,,閉合開關(guān)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,,電壓表示數(shù)約3V,,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,兩電表示數(shù)均無明顯變化,,電路故障原因可能是 R斷路 ,; (4)排除故障后,,更換不同定值電阻進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
分析表中數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是: 在電壓一定時(shí),,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 ,; (5)實(shí)驗(yàn)中選擇的滑動(dòng)變阻器應(yīng)是 N (選填“M”或“N”)。 【考點(diǎn)】探究電流與電壓,、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】(1)使滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),,滑片P向B端移動(dòng)時(shí)電路中電流變大,說明滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小,,故將B接線柱接入電路,; (2)要探究電流與電阻的關(guān)系,運(yùn)用控制變量法,; (3)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,,電流表的示數(shù)為零,說明電路出現(xiàn)斷路,,并且斷路在電壓表兩接線柱之間,; 由表格數(shù)據(jù)可知電流表使用的量程,由電流表量程和分度值讀出其示數(shù),; (4)研究電流跟電阻關(guān)系時(shí),控制電壓不變,,分析電流和電阻的變化關(guān)系得出結(jié)論; (5)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),,用公式U=IR計(jì)算出導(dǎo)體兩端的電壓; 根據(jù)串分壓的知識,,當(dāng)定值電阻的阻值最大時(shí),所需的滑動(dòng)變阻器的阻值也最大,,結(jié)合歐姆定律的知識計(jì)算得出,。 【解答】解:(1)將滑動(dòng)變阻器的B接線柱與定值電阻的右接線柱相連,,如下圖所示: (2)導(dǎo)體中電流跟電阻和電阻兩端電壓有關(guān),,所以實(shí)驗(yàn)中要使用控制變量法,,故B正確,AC錯(cuò)誤,; (3)閉合開關(guān),,無論怎樣移動(dòng)滑片,且電壓表始終為3V,,電流表示數(shù)為零,,說明電壓表串聯(lián)在了電路中,電流太小電流表顯示不出來,,則故障的原因可能是R斷路,; (4)研究電流跟電阻之間的關(guān)系,電流的變化倍數(shù)與電阻變化倍數(shù)的倒數(shù)相等,,故可得結(jié)論:在電壓一定時(shí),,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 (5)電壓表的示數(shù)保持不變,,由表格中數(shù)據(jù)知,UR=I1R1=5Ω×0.4A=2V,; 根據(jù)串分壓的知識,,當(dāng)定值電阻的阻值最大為25Ω時(shí),所需滑動(dòng)變阻器的阻值最大,,此時(shí)電路中電流為0.08A,, 所以R滑===12.5Ω,因此選擇滑動(dòng)變阻器N,。 故答案為:(1)見上圖,;(2)B,;(3)R斷路,;(4)在電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比,;(5)N。 【點(diǎn)評】本題是探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),,考查了電路連接,、實(shí)驗(yàn)方法,、電表讀數(shù),、數(shù)據(jù)分析等,考查全面,,難度不大,,這個(gè)實(shí)驗(yàn)是??碱},,能靈活運(yùn)用控制變量是關(guān)鍵,。 2.小明同學(xué)在做“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),,準(zhǔn)備了以下器材:干電池(1.5V)兩節(jié),電流表(0~0.6A 0~3A),、電壓表(0~3V 0~15V)、滑動(dòng)變阻器(20Ω,、2A)、定值電阻(5Ω),、開關(guān)各一只,、導(dǎo)線若干,。根據(jù)圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線,,按照圖甲所示電路,將乙圖中的實(shí)物圖連接完整,。 (2)連接電路,。閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處于 B (選填“A”或“B”)端,。 (3)閉合開關(guān),,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),,原因可能是 定值電阻斷路 。 (4)實(shí)驗(yàn)過程中,,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向 左 (選填“左”或“右”)移動(dòng),。 (5)實(shí)驗(yàn)過程中,,電流表的示數(shù)如圖丙所示,,此時(shí)電路中的電流為 0.3 A,。 (6)試驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,,測出通過定值電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值如表所示。老師看后說其中一次是錯(cuò)誤的,。幫小明分析出錯(cuò)的是第 1 次,,原因是 電壓最小應(yīng)是0.6V,,電流為0.12A ,。
【考點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖,。 (2)為保護(hù)電路,連接電路時(shí),,要斷開開關(guān),,閉合開關(guān)前,,滑片要移到阻值最大處,。 (3)常見的電路故障有斷路與短路,,根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因,。 (4)根據(jù)串聯(lián)電路中,,串聯(lián)電壓的特點(diǎn)分析,。 (5)電流表讀數(shù)時(shí)要看清選擇的量程和對應(yīng)的分度值,,根據(jù)指針的位置讀數(shù),。 (6)根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)分析,。 【解答】解:(1)已知電流表選擇0~0.6A,,因此將電流表0.6A接線柱與定值電阻左端接線柱相連,,把滑動(dòng)變阻器B端接線柱與定值電阻右端接線柱接入電路,,實(shí)物電路圖如圖所示,。 (2)在連接電路的各元件時(shí),,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),;閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于B端,,這樣可以起到 保護(hù)電路的作用,。 (3)閉合開關(guān)S,,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,,電流表無示數(shù),,說明電路存在斷路,;電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn),,說明電壓表與電源兩極相連,,電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路,則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路,。 (4)已知定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知,,實(shí)驗(yàn)過程中,,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓,,則滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向左移動(dòng); (5)圖中電流表選擇的是0~0.6A量程,,對應(yīng)的分度值都是0.02A;則這時(shí)的電流為0.3A,。 (6)已知滑動(dòng)變阻器(20Ω、2A),、定值電阻(5Ω),、干電池(1.5V)兩節(jié),,即電源電壓為3V,, 由圖可知,,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),,在第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),,滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處,,即20Ω,因?yàn)槎ㄖ惦娮铻?Ω,,其電阻之比為4:1,,根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知,,定值電阻兩端電壓為×3V=0.6V,,即出錯(cuò)的是第1次,,原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V,,電流為0.12A,。 故答案為:(1)見上圖;(2)B,;(3)定值電阻斷路;(4)左,;(5)0.3,;(6)1,;電壓最小應(yīng)是0.6V,,電流為0.12A,。 【點(diǎn)評】本題考查了連接實(shí)物電路圖,、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),、電路故障分析,、電表讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等,,是實(shí)驗(yàn)的常考問題,,一定要掌握,;對電表進(jìn)行讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值,,然后再讀數(shù),,讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直,。 3.小華同學(xué)為了探究“電流與電阻的關(guān)系”,,設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)電路,,她在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來了如下一些實(shí)驗(yàn)器材:電壓恒為3V的電源,,電流表,、電壓表各一只,,一個(gè)開關(guān),,阻值分別為10Ω,,20Ω,,50Ω的定值電阻各一個(gè),,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣,,導(dǎo)線若干,。 (1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,,將圖乙中的實(shí)物連接完整,。 (2)在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí),,小華應(yīng)將開關(guān)處于 斷開 狀態(tài)。閉合開關(guān)前,,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最 右 端(選填“左”或“右”)。 (3)小華連接好電路,,閉合開關(guān)后,,移動(dòng)滑變阻器滑片時(shí),,發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn),,電壓表示數(shù)為零,則發(fā)生這種故障的原因可能是 R處發(fā)生短路 ,。 (4)故障排除后,,小華先把10Ω的電阻接入電路,移動(dòng)滑變阻器滑片,,使電壓表示數(shù)為2V,,讀出電流表示數(shù)后,,斷開開關(guān),,她直接拆下10Ω的電阻,,改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),,閉合開關(guān),,電壓表示數(shù)如圖丙所示,其示數(shù)是 2.4 V,,要完成這次實(shí)驗(yàn),接下來她應(yīng)將變阻器滑片向 右 端(選填“左”或“右”)移動(dòng),,使電壓表的示數(shù)為 2 V。 (5)當(dāng)小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí),,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,都無法使電壓表示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值,,你認(rèn)為“電壓表的示數(shù)無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值”的原因可能是( C ) A.滑動(dòng)變阻器的阻值太大 B.電壓表量程選小了 C.滑動(dòng)變阻器的阻值太小 D.滑動(dòng)變阻器燒壞了 (6)小華解決了上述問題后,完成了實(shí)驗(yàn),。利用收集到的多組數(shù)據(jù)。作出了如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖象,。分析圖象得出了電流與電阻的關(guān)系是 電壓一定時(shí),,導(dǎo)體中的電流與電阻成反比 。 【考點(diǎn)】探究電流與電壓,、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】(1)分析圖甲所示電路結(jié)構(gòu),,明確各電路元件的連接方式,然后連接實(shí)物電路圖,。 (2)連接電路時(shí),,開關(guān)需處于斷開狀態(tài);閉合開關(guān)前將滑動(dòng)變阻器的滑片達(dá)到最大阻值處,,是為了讓電路中有較大的電阻,,防止電路中電流過大而燒壞用電器。 (3)電流表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)說明電路是通路,,電壓表無示數(shù)說明電壓表被短路,,據(jù)此進(jìn)行解答; (4)根據(jù)串分壓的知識,,定值電阻的阻值變大,兩端電壓變大,,要保持其兩端電壓不變,應(yīng)增大變阻器的阻值,; (5)根據(jù)滑動(dòng)變阻器的最大阻值與定值電阻阻值間的關(guān)系,由串聯(lián)電路的分壓原理分析電壓表不能達(dá)到要求的原因,。 (6)分析圖丙中圖象,,曲線上每一點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻的乘積相等,,說明電壓一定時(shí),,導(dǎo)體中的電流與電阻成反比,。 【解答】解:(1)由圖甲所示電路圖可知,,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),,電壓表與定值電阻并聯(lián),,電流表串聯(lián)在電路中,,根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖,,如圖所示,。 (2)在連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),,這是為了防止電路中有短路的地方而導(dǎo)致?lián)p壞用電器,; 通常在使用前應(yīng)將電阻值調(diào)至最大阻值處的右端,; (3)如果R發(fā)生短路,,電路是通路,電流表有示數(shù),,電壓表指針不偏轉(zhuǎn),,故發(fā)生這種故障的原因可能是R處發(fā)生短路,; (4)由圖可知,電壓表所選量程為0~3V,,根據(jù)指針位置可知,,其示數(shù)是2.4V,, 拆下阻值為10Ω的電阻改換成阻值為2OΩ的電阻,。閉合開關(guān),,電壓表的示數(shù)會變大,,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值,,則應(yīng)將變阻器滑片向右移動(dòng),,使電壓表的示數(shù)不變?yōu)?V,; (5)當(dāng)改用50Ω的電阻時(shí),,電路中的電流I===0.04A 滑動(dòng)變阻器的阻值為:R滑===25Ω 無法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值,可能由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小,,把滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí),,滑動(dòng)變阻器分得的電壓還是較小,,不能使電阻兩端達(dá)到要求的值,,故選C,; (6)分析圖丁圖象,,曲線上每點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2.0V,說明電壓一直保持在2.0V,,此時(shí)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比,。 故答案為:(1)見上圖,;(2)斷開,;右,;(3)R處發(fā)生短路,;(4)2.4,;右,;2,;(5)C,;(6)電壓一定時(shí),,導(dǎo)體中的電流與電阻成反比,。 【點(diǎn)評】本題考查了連接實(shí)物電路圖,、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)操作分析,、實(shí)驗(yàn)操作改進(jìn)等問題,,實(shí)驗(yàn)操作分析及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施是本題的難點(diǎn),,要根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理認(rèn)真分析,,然后提出改進(jìn)措施,。 4.物理興趣小組的同學(xué)們在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,。已知電源電壓為4.5V保持不變,,所給的定值電阻的阻值分別為10Ω,、20Ω,、30Ω,、40Ω,不同的定值電阻兩端的控制電壓恒為2.5V,。 (1)在連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)處于 斷開 狀態(tài),。 (2)他們在電路連接好后,閉合開關(guān),,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),,電流表有明顯示數(shù),,且電路中只有一處故障,,則故障原因可能是 R1短路 ,。 (3)實(shí)驗(yàn)中,,他們將10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后,,同時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向 B 端移動(dòng)到適當(dāng)位置,。(選填“A”或“B”) (4)為了使所給的四個(gè)定值電阻都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值至少應(yīng)為 32 Ω,。 【考點(diǎn)】探究電流與電壓,、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】(1)連接電路時(shí),,為了安全起見,,開關(guān)必須斷開; (2)電流表有示數(shù),,說明電路為通路;電壓表無示數(shù),,說明電壓表被短路,,據(jù)此判斷故障的位置,; (3)根據(jù)串分壓的知識,,若電阻變大,,兩端分得的電壓將變大,,電壓表的示數(shù)變大,,為保持電壓表的示數(shù)不變,,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值,; (4)根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律和歐姆定律可知,當(dāng)改用40Ω的電阻時(shí),,滑動(dòng)變阻器的最大阻值最大,,據(jù)此求出滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值至少是多大。 