小李和小明为研究导体的某种性质。选用的器材有:多节新干电池、电流表、电压表、电键、若干导线,以及长度相同,但材料不同(A、B两种金属)和横截面积不同(粗、细两种规格)的甲、乙、丙三根导体。该同学正确连接电路,并将实验测得的数据记录在表一、表二和表三中。
表一 导体甲(金属A 粗) |
|
表二 导体乙(金属A 细) |
|
表三 导体丙(金属B 粗) |
|||||||||
实验 序号 |
1 |
2 |
3 |
|
实验 序号 |
4 |
5 |
6 |
|
实验 序号 |
7 |
8 |
9 |
U(V) |
1.5 |
3.0 |
4.5 |
|
U(V) |
3.0 |
4.5 |
6.0 |
|
U(V) |
1.5 |
4.5 |
7.5 |
I(A) |
0.3 |
0.6 |
0.9 |
|
I(A) |
0.3 |
0.45 |
0.6 |
|
I(A) |
0.1 |
0.3 |
0.5 |
①在实验过程中,同学是用 的方法改变导体两端的电压。
②分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6或7、8与9)的电压和电流变化的倍数关系可得的初步结论是: 。
③分析比较实验序号 可得的初步结论是:当导体两端电压相同时,通过不同导体的电流是不同。
④进一步分析比较表一或表二或表三中的电压和电流的比值,可得到的结论: 。
⑤小李和小明在仔细研究了表一、表二和表三后又有了新发现:导体的材料和导体的横截面积会影响导体两端电压和通过导体电流的比值。小明分析表二和表三得出了“导体横截面积越小,导体两端电压和通过导体电流的比值越小”的结论,你认为这一结论是 的(选填“正确”或“错误”)。
物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系.实验室有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择,实验用电路如图a所示.
(1)图b是某组同学尚未完成连接的实物电路,请你用笔画线代替两根导线完成连接(连线不交叉).要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动,电压表示数变大.
(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)他们排除故障后继续实验,测得多组数据记录在下表中,在给定的坐标纸上作出图象,分析得出了结论.在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同.请你利用表中数据在图c中作出I﹣U图象,并回答造成这种不同的原因: .
(4)该组同学为了进一步探究电路的性质,他们选择了一个电压可调的电源进行实验.实验所用电路如图d,但电压表位置不详,电阻R1的阻值为8Ω,所用滑动变阻器R2是“10Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一个.若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示,此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半.请发挥你的聪明才智,推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压分别为 、 .
实验课:探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器(40Ω 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图(甲)是没有连接完整的电路。
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大。
(2)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是 (写出一种即可)。
(3)小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视 。
A.电压表示数 B.电流表示数 C.滑动变阻器滑片
(4)该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有 的作用。
(5)实验中小亮多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:_____________________
(6)第(5)问中,小亮多次改变R的阻值,并记录各次电流表的示数,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
(7)另一组的小明同学探究电流跟电压的关系,连接好电路的最后一根导线时,小灯泡立刻发出微弱的光亮。导致上述现象的不规范操作是 。
(8)小明找出原因后,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如右表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是______________;
(9)该电路还可以测量小灯泡正常发光时的电阻,现将图甲中的电阻R换成一个正常工作电压为3.8V的小灯泡(电阻约为20Ω),若要测出该小灯泡正常发光时的电阻,则原实验电路中只需改动___________,其他不变;当电压表示数为2.5V时,滑动变阻器的滑片应该向_________滑动,以测出正常发光时的电阻。当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图11丙所示,则小灯泡正常发光的时的电阻为_________Ω。
东东同学学习了电学知识以后,选用三节新的干电池作为电源,并设计了如下的电学实验。
(1)探究导体中电流与导体电阻的关系。选用的定值电阻的阻值分别是 、 、 、 。
①按照甲图所示的电路图,把乙实物电路补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大。
②闭合开关后,东东发现电流表没有示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是 。
③东东排除故障后,把 的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示,其示数为 。
④断开开关 ,把 的电阻换成 的电阻,再次闭合开关后,滑片应向 (填“左”或“右”)端移动。
⑤在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是 。
(2)东东同学在电源电压未知,缺少电流表的情况下,设计了如图丁所示的电路图( 阻值已知),来测量未知电阻 的阻值。
①闭合 、 ,断开 ,适当调节滑片的位置,电压表示数为 。
②闭合 、 ,断开 ,滑动变阻器滑片的位置保持不变,电压表示数为 。
③未知电阻的阻值 (用字母表示)。
如图为“探究电流与电阻关系”的实验电路图:
(1)为了达到探究的目的,实验过程中必须保持 不变;
(2)当开关S闭合后,电压表的示数是3V,电流表的示数是0.3A。
现在并将阻值为10Ω的电阻R1换成阻值为15Ω的电阻R2接入电路来进行探究,则下一步进行的操作是:
。
如图所示是小明“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图。
(1)实验步骤
A.按图甲所示接好电路,在连接电路的过程中,开关应 。检查电路无误后,闭合开关前,滑片P应置于最 端。
B.滑片P移到适当位置,用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1.
C. 。
D.保持滑片P不动,用电压表测出a、b两点之间的电压U。
E.移动滑片P的位置,重复步骤B、C、D两次。
(2)讨论交流
小明得出的结论:串联电路中各个电阻两端的电压相等,总电压等于各个电阻两端电压之和。而另一小组的小芳得出的结论是:串联电路中各个电阻两端的电压不相等,总电压等于各个电阻两端电压之和。请你帮她们分析原因是 。这样得出的结论具有 性,是不科学的。
(3)小明测电阻R0两端的电压时,电压表示数如图乙所示,则此时R0两端的电压为 。
(4)小明按图甲所示接好电路,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,灯泡都不亮,但电压表有读数,经检查:除灯L和定值电阻R0外,其余都没有问题,则电路中存在的故障可能是 。为进一步确定故障,应将电压表接在 两端,并观察电压表有无示数。
(5)小明在测灯L两端的电压时,直接将接线b改接在a上,你觉得是否妥当,并说明原因 。
在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片 向 端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为 ,电流表无示数,滑动滑片 两表示数均无变化,则故障原因是 ;
(3)小明排除故障后,移动滑片 到某一位置时电流表示数如乙图所示,此时通过电阻的电流为 .若要增大电阻两端的电压,应将滑片 向 (选填“ ”或“ ” 端移动;
(4)实验中测得多组数据,绘制出电阻 的 图象如图丙所示:由图象可得电流与电压的关系是 ;本实验所用电阻的阻值为 。
小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: 。
(2)在上述实验中,某同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻,请你指出他在操作中的错误: ;在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向 移动滑片,使电压表示数为 V。
(3)若在实验过程中出现电流表示数为0,电压表的示数为6V,则电路出现的故障可能是 。
(4)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你认为她的实验方案可行吗? (选填“可行”或“不可行”),你的理由是 。
李明和小亮利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)请根据图甲所示电路图,将图乙中的实物电路连接完整;
(2)电路连接完整后,闭合开关,调节变阻器的滑片到某位置,保持电压表的示数为2.8V,电流表的指示如图丙所示,则电流表的读数是 A,连接电路的电阻R的阻值是 Ω.
(3)实验中,若保证电压表的示数为2.8V不变,将定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,当定值电阻为15Ω,滑动变阻器应接入电路的阻值为 Ω(保留整数)
以下是小红用如图电路及5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻“探究通过导体的电流与电阻的关系”的部分实验过程:
实验 次数 |
电阻 R/Ω |
电流 I/A |
1 |
5 |
0.48 |
2 |
10 |
0.24 |
3 |
15 |
0.16 |
(1)连接电路时,开关应断开,滑片应该放在阻值最大位置。
(2)某次实验时电压表的示数如上图所示,则R两端的电压是 V。
(3)实验时,小红用5Ω电阻完成实验后,断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω电阻,然后闭合开关,向 调节滑动变阻器,使 保持不变,记录电流表示数。
(4)小明认为小红的操作不规范,理由是 ,这样操作有可能会损坏 (选填“电流表”、“电压表”、“滑动变阻器”、“电源”)。
(5)小红正确操作后得到如上表所示的数据,分析表格可得出结论: 。
(6)改进建议:每次更换定值电阻比较麻烦,对此你的建议是 。
在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小刚设计的实验电路图如图所示:
(1)闭合开关,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;再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,发现电压表示数大于2V,于是他下一步的操作是:将滑动变阻器的滑片向______________(填“左”或“右”)移动,使 __并记下电流值,再改接20Ω的电阻,重复上述实验。
(2)此实验得到的结论是 。
小明同学利用如下图甲所示电路来探究串联电路中导体两端电压与导体的电阻的关系,图中R0的阻值为10,电源电压恒为3 V;他分别用5、10、20三个电阻替换Rx接在ab之间,并读出对应的电压表的示数,绘制成如图乙所示的Ux—R图像。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电压表接在RX两端;
(2)根据图像信息可知:串联电路中,其中一导体R0的电阻不变时,另一导体的电阻越大,两端电压越_________;由此规律可知在如图丙所示电路中,当变阻器的滑片P向左移动时,电压表的示数将变____;
(3)如果用导线替换接在ab之间,则电压表的示数为接近V;若电阻断路,则电压表的示数接近_V;
小敏用如下图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体的电阻的关系,电源电压值为6 V,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,描绘在图乙中。
(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)在图丙中,用笔画线代替导线,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.10 0.5 A B.20 1A C.50 2 A
(4)乙图中阴影部分面积表示的物理量是_________;它的值为_________;
(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6 V,电路发生的故障可能是
A.定值电阻断路 B.定值电阻短路
C.滑动变阻器断路 D.电源接触不良
小明用图1中所示的电路探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”,图2是小明未连接完的实验电路。
(1)电压表应选择 的量程。
(2)请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求,用笔画线代替导线,完成图2中实验电路的连接。要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。
(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如下表所示。
U(V) |
0.5 |
1.0 |
1.6 |
1.9 |
2.5 |
3.0 |
I(A) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
则:小明在实验中所用电阻R的阻值为 ;
分析表中数据得到的结论: 。
(4)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,要进行“测量小灯泡的额定功率”的实验,则对实验电路还必须进行的改动是:
。
在“探究电流与电压的关系”的实验中,
(1)请在方框中画出能够改变定值电阻的电压、并可以同时测量电压和电流的电路图
(2)通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压 |
2.0 |
2.2 |
2.4 |
2.6 |
2.8 |
3.0 |
电流 |
0.20 |
0.22 |
0.24 |
0.26 |
1.40 |
0.30 |
对表中数据进行分析,你认为错误的数据是实验序号 ,排除错误数据,可归纳得出的结论是 。
(3)如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”,每次更换电阻后,可以通过调节 ,使电阻两端的电压不变。实验得出的结论是 。