1. 如图甲所示是“探究电压一定时,电流跟电阻关系”的实验电路图,已知电源电压恒为4V,实验器材为滑动变阻器“30Ω 1A”,不同阻值的定值电阻R以及符合实验要求的电表、开关和导线。

(1)实验中小明同学多次改变R的阻值,记下对应电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成比;

(2)由图乙可知,小明探究时,控制电阻R两端电压为V不变;

(3)如果小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,则该故障可能是由R(选填“短路”或“断路”)造成的;

(4)小明为了能够完成上述实验,更换的电阻R的阻值不能超过Ω;

(5)上述实验结束后,小明又设计了如图丙所示的电路,只用电流表来测量额定电流为 0.3A的小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压为6V,R0的阻值为20Ω,其测量过程如下:

①闭合开关S、S2 , 调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为A;

②保持滑片P的位置不变,断开开关S2 , 闭合开关S1 , 电流表的示数为0.2A;

③计算出小灯泡正常发光时的电阻RL=Ω。

【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验; 伏安法测电阻的探究实验;
【答案】

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实验探究题 普通
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1. 探究电流与电压、电阻的关系

【实验器材】电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器(A:“10Ω   1.5A”、B:“20Ω   1A”、C:“50Ω   1A”)、开关、四节新干电池、定值电阻和导线若干。

【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢?

【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因和导体的电阻对电流有阻碍作用,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大,随着导体电阻的增大而

【设计与进行实验】

(1)小聪首先利用这些器材探究电流与电压的关系,所选用的定值电阻的阻值R=5Ω。如图甲是小聪同学即将准备连接上最后一根导线的电路实物图,同组的小明立马制止他,说他连接过程中存在错误,其错误是

(2)改正错误并检查无误后,开始进行实验。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该位于(选填“A”或“B”)端。

(3)实验过程中,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,若电路故障是由电阻R造成的,那么一定是电阻R出现了

(4)研究完电流与电压的关系后,小聪又利用上述器材接着探究电流跟电阻的关系,他依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。

【分析论证】分析图乙的I-R图像可得出的实验结论是

【评估交流】为完成探究电流与电阻关系的整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器(选填规格的编号即可)。

【实验拓展】小聪同学完成实验后,又想借助图甲电路测量一个额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。他将定值电阻换成灯泡,实验时发现,电压表0~15V量程已经损坏,但0~3V 量程还可以正常使用。在不添加器材的情况下,请帮小聪同学提供一个合理的解决方案:

实验探究题 容易
2. 探究电流与电阻的关系实验:小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”实验,她们准备了电压为3V的电源,规格为“30Ω,1A”的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的3个定值电阻,电流表,电压表、开关各一个,导线若干。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变,请帮助小芳和同学们完成以下问题:

(1)请在图中将电路连接完整;

(2)小芳在闭合开关前,先将5Ω的电阻接入电路中,然后将滑动变阻器滑片调至(选填“左”或“右”)端;

(3)闭合开关,电流表示数如图乙所示,为A。移动滑片,电压表示数如图丙,则需向移动滑片,使定值电阻两端电压表为2V;

(4)接下来,小芳和同学们将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路,移动滑片使电压表示数(选填“变大”“变小”或“不变”)从而与之前的保持一致,并记录电流表示数填入表格;

(5)实验数据如下:

电阻/Ω

5

10

20

电流/A

0.4

0.2

0.1

分析表中数据,可以得结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成比;

(6)将10Ω定值电阻换成“2.5V   0.8W”的小灯泡,测小灯泡正常发光时电阻。移动滑片,使电压表示数为V时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.3A,此时小灯泡电阻为Ω。小芳记录数据并计算小灯泡电阻后,发现灯持续发光一段时间电流表示数有所减小,这是因为小灯泡电阻受影响的缘故。

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