在“探究导体中的电流跟导体两端电压的关系”实验中,小明利用定值电阻及相关器材进行实验,并根据记录的实验数据画出了该导体的I—U关系图像,如图所示。请根据图像归纳出导体中的电流跟导体两端电压的关系:当_______一定时,_______。(友情提示:请写出表达式)
某班在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,分成了两大组进行实验探究:
(1)甲实验小组为了研究“电阻中的电流与电压的关系”设计了如图所示的电路.
a.请你指出他们在电路连接上的两处错误:
, .
b.该实验小组在器材选择上有一个元件选择是错误的,是 ,应换成 ,理由
是: .
(2)乙实验小组探究为了“电阻中的电流与电阻的关系”特选择了以下器材:学生电源、开关1个、滑动变阻器R0一个、导线若干、四个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω),但是由于粗心少领了一只电压表,多领了一只电流表。同学们通过思考讨论设计出了如图所示的电路图,并进行了实验(实验之前老师特别强调他们注意用控制变量法)。实验步骤如下:
a.先将各元件按电路图正确连接,接入的定值电阻分别为R1=5Ω、R2=10Ω,调节滑动变阻
器,读出电流表的示数记如下表;
b.把定值电阻R2换成R3 , ,记下对应电流表A2的示数,填入表格中(请你帮他们完整这一步的操作);
c.再把R3换成R4,按上一步的操作进行调节,并记下对应电流表的示数,填入表格中;
d.分析数据得出结论:
连接在电路中的滑动变阻器,能够起很多作用。
(1)若利用图甲研究欧姆定律,则在该实验中:“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”时,滑动变阻器的作用是改变 ;“探究导体中的电流与导体的电阻的关系”时,滑动变阻器的作用是保持 。
(2)若图乙是伏安法“测小灯泡电阻”的实验,则在该实验中,滑动变阻器的作用是为了进行 ,从而可以发现电压的大小对小灯泡灯丝电阻有影响;
(3)不论甲、乙两个电路研究目的是什么,滑动变阻器对两个电路起的共同作用是 。
小桦在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时,设计了如图甲所示的电路,但稍作思考之后,就将电路改进为如图乙所示的电路。她这样改进有何好处?_________________________.在实验过程中,她保持电源电压不变,通过调节电阻箱先后6次改变A、B间的电阻值,测得相应的电流值如表所示。
实验次数 |
I/A |
AB间电阻值R/Ω |
1 |
0.80 |
5 |
2 |
0.60 |
10 |
3 |
0.48 |
15 |
4 |
0.40 |
20 |
5 |
0.34 |
25 |
6 |
0.30 |
30 |
(1)小桦分析表中数据发现总结不出电流跟电阻的定量关系,你认为其原因是_____________________________。
(2)小桦认真思考后发现了自己在实验过程中的错误,并采取了正确的实验操作。你认为小桦每次改变电阻后应该采取的正确操作是: 。
(3)正确操作实验后,小桦将得到的实验数据记录在表中,请分析表中的数据,你能得出什么探究结论? 。
电流I/A |
1.20 |
0.60 |
0.40 |
0.30 |
0.24 |
0.20 |
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
图中是探究电流跟电压,电阻之间关系的电路。
(1)请根据图中电路图连接各元件。
(2)在连接电路时,开关应 ;而闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于 端。(填左、右)(根据你的连接)
(3)表中是“探究电流与电阻关系”的实验数据
①所得的结论是:
②滑动变阻器在这个实验中的作用是
下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录:
表1电阻R=15Ω
电压U(V) |
1.5 |
3 |
4.5 |
电流I(A) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
表2 电压U=2V
电阻R(Ω) |
5 |
10 |
20 |
电流I(A) |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
分析表1数据,可得出结论 ;
分析表2数据,可得出结论 .
我们利用下列器材研究电流跟电压、电阻之间的关系.按电路图(图1)用笔线连接电路(图2).在研究电流跟电压的关系时,应保持 不变,移动变阻器的滑片,改变电阻R两端的 ,测出相应的 .在研究电流跟电阻的关系时,应保持 不变,改变 ,测出相应的 .