【解答】解:(1)連接電路時(shí),,為了安全起見,,開關(guān)必須斷開,; (2)電流表有示數(shù),,說明電路為通路,;電壓表無示數(shù),,說明電壓表被短路,,因此與電壓表并聯(lián)的R1發(fā)生了短路,; (3)將10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后,,兩端的電壓將變大,,所以電壓表的示數(shù)大于2.5V,; 要減小電阻兩端的電壓,,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值,,使滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大,,故將滑片向B端滑動(dòng),; (4)探究電流和電阻的關(guān)系,,需保持導(dǎo)體兩端的電壓不變,,根據(jù)串分壓的知識,,當(dāng)導(dǎo)體電阻為40Ω時(shí),,所需滑動(dòng)變阻器的阻值最大,; 由歐姆定律可知,,電路中的電流:I===0.0625A,; 滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值:R最大===32Ω。 故答案為:(1)斷開,;(2)R1短路,;(3)B,;(4)32。 【點(diǎn)評】此題是探究“電流跟電阻的關(guān)系”,,考查了滑動(dòng)變阻器的連接及控制變量的方法的應(yīng)用,關(guān)鍵是能根據(jù)根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律確定滑動(dòng)變阻器最大阻值的計(jì)算,。 5..小明同學(xué)在做“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),,準(zhǔn)備了以下器材:干電池(1.5V)兩節(jié),,電流表(0~0.6A0~3A),、電壓表(0~3V0~15V),、滑動(dòng)變阻器(20Ω,、2A),、定值電阻(5Ω),、開關(guān)各一只,、導(dǎo)線若干,。根據(jù)圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線,,按照圖甲所示電路,,將乙圖中的實(shí)物圖連接完整,。 (2)連接電路。閉合開關(guān)前,,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處于 B (選填“A”或“B”)端,。 (3)閉合開關(guān),,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),,原因可能是 定值電阻斷路 ,。 (4)實(shí)驗(yàn)過程中,,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向 左 (選填“左”或“右”)移動(dòng),。 (5)實(shí)驗(yàn)過程中,,電流表的示數(shù)如圖丙所示,,此時(shí)電路中的電流為 0.3 A,。 (6)試驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,,測出通過定值電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值如表所示,。老師看后說其中一次是錯(cuò)誤的。幫小明分析出錯(cuò)的是第 1 次,,原因是 電壓最小應(yīng)是0.6V,,電流為0.12A ,。
【考點(diǎn)】探究電流與電壓,、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】(1)根據(jù)定值電阻正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程,,把電流表,、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,; (2)連接電路時(shí)要斷開開關(guān),閉合開關(guān)前,,滑動(dòng)變阻器滑片要置于最大阻值處,; (3)電壓表有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路,電流表無示數(shù),、燈泡不亮說明電路斷路,,即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦?,?jù)此進(jìn)行解答,; (4)要使電壓表示數(shù)變大,,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻需減小,; (5)根據(jù)電流表的量程和分度值讀出圖丙電流表的示數(shù); (6)根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)分析,。 【解答】解:(1)由圖可知,電壓表所選量程為0~3V,, 定值電阻的最大電流約為I===0.6A,,電流表應(yīng)選0~0.6A量程,,把電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,,實(shí)物電路圖如圖所示,。 (2)連接電路過程中,,開關(guān)應(yīng)斷開,,接通電路前還應(yīng)把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)節(jié)到B端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,。 (3)電壓表有示數(shù)則電壓表兩接線柱與電源之間是通路,,電流表無示數(shù)則電路斷路,,即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦?,定值電阻斷路?/span> (4)要使電壓表示數(shù)變大,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻需減小,,故滑片P應(yīng)向左端移動(dòng); (5)圖丙電流表的量程為0~0.6A,,分度值為0.02A,,示數(shù)為0.3A; (6)已知滑動(dòng)變阻器(20Ω,、2A)、定值電阻(5Ω),、干電池(1.5V)兩節(jié),,即電源電壓為3V,, 由圖可知,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),,在第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處,,即20Ω,,因?yàn)槎ㄖ惦娮铻?Ω,其電阻之比為4:1,,根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知,,定值電阻兩端電壓為×3V=0.6V,即出錯(cuò)的是第1次,,原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V,電流為I===0.12A。 故答案為:(1)見上圖,;(2)B,;(3)定值電阻斷路,;(4)左,;(5)0.3,;(6)1;電壓最小應(yīng)是0.6V,,電流為0.12A。 【點(diǎn)評】本題考查了連接實(shí)物電路圖,、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),、電路故障分析,、電表讀數(shù),、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等,,是實(shí)驗(yàn)的??