如图所示电路电源两端电压不变,R1是电阻箱,R2是定值电阻。当开关S闭合后,逐步改变电阻箱接入电路的电阻值,根据记录到的电压表与电流表的示数,绘制的图像如图所示。请你根据图像写出电压U和电流I的关系式:U= 。
小华利用图甲所示的电路,研究通过导体的电流与导体电阻的关系。电源两端电压为9V且保持不变。
(1)实验过程中,他每次改变电阻箱R' 的阻值后,通过调节 ,始终保持 不变。
(2)根据记录的数据,他描画出电流I与电阻箱阻值R'的关系图线,如图乙。根据图像分析,当通过R' 的电流为0.06A时,电阻箱R'的阻值是 Ω。
(3)滑动变阻器的滑片P向 移动的过程中(选填“左”或“右”),通过R' 的电流从0.4A变化到如图25丙所示的示数,此时的电流为 A,滑动变阻器接入电路中的电阻R1是 Ω。
小萱同学做探究电流跟电压、电阻关系的实验。
(1)小萱连接完实验电路,闭合开关,当移动滑动变阻器的滑片时,发现在电压表的示数减小的同时,电流表的示数增大,已知实验中使用的电源两端电压保持不变,出现这一现象的原因是电压表接到了________的两端。
(2)小萱纠正了电路的连接错误后,在探究电流跟电阻的关系时,多次更换不同阻值的电阻,每次更换电阻后都要通过移动滑动变阻器的滑片使________保持不变。在某次实验过程中,电流表的示数由0.2A变成如图所示,此过程中滑动变阻器接入电路的电阻________。
(3)在探究电流跟电压的关系时,保持电阻阻值不变,应________,从而多次改变电阻两端的电压值,测量相应的电流值。
某同学想要设计一个实验证明:当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。他已经连接好了一部分实验电路如图25所示,还有两根导线没有连接好。实验桌上还有若干个不同阻值且阻值已知的定值电阻备用(图中未画出)。
(1)请帮助他完成实验电路的连接;
(2)写出主要实验步骤;
(3)设计一个实验数据记录表格。
小华利用如图乙所示的器材设计电路来探究“电流与电阻的关系”,已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻R的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω,2A”.
(1)请在图甲的方框中画出该实验的电路图.
(2)根据电路图,用笔画线代替导线在图乙所示的实物电路中补上二根导线,使电路连接完整 (要求滑片向右移时,电压表示数变小,不得改动已有的接线.);
(3)本实验中使用滑动变阻器除了保护电路外,主要目的是: .
(4)在本实验操作中,还有一些问题请思考后回答:
①正确连好电路闭合开关,发现电流表无示数,电压表有较大示数,如果电路中只有一处故障,且导线及相关连接处均完好,则故障为 ;
②实验中,若要保持电压表示数为2.5V不变,当定值电阻为10Ω时,应移动滑动变阻器的滑片P,使其接入电阻为 Ω;
③为了顺利完成整个实验,小华应利用滑动变阻器控制定值电阻R两端的电压至少保持 V不变.
已知小灯泡灯丝电阻随温度的增加而增大,加在小灯泡两端的电压越高,灯丝温度越高。如图所示的电流与电压关系的图线中,可正确表示小灯泡电流与电压关系的图线是 。
小莉按图甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验.
(1)根据图甲,将图乙中的实物连接成电路,要求变阻器滑片向右移动时,电流表示数增大(要求电压表和电流表的量程选择恰当)。
(2)实验时,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流I和对应的电压U值如下表。
U/V |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
I/A |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
请根据表中数据,归纳出电流与电压的关系: 。
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。为了完成此实验,滑动变阻器应选择______(“20Ω 2A”和“50Ω 1A”中选择一个),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: __________________________ __________________________________________。
小明在探究“电流与电压、电阻的关系”时,实验数据分别记录在表一、表二中。
表一 电阻R=15Ω
电压U/V |
1.5 |
3 |
4.5 |
电流I/A |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
表二 电压U=2V
电阻R/Ω |
5 |
10 |
20 |
电流I/A |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
(1)分析表一数据,可得出结论:_______________________________;
(2)分析表二数据,可得出结论:_______________________________;
(3)综合(1)、(2)结论可得出电流、电压、电阻的关系表达式为:________________________;
(4)本实验采用的研究方法是___________________。
在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中,两小组同学提出了以下猜想:
小组1猜想:电流可能跟电压成正比;
小组2猜想:电流可能跟电阻成反比。
(1)小组1的做法是:按图所示连接电路,此时开关应处于________(填“断开”或“闭合”)状态。保持定值电阻R=10Ω不变,闭合开关S后,调节滑动变阻器R′,得到多组数据。在分析数据的基础上得出正确结论。
(2)小组2连接了如图18所示的电路。
正确的实验步骤为:
① 将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V,记下电流表示数;
② 将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5V,应将滑动变阻器的滑片向_______(填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为_______V时,记下电流表示数;
③ 将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现:当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电流表和电压表的示数如图所示。出现上述情况的原因可能是( )
A.滑动变阻器最大阻值太大 |
B.滑动变阻器最大阻值太小 |
C.滑动变阻器断路 |
D.定值电阻短路 |
下面是某同学所做的“探究电流与电阻的关系”的实验。
⑴请用笔画线代替导线,按照图所示的电路图,将实物电路连接完整(要求连线不得交叉,电流表的量程选择要恰当)。
⑵闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到 端(填“A”或“B”)。实验过程中,小华每次改变电阻R的阻值后,通过调节 ,始终保持 示数不变。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
R/Ω |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
I/A |
0.6 |
0.3 |
0.2 |
0.15A |
0.12 |
⑶上表是小华实验过程记录的数据,可以初步得出的实验结论是
。
⑷在做第五次实验时,同组的小明在没有改变滑片P的位置,直接将R的阻值从40Ω换成50Ω后,跟着就记录了电流表的示数。这个示数可能是( )
A.0.15A B.0.14A C.0.12A D.0.1A
⑸另一组同学得到的数据得到如表的实验数据,根据数据可知:电流与电阻 (成/不成)反比,这与欧姆定律 (相符/不符),其原因是 。
小明同学用如图所示的电路研究“电流与电阻的关系”。
(1)在连接电路时,开关必须 ,在开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到 (最左端、最右端);闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为4V,电流表的示数为0.4A,则定值电阻R的阻值是 ;现将它换成20Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是: 。
(2)小明同学按上面的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系。电源电压保持不变,他不断改变R的阻值,测得相应的电流如下表,分析表中数据可知:电流跟电阻 反比(填“成”或“不成”),这与欧姆定律 (填“相符”或“不符”),其原因是 。
次数 |
R(Ω) |
I(A) |
1 |
2 |
0.40 |
2 |
4 |
0.32 |
3 |
6 |
0.25 |
小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V。改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中。
(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (选填序号);
A.变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
(2)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路;
(3)实验中,他所选择的变阻器是 (选填序号);
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A
(4)乙图中阴影部分面积表示的物理量是 ;
(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是 。
小明确按如右所示的电路图探究“通过导体的电流跟导体两端电压和导体电阻的关系”。
(1)在连接电路时,滑动变阻器的滑片应处于 位置,其目的是 。
(2)在连接电路时,当连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是_____________________、_____ _________ 。
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表
根据表中数据得到的结论是 。
通过计算可知,此次实验所用的电阻为 Ω
(4)接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”。首先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;然后将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,他下一步的操作应该是:闭合开关, , 并记下电流值;再改接20Ω的电阻,重复上述实验。