在探究“电阻、电流、电压的关系”的实验中,
(1)请你用笔画线代替导线,根据甲电路图将图乙中的实物电路连接完整。要使电路中的电流增大,滑动变阻器的滑片应向_____(选填“A”或“B”)端移动。
(2)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是 和 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至_____(选填“A”或“B”)端。某同学闭合开关后,发现无论如何移动变阻器的滑片P,电压表、电流表均有示数,但都不改变,原因可能是__________________。(写出一种即可)
(3)在研究电流与电阻的关系时,更换不同的定值电阻后,应调节 ,使定值电阻两端的电压 。
(4)图丙所示是根据测得数据作出的I-U图像,分析图像可知Ra______Rb(选填“>”、“=”或“<”)。
小宇同学在研究电流与电压、电阻之间关系的实验中,通过改变电路中的电压和电阻,分别测得了如下两组数据:
分析表一数据,可得到的结论是:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成_______________;
分析表二数据,可得到的结论是:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成________________。
小宇研究电流与电压、电阻之间关系的实验所采用的方法是___________________________。
某班在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,分成了两大组进行实验探究:
(1)甲实验小组为了研究“电阻中的电流与电压的关系”设计了如图—16所示的电路。
A.请你指出他们在电路连接上的三处错误: ,
_ ,____________________________
B.该实验小组在器材选择上有一个元件选择是错误的,是 ,应换成 ,理由是: 。
小芳同学在探究电流与电压、电阻的关系的实验中,得到下列两组数据:
(1)分析表一的数据可以得到的结论是:
(2)分析表二的数据可以得到的结论是:
在探究“电阻上的电流跟两端电压关系”的实验过程中小刚设计了如图所示的电路图。其中电源为两节干电池,电阻R为l0Ω,变阻器R'标有“20Ω,1A”字样.
①请你帮他选量程,电压表应选_____________量程,电流表应选_____________量程。
②按电路图将图中未连接处补画上。
③下表是小刚记录的数据.从数据中可以看出小刚是将变阻器的滑片向___________ (填电路图上的“a”或“b”)移动的。请你替小刚写出结论,填在下表中。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压U/V |
1 |
2 |
3 |
电流I/A |
0.l |
0.2 |
0.3 |
结 论 |
|
(3)如果实验过程电流表示数变为0,而电压表示数突然增大,则原因可能是______________________________________________。
为了探究“电流与电压的关系”,小华设计了如图7-1-13所示的实验电路图。
图7-1-13
(1)实验选用的器材如图7-1-14所示,其中电源为两节新干电池,定值电阻为10 Ω,滑动变阻器上标有“10 Ω 2 A”的字样,则实验时电压表应选用的量程为_________ V,电流表应选用的量程为_________ A。
图7-1-14
(2)请根据电路图用笔画线代替导线,将图7-1-14中的元件连成电路。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大。
(3)下表是小华探究“电流与电压关系”时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结论是:______________________。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压(V) |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
2.8 |
电流(A) |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.28 |
孙楠同学用如图7-1-10所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5 Ω、15 Ω和25 Ω的定值电阻接入电路a、b两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
图7-1-10
(1)你能分析出发生错误的原因吗?
(2)如果仍用5 Ω、15 Ω和25 Ω的三个定值电阻进行实验,你能否设计两种方法,验证在电压不变时,导体中的电流跟电阻的关系?画出电路图,并写出简要的实验步骤。
在“探究电阻上的电流与电压的关系”的实验中,同学们设计了以下几种不同的方案:
方案1:拿一个已知阻值的电阻R,利用图7-1-4甲所示的电路图,用电流表测出电阻R上的电流,电压表测出R两端的电压,进行一次探究,找出三者的关系。
方案2:设计的电路图如图7-1-4甲,也用一个定值电阻R,通过改变串联电池节数来改变电阻R两端的电压,进行多次测量,探究三者的关系。
方案3:利用图7-1-4乙所示的电路进行探究,首先用滑动变阻器改变定值电阻R两端的电压,测出每次通过R的电流,然后更换不同阻值,移动P使电压表示数保持不变,测出每次通过不同阻值R的电流,探究三者的关系。
图7-1-4
根据你平时的实验经验,结合已学的研究问题的方法,你认为哪个方案最佳?_________,理由是_________________________________________________________。