1. 小明利用如图甲电路图来探究电流与电压的关系,电源由两节用过的干电池组成,滑动变阻器标有“0.6A,  20Ω”字样,定值电阻阻值为5Ω。

(1) 请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物图连接,要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左移动时,电流表示数增大
(2) 小明在连接电路时,当他接上最后一根导线,闭合开关,灯泡就立即发出明亮的光,请指出他在连接电路时的错误之处:
(3) 改正错误后,小明利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压,将收集到的实验数据记录在下面的表格中,小明在做第6次实验时,他发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数都调不到3V,他于是按照前面数据的规律写了一个数据填入表中,你认为小明的做法是(选填“正确”或“错误”)的。理由是:

实验序号

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.5

1

1.5

2

2.5

3

电路I/A

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

(4) 为了完成第6次实验,下列改进方案你认为可行的是____; A. 换用最大阻值更大的滑动变阻器 B. 增加电池节数,提高电源电压 C. 换用阻值更大的定值电阻
(5) 实验过程中,另一组的小丽同学在实验中当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是____(选填字母符号); A. 滑动变阻器接触不良 B. 小灯泡短路
(6) 实验结束后,悦悦想继续探究电流与电阻的关系,他将电源电压改为4V且不变,其余连接方式不变。将图中的定值电阻逐个依次换为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四个定值电阻,使定值电阻两端的电压一直为2V不变。在接入5Ω和10Ω的电阻时,滑动变阻器消耗的功率之比为。在前三个电阻接入电路并顺利完成实验后,当悦悦把30Ω的电阻接入电路时,无论如何调节滑片,都不能使电压表的示数达到2V,为了完成实验,下列操作合理的是

A.更换一个最大阻值至少为25Ω的滑动变阻器

B.调高定值电阻两端的电压,调节范围为2.4V~4V

C.在完成第四次实验时在电路中串联一个定值电阻,串联定值电阻的范围为10Ω~30Ω

【考点】
串联电路的电压规律; 探究电流与电压、电阻的关系实验; 欧姆定律及其应用;
【答案】

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1. 在探究“电流与电阻的关系”实验时,提供的器材有:电源(三节新干电池),电流表、电压表、开关,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器和若干导线,设计了如图甲所示的电路图。

(1) 闭合开关前,发现电流表的指针指向零刻度线的左侧,原因是
(2) 将5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,发现电压表示数为零、电流表有示数,则故障可能是
(3) 排除故障后,用三个不同的定值电阻进行实验,每次更换电阻,在移动滑动变阻器滑片的同时,眼睛应观察 表,并使其示数与第一次相同。根据实验结果绘制了如图乙所示的I﹣R图像,分析图像发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此得出的实验结论:
(4) 为了完成本实验,应选用的滑动变阻器规格为      。(选填字母) A. “20Ω 1A” B. “40Ω 0.3A” C. “50Ω 2A”
(5) 电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中待测电阻Rx的测量结果,小明又设计了如图丙所示的电路,可以消除这个影响,R0为定值电阻。实验步骤如下:

①闭合开关S1 , 断开S2 , 移动滑动变阻器滑片到合适位置,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1

②闭合S1、S2 , 移动滑动变阻器滑片到合适位置,读出电压表的示数U2 , 和电流表的示数I2

③可测得待测电阻Rx(用 U1、I1、U2、I2表示)。

实验探究题 困难