探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(20 Ω 2 A、50 Ω 1 A),导线若干。
【实验过程】(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。
表一 表二
电压U/V |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
2.8 |
|
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
电流I/A |
0.12 |
0.16 |
0.20 |
0.24 |
0.28 |
电流 I/A |
0.30 |
0.15 |
0.10 |
(4)小红在探究猜想③时,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是 。
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是: 。
【知识拓展】小红实验时选择的变阻器规格是 。
在探究“电阻上的电流跟两端电压关系”的实验过程中。
(1)小敏猜想:A、电阻一定,电流与电压成正比;
B、电阻一定,电流与电压成反比;
C、电流跟电压无关。
你认为合理的猜想是 (填序号)
(2)为了检验猜想是否正确,小敏设计了如图所示的电路图,其中电源电压为3V,电阻R1为20Ω,变阻器R2上标有“15Ω,1A”字样,
①请你帮他选量程:电压表应选 V的量程,电流表应选 A的量程。
②下表是小敏记录的数据,请你替他写出结论: 。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压U/V |
2 |
2.4 |
2.8 |
电流I/A |
0.1 |
0.12 |
0.14 |
③小敏在实验中想把电压表的示数调到1V,但无论怎样调节都无法达到要求,其原因是: 。
(3)小敏还想用这个电路研究电流跟电阻的关系,并与上表中的第一次实验数据做比较,于是他把20Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,小敏的下一步操作是: ,
记录数据,接着他把10Ω换成5Ω,重复上述操作。
(4)本实验中,滑动变阻器的作用是 ; 。
“探究电流与电压关系”实验和“伏安法测电阻”实验相比较:需要测量的物理量
(选填“相同”或“不同”),实验目的 (选填“相同”或“不同”)。“探究电流与电压关系”实验中,进行多次实验,是为了 ;“伏安法测电阻”实验中,进行多次实验,是为了 。
张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理做出了图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻 |
B.在导体乙的两端加1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A |
C.将导体甲、乙并联接到电压为3V的电源上时,通过导体的总电流为0.9A |
D.将导体甲、乙串联接到电压为3V的电源上时,通过导体的总电流为0.2A |
小刚同学用实验探究通过一段导体的电流随加在该段导体两端电压变化的规律。得到的实验数据如下表。
电压U/V |
6.0 |
3.0 |
2.0 |
1.5 |
1.2 |
1.0 |
电流I/A |
1.20 |
0.60 |
0.40 |
0.30 |
0.24 |
0.20 |
(l)在他的实验过程中应该控制不变的物理量是___________。
(2)分析表中的数据,能得出的探究结论是__________________________________
_________________________。
在研究电流与电压、电阻之间关系的实验中,通过改变电路中的电压和电阻,分别测得如下两组数据:(共4分)
分析表一数据,可得结论:
分析表二数据,可得结论: