1. 在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明把电源、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表和开关连成电路进行实验。
(1) 图甲是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整

  

(2) 表一                                                                                                                 

导线连接点

a和b

a和c

电压表指针是否偏转

电流表指针是否偏转

连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的指针都不偏转。图中a为电源的正极,b、c分别为滑动变阻器上电阻丝右侧的接线柱和金属杆右端的接线柱,用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测,结果如表一所示。发生故障的元件是

(3) 排除故障后进行实验。某次实验时,电压表的示数如图乙所示,示数为V。移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据填入表二;
(4) 小明根据表二中的数据画出图像,如图丙所示。从图像可以看出,第(选填数据序号)组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉;

  

表二

                                                                                                                                                                                                     

数据序号

1

2

3

4

5

6

电压U/V

1.0

1.2

1.4

1.8

2.0

2.4

电流I/A

0.10

0.12

0.14

0.28

0.20

0.24

根据以上数据,小明得出结论:电阻两端的电压与通过电阻的电流之比为定值;

(5) 小红按图丁连接电路,测量并记录几组电压和电流值,如表三所示,其中R1=10Ω、R2=5Ω,U1、U2、I分别表示电压表V1、V2和电流表A的示数。

  

表三

                                                                                                                                                                                                                                      

数据序号

1

2

3

4

5

电压U1/V

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

电压U2/V

1.5

3.0

4.5

6.0

7.5

电流I/A

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

小红在与小明的交流中,发现用图像法处理数据可以更直观地看出两个量之间的变化关系,于是她也利用表三中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③,如图戊所示,其中是由表三中的I和U2的数据画出的。小明认为小红的实验相当于探究了三个定值电阻的电流与电压的关系,证据更充分。交流评估后得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

【拓展】某小灯泡L的额定电流是I0 , 但额定电压的标识模糊不清,为测定L正常发光时的电阻,小明设计了如图所示的电路,其中定值电阻R0和滑动变阻器的最大阻值R已知,但电源电压未知。为保证电路安全,滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路中,能够达到目的的有

 

【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验; 欧姆定律及其应用; 伏安法测电阻的探究实验;
【答案】

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实验探究题 困难
能力提升
真题演练
换一批
1. 现有下列实验器材:学生电源、定值电阻三个(5Ω、10Ω、15Ω)、小灯泡RL(额定电压为2.5V)、滑动变阻器“50Ω 1A”、电流表、电压表、开关和导线若干。

(1) 小聪利用部分实验器材探究电流跟电压的关系:

①请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物连接完整(要求:滑片向右移动时电压表示数减小)。

②在探究过程中多次移动滑动变阻器滑片,读出电压表和电流表示数并记录如下:

A.其中第6次实验电流表示数如图乙所示,请将读数填入表中。

实验次数

1

2

3

4

5

6

U/V

0.5

1

1.5

2

2.5

3

I/A

0.05

0.1

0.15

0.2

0.24

B.分析数据可以得出的初步结论是:

C.该实验所用的探究方法是

③换用另外两个定值电阻重复上面的实验步骤,分析数据得出结论。

(2) 小聪同学把定值电阻换成小灯泡RL , 接着进行“研究小灯泡的电阻”实验。在实验过程中,多次移动滑片,读出电压表和电流表示数并记录,然后描绘出小灯泡的I-U关系图像(图丙)。请分析论证:

①需要测量多组数据的目的是(选填“A”或“B”)。

A.求小灯泡阻值的平均值,减小误差

B.找出小灯泡阻值的变化规律

②小灯泡的灯丝由暗变亮的过程,即灯丝的温度逐渐升高的过程。由实验数据结合实验现象得出结论:导体的电阻与有关;与其他同学评估交流发现,小灯泡的亮度是由小灯泡的(选填“额定功率”或“实际功率”)决定的。

实验探究题 普通
3.  小刚同学在探究电流与电阻的关系时,设计了如图甲所示的电路,部分实物连接情况如图乙所示。其中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R0最大阻值为80Ω,定值电阻R备有阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω、50Ω各一个。

⑴请根据甲图电路图,在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求滑片P右移时接入阻值变大);

⑵正确连好电路,移动滑片P到最大阻值处,闭合开关后发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压。故障原因是定值电阻R 

⑶故障排除后,小刚先用5Ω电阻实验,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为2V,并记录此时电流表的示数,断开开关;

⑷将5Ω电阻换成10Ω,闭合开关,将滑片P向 (选填“A”或“B”)端适当移动,使电压表示数为2V,记录此时电流表的示数;

⑸更换其余电阻继续实验,根据4组数据作出图像如图丙所示;

⑹分析图像可得出:在电压一定时,电流与电阻成 

⑺小刚学习了伏安法测电阻后,用刻度尺、电流表和已知最大阻值为R1的滑动变阻器来测量未知电阻Rx的阻值。他设计了如图丁所示电路,请你帮他完成下列步骤:

①用刻度尺找出滑动变阻器电阻丝中点,并标记;

②连接电路并将滑片P移到最大阻值处,检查无误后,闭合开关,读出电流表示数I1

③再将滑片P移到标记处,读出电流表示数I2

④则未知电阻Rx(用R1、I1、I2表示)。

实验探究题 普通