紗栴},,一定要掌握,;對電表進(jìn)行讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值,,然后再讀數(shù),,讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直,。 6.小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系,。已知電源電壓為6V且保持不變,,實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω,、10Ω,、15Ω,、20Ω,、25Ω。 (1)請根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉)。 (2)實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值,,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,,使電壓表示數(shù)保持不變,,記下電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,。 ①由圖象可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),, 導(dǎo)體中的電流與電阻成反比 。 ②上述實(shí)驗(yàn)中,,小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,,接下來的操作是 斷開開關(guān) ,,然后將10Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),,移動(dòng)滑片,,使電壓表示數(shù)為 2.5 V時(shí),,讀出電流表的示數(shù),。 (3)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值不小于 35 Ω的滑動(dòng)變阻器,。 【考點(diǎn)】探究電流與電壓,、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】(1)圖乙中還未連入的元件有電壓表和滑動(dòng)變阻器,,電壓表應(yīng)并聯(lián)到定值電阻兩端,,滑動(dòng)變阻器按照“一上一下”連入電路。 (2)①分析圖丙中圖象,,曲線上每一點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻的乘積相等,,說明電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比,。 ②每次實(shí)驗(yàn)后,必須斷開開關(guān),,把滑片撥到最大阻值處,,然后再更換電阻;閉合開關(guān)后,,還要調(diào)節(jié)滑片,,使定值電阻兩端的電壓保持不變。 (3)根據(jù)電源電壓以及每次定值電阻兩端的電壓,,利用串聯(lián)分壓可求出滑動(dòng)變阻器的最小阻值,。 【解答】解:(1)電壓表的“3”接線柱已接入電路,,需要把“﹣”接線柱接到定值電阻的右邊接線柱,,使電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,;滑動(dòng)變阻器下面的接線柱已連入電路,,只要把上面任意一個(gè)接線柱與定值電阻右邊的接線柱相連即,。要注意導(dǎo)線不要交叉,。連好的實(shí)物圖如下圖所示。 (2)①分析圖丙圖象,,曲線上每點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2.5V,,說明電壓一直保持在2.5V,此時(shí)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比,。 ②更換電阻時(shí),必須先斷開開關(guān),;換好定值電阻后,,閉合開關(guān),,并移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為2.5V,。 (3)當(dāng)定值電阻R=25Ω時(shí),,由圖丙可知,此時(shí)電路中的電流I=0.1A,, 則電路中的總電阻為:R總===60Ω,, 所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值不能小于:R滑=R總﹣R=60Ω﹣25Ω=35Ω。 故答案是:(1)實(shí)物電路連接如圖所示: (2)①導(dǎo)體中的電流與電阻成反比,; ②斷開開關(guān),;2.5,; (3)35,。 【點(diǎn)評】該題通過實(shí)驗(yàn)探究考查了電學(xué)元件的使用,、分析圖象獲取信息的能力,,難度不大,,但需認(rèn)真、細(xì)心分析,。 7.小謝利用圖甲所示的電路做“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),。 (1)圖乙是未連接好的電路,請?jiān)趫D上用筆畫線代替導(dǎo)線連接好電路,。 (2)探究電流與電壓的關(guān)系,應(yīng)控制不變的量是 電阻 ,。同時(shí) 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片 ,,使電壓表的示數(shù)增大,,并記下電流表的示數(shù),。 (3)研究電流和電阻的關(guān)系時(shí),,要移動(dòng)變阻器R′的滑片,其目的是 控制電阻兩端電壓相同 ,。 (4)探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程中,,當(dāng)A,、B兩點(diǎn)間的電阻R由5Ω更換為10Ω后,,為了探究上述問題,,他應(yīng)該采取的正確操作是 C A.保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng) B.將滑動(dòng)變阻器的滑片適當(dāng)向左移動(dòng) C.將滑動(dòng)變阻器的滑片適當(dāng)向右移動(dòng) D.適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù) 【考點(diǎn)】探究電流與電壓,、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】(1)變阻器按一上一下接入電路中與電阻串聯(lián),,根據(jù)電源電壓為3V確定電壓表選用小量程與電阻并聯(lián); (2)(3)(4)電流與電阻和電壓有關(guān),,研究電流與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),,要控制另外的因素不變; 根據(jù)控制變量法,,研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),,需控制定值電阻的電壓相同,,當(dāng)換上大電阻時(shí),,根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化,,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向。 【解答】解:(1)變阻器按一上一下接入電路中與電阻串聯(lián),,電源電壓為3V,,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),如下所示: (2)探究電流與電壓的關(guān)系,,應(yīng)控制不變的量是電阻,同時(shí)移動(dòng)變阻器的滑片,,使電壓表的示數(shù)增大,并記下電流表的示數(shù),; (3)研究電流和電阻的關(guān)系時(shí),要控制電阻的電壓相同,,要移動(dòng)變阻器R′的滑片,,其目的是控制電阻兩端電壓相同; (4)根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,,電阻增大,其分得的電壓增大,; 探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,,所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng),,使電壓表的示數(shù)不變,。選C,。 故答案為:(1)如上圖;(2)電阻,;移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片;(3)控制電阻兩端電壓相同;(4)C,。 【點(diǎn)評】探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體電阻的關(guān)系,,考查電路連接、控制變量法的運(yùn)用和操作過程,,為中考的熱點(diǎn)題型。 8.某小組同學(xué)準(zhǔn)備探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓,、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)器材有:干電池2節(jié),滑動(dòng)變阻器(20Ω,,1A),、電流表、電壓表,、開關(guān)各一個(gè),,不同阻值的定值電阻及導(dǎo)線若干,圖甲是他們連接的實(shí)驗(yàn)電路,。 (1)閉合開關(guān)前,,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到 B (選填“A”或“B”)端 (2)閉合開關(guān)后,他們移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置,,電壓表示數(shù)為0.7V,,電流表示數(shù)如圖乙所示,接著繼續(xù)探究,,把所測數(shù)據(jù)填在了下表中
①圖乙中電流的示數(shù)為 0.12 A,。 ②圖丙是以電流Ⅰ為縱坐標(biāo)、電壓U為橫坐標(biāo)建立的平面直角坐標(biāo)系,,請根據(jù)他們所測數(shù)據(jù),、在坐標(biāo)系中描點(diǎn),畫出I﹣U圖象,,并標(biāo)記為a,。 (3)圖丙中b、c,、d三條I﹣U圖象,,是其他組同學(xué)選擇5Ω、10Ω和20Ω的定值電阻,按圖甲電路測量數(shù)據(jù)所畫,。 ①單獨(dú)分析圖丙中每條I﹣U圖象,,可以得到的結(jié)論是 電阻一定時(shí),電流與電壓成正比 ,。 ②該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn),,分析圖丙中的I﹣U圖象,還能得到:“當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比”這一規(guī)律,。請寫出分析方法: 控制變量法 。 ③驗(yàn)證②中的規(guī)律,,該小組的同學(xué)選擇了5Ω,、10Ω、20Ω的定值電阻,,準(zhǔn)備分別接入圖甲電路,,測量電流進(jìn)行探究,有同學(xué)提議:既然探究時(shí)需要保持電阻兩端電壓不變,,圖甲中可以不用連接滑動(dòng)變阻器和電壓表,。他們按照提議分別將三只電阻由小到大接入電路,閉合開關(guān)后,,讀出電流表示數(shù)分別為0.42A,,0.24A,0.13A,,發(fā)現(xiàn)無法驗(yàn)證②中的規(guī)律,。于是他們計(jì)劃仍按圖甲進(jìn)行探究,分析測量數(shù)據(jù)后,,選定準(zhǔn)備加在電阻兩端的電壓值U.為確保完成驗(yàn)證,,則這個(gè)電壓值U的范圍為 B 。 A.1.5V<U≤3V B.1.3V<U<2.1V C.1.3V<U≤2.6V D.2.1V<U<2.6V 【考點(diǎn)】探究電流與電壓,、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】(1)B,;(2)①0.12;②如上圖所示,;(3)①電阻一定時(shí),,電流與電壓成正比:②控制變量法;③B,。 【分析】(1)閉合開關(guān)前,,滑片必須處于最大阻值處; (2)①根據(jù)圖乙中電流表選用小量程確定分度值讀數(shù),; ②在坐標(biāo)系中描點(diǎn),,畫出I﹣U圖象,; (3)①單獨(dú)分析圖丙中每條I﹣U圖象為過原點(diǎn)的直線,據(jù)此得出結(jié)論,; ②由上圖知,,當(dāng)電壓為0.8V時(shí),找出對應(yīng)的電流大小,,結(jié)合電阻大小,,考慮到誤差因素,得出結(jié)論,; ③根據(jù)歐姆定律可知3次實(shí)驗(yàn)中電阻的電壓都小于電源電壓3V,,是因?yàn)殡娫从袃?nèi)阻,設(shè)電源本身的電壓為E,,對外提供的電壓為U,,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律可得電路的電流: 從而得出R與R′的電壓表達(dá)式,進(jìn)而得出的代數(shù)式,, 根據(jù)選擇了5Ω和10Ω的定值電阻時(shí),電源內(nèi)阻之外的電阻獲得的電壓分別為2.1V和 2.4V,,將已知量代入上式確定k他b,,從而確定一次函數(shù)為表達(dá)式, 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理,,當(dāng)電阻20Ω時(shí),,變阻器連入電路的電阻最大為20Ω,這時(shí)的總電阻為40Ω,,代入上式得出U,; 變阻器與電阻的電阻相等,由分壓原理得出電壓表示數(shù),; 當(dāng)電阻最小為5Ω時(shí),,電路的電流最大,變阻器連入電路的電阻最小,,此時(shí)電壓表有最大值,,當(dāng)變阻器電阻連入電路中的電阻為0時(shí),將5Ω代入這個(gè)關(guān)系式得出U的大小,,從而得出為確保完成驗(yàn)證,,則這個(gè)電壓值U的范圍。 【解答】解:(1)據(jù)題意可知,,閉合開關(guān)前,,滑片必須處于最大阻值處,即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端,; (2)①圖乙中電流表選用小量程,,分度值為0.02A,,電流表的示數(shù)為0.12A; ②圖丙是以電流Ⅰ為縱坐標(biāo),、電壓U為橫坐標(biāo)建立的平面直角坐標(biāo)系,,根據(jù)他們所測數(shù)據(jù)、在坐標(biāo)系中描點(diǎn),,畫出I﹣U圖象,,并標(biāo)記為a,如下所示: (3)①單獨(dú)分析圖丙中每條I﹣U圖象,,因?yàn)檫^原點(diǎn)的直線,,故可以得到的結(jié)論是電阻一定時(shí),電流與電壓成正比,; ②由上圖知,,當(dāng)電壓為0.8V時(shí),對應(yīng)的電流大小約為0.032A,、0.066A,、0.16A,結(jié)合電阻大小分別為20Ω,、10Ω,、5Ω,考慮到誤差因素,,電流與對應(yīng)的電阻之積為一定值,,故還能得到:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比”這一規(guī)律,; 分析方法采用了控制變量法,; ③根據(jù)歐姆定律I=有U=IR,3次實(shí)驗(yàn)中電阻的電壓分別為2.1V,、2.4V和2.6V,,都小于電源電壓3V,是因?yàn)殡娫从袃?nèi)阻,,設(shè)電源本身的電壓為E,,對外(R與R′串聯(lián))提供的電壓為U,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律可得: 電路的電流: I=,, R與R′的電壓為: U=(R+R′) 則=+×,, 對外提供的電壓U的倒數(shù)與串聯(lián)電阻的倒數(shù)為一次函數(shù)的關(guān)系,即=k×+b,, 根據(jù)選擇了5Ω和10Ω的定值電阻時(shí),,電源內(nèi)阻之外的電阻獲得的電壓分別為2.1V和 2.4V,將已知量代入上式有:=k×+b,; =k×+b,; 解方程組得: k=,,b=﹣,故這個(gè)一次函數(shù)為: =×+﹣,, 按圖甲實(shí)驗(yàn),,因要控制當(dāng)電阻的電壓值U為一定值,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,,變阻器的電壓也為一定值,,由分壓原理,定值電阻和變阻器的電壓之比為一定值,,故當(dāng)電阻20Ω時(shí),,變阻器連入電路的電阻最大為20Ω,這時(shí)的總電阻為40Ω,,代入上式得: =×+﹣,, U=2.6V,變阻器與電阻的電阻相等,,由分壓原理,,電壓表示數(shù)為1.3V; 當(dāng)電阻最小為5Ω時(shí),,電路的電流最大,,變阻器連入電路的電阻最小,此時(shí)電壓表有最大值,,當(dāng)變阻器電阻連入電路中的電阻為0時(shí),將5Ω代入這個(gè)關(guān)系式有: =×+﹣,,U=2.1V,, 故為確保完成驗(yàn)證,則這個(gè)電壓值U的范圍為1.3V<U<2.1V,。 選B,。 故答案為:(1)B;(2)①0.12,;②如上圖所示,;(3)①電阻一定時(shí),電流與電壓成正比:②控制變量法,;③B,。 【點(diǎn)評】本題通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系,,考查注意事項(xiàng),、電流表讀數(shù)、描點(diǎn)法作圖,、數(shù)據(jù)分析,、控制變量法及歐姆定律的運(yùn)用,,最后一問難度大,體現(xiàn)了與高中知識的銜接,,為壓軸題,。 9.為了研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系,小晨設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,。電路電壓恒為6V,,R1是定值電阻,R2是滑動(dòng)變阻器,。 (1)閉合開關(guān)后,,移動(dòng)滑片P,發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)始終如圖乙所示,,原因是將滑動(dòng)變阻器的 CD (填字母)兩個(gè)接線柱接入了電路,。 (2)改正錯(cuò)誤后,小晨繼續(xù)實(shí)驗(yàn),,將有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)記在圖丙上,。分析圖丙可知,他所選擇的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是 B (選填字母),。 A.10Ω 2A B.25Ω 2A C.50Ω 0.5A (3)圖丙中,,陰影部分的面積大小表示 R1的電功率為0.2W 。 【考點(diǎn)】探究電流與電壓,、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】(1)移動(dòng)滑片,,電流表示數(shù)不變,說明滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零或?yàn)槎ㄖ惦娮?;根?jù)電壓表的示數(shù)確定滑動(dòng)變阻器接入電路的接線柱,; (2)根據(jù)圖丙可知,當(dāng)電路中電流最小時(shí),,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,;根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值; (3)根據(jù)陰影部分可知,,陰影面積等于電壓和電流的乘積,,據(jù)此判斷陰影部分面積表示的含義。 【解答】解:(1)移動(dòng)滑片,,電流表示數(shù)不變,,說明滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零或?yàn)槎ㄖ惦娮瑁?/span> 根據(jù)圖乙可知,電壓表的量程0~15V,,分度值為0.5V,,示數(shù)為6V,等于電源電壓,,因此滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零,,即滑動(dòng)變阻器的接線柱CD接入了電路,; (2)根據(jù)圖丙可知,電路中的最小電流為0.2A,,定值電阻兩端電壓為1V,; 由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值:R===25Ω,;故選B,; (3)根據(jù)圖丙可知,陰影部分面積等于電流與電壓的乘積,,因此陰影部分的面積大小表示R1的電功率為0.2W,。 故答案為:(1)CD;(2)B,;(3)R1的電功率為0.2W,。 【點(diǎn)評】本題考查滑動(dòng)變阻器的正確使用、電壓表的讀數(shù),、歐姆定律和功率計(jì)算公式的應(yīng)用,,關(guān)鍵是能從圖中讀出有用信息。 10.某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示電路進(jìn)行“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),。 (1)請將圖甲連接完整,,要求滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)電阻變大。 (2)閉合開關(guān)前,,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)該位于 B 端(選填“A”或“B”),。 (3)閉合開關(guān)后,同學(xué)們發(fā)現(xiàn),,無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,,電流表始終沒有示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,,原因可能是 定值電阻斷路 。 (4)排除故障后,,先將5Ω定值電阻接入電路,,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,,使電壓表的示數(shù)為某一定值,,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,為 0.4 A,。 (5)接下來斷開開關(guān),,取下5Ω的定值電阻,換成10Ω的定值電阻,,閉合開關(guān),,應(yīng)向 B (選填“A”或“B”)端移動(dòng)滑片,,直至電壓表示數(shù)為 2 V時(shí),讀出電流表的示數(shù),。再更換20Ω定值電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 反比 ,。
(6)該小組想用一塊電流表和一個(gè)定值電阻R0,測未知電阻Rx的阻值,。于是他們設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖,,并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作: ①閉合S和S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1,。 ②閉合S斷開S1,,此時(shí)電流表的示數(shù)為I2。 ③請用已知量R0和測出量I1,、I2表示出未知電阻Rx的表達(dá)式,,則Rx= 。 【考點(diǎn)】探究電流與電壓,、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn).菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】(1)將滑動(dòng)變阻器與用電器串聯(lián),,根據(jù)滑片向右移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變大確定其接線柱,; (2)為保護(hù)電路,,變阻器連入電路中電阻最大; (3)電流表無示數(shù),,可能是電流表斷路或電流表之外的電路斷路,;再根據(jù)電壓表有示數(shù)分析可知電路故障; (4)根據(jù)電流表小量程計(jì)讀數(shù),; (5)研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),,要控制電壓表示數(shù)不變,由歐姆定律的變形公式,,求出電壓表示數(shù),; 根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用判斷出滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)方向; 由表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論,; (6)在沒有電壓表時(shí),,使定值電阻與待測電阻并聯(lián),根據(jù)電流表和定值電阻的示數(shù)計(jì)算出電壓,,然后根據(jù)公式R=計(jì)算出其電阻,。 【解答】解:(1)滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián),要求滑片向右移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變大,,所以應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的A接線柱與開關(guān)的右接線柱相連,,如下圖所示: (2)為保護(hù)電路,變阻器連入電路中電阻最大即B端,; (3)閉合開關(guān),,移動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),,電路可有斷路發(fā)生,,而電壓表有示數(shù),說明電壓表到電源兩極間是通路,,所以故障原因可能是定值電阻斷路,; (4)同學(xué)們首先將5Ω定值電阻接入電路,將滑片P滑到b端,,再閉合開關(guān),,調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,,電流表的示數(shù)如圖乙所示,,電流表選用小量程,分度值為0.02A,,示數(shù)0.4A,; (5)研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電壓表示數(shù)不變,,由歐姆定律的變形公式,,電壓表示數(shù)U=IR=0.4A×5Ω=2V; 根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,,電阻增大,其分得的電壓增大,; 探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,,由分壓原理,,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向B端移動(dòng),,使電壓表的示數(shù)為2V,,讀出電流表的示數(shù),; 由表格中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):電阻為原來的幾倍,,通過的電流為原來的幾分之一,故在電壓一定時(shí),電流與電阻成反比,。 (6)①閉合S,、S1,此時(shí)兩電阻并聯(lián),,電流表測量干路電流,,示數(shù)為I1, ②閉合S,、斷開S1,,此時(shí)為只有Rx工作的電路,電流表測量Rx的電流,,示數(shù)為I2,,可測出電源電壓U=I2Rx, 根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知,,R0的電流:I0=I1﹣I2,,則電源電壓為U=(I1﹣I2)R0 根據(jù)電源電壓相等知:U=U=I2Rx=(I1﹣I2)R0 未知電阻Rx的表達(dá)式為:Rx=。 故答案為:(1)如上所示,;(2)B,;(3)定值電阻斷路;(4)0.4,;(5)B,;2;反比,;(6)③,。 【點(diǎn)評】探究電流與電阻的關(guān)系,考查電路的連接,、操作過程,、注意事項(xiàng)、控制變量法的運(yùn)用的及歐姆定律的應(yīng)用等知識,,其中(6)用一種電表測量電阻有一定的難度,。 聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,,不得復(fù)制發(fā)布 |
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