1. 小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用如图所示的电路进行实验,可供选择的定值电阻R分别为:2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。

(1) 图中有一根导线连接错误,请在该导线上画×并在图上改正。(所画的导线用实线且不能交叉)
(2) 改正错误后,闭合开关,小明发现电流表示数为0,电压表示数很大,故障原因可能是
(3) 实验中,不能被选用的电阻R为Ω;

实验次数

1

2

3

4

电阻R/Ω

5

10

15

20

电流I/A

0.6

0.3

0.2

0.15

(4) 小明记录实验数据如表所示:分析实验数据可得实验结论是:
(5) 为了保证选用的电阻R均能正常进行实验,电源电压的控制范围是V到V;
(6) 另一组同学用图乙所示的电路可以测出Rx2的阻值。图中有两只阻值已知分别为R1和R2的定值电阻,R0为电阻箱,电源电压恒定但未知。

①只闭合S1 , 记录电压表V1的示数U;

②只闭合S2 , 调整电阻箱的阻值,使电压表V2的示数,记录此时电阻箱的阻值R;

③则Rx2=。(用题中已知的物理量字母表示)

【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 困难
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真题演练
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1. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。

(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小;

(2)滑片P位于滑动变阻器阻值最大处,闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障原因是电阻R

(3)排除故障后,进行实验,图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,由此可知,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向(选填“左”或“右”)适当调节滑动示变阻器的滑片P,使电压表示数保持V不变;

(4)根据图丙的I-R图像,可得:当电压一定时,

(5)小静同学继续探究,再次换接50Ω的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的3V,为了完成这次实验,她采取的措施可行的是

A.调高电源电压             B.再串联一个10Ω的电阻             C.将电压表改接到滑动变阻器两端

(6)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 困难
2. 同学们在“测量定值电阻R的阻值”的实验中,选用的器材:两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器R1、待测定值电阻R、开关和若干导线;

(1)根据实验要求设计了如图甲所示的电路图,请根据电路图用笔画线代替导线将如图乙所示的实物电路连接完整;

(2)闭合开关前应将滑动变阻器R1的滑片P移到(选填“A”或“B”)端;

(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是定值电阻R

(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,为 A;由此可计算出待测定值电阻R的阻值为Ω;

(5)同学们交流后认为还需要继续进行实验,因此通过移动滑片P,记录了多次电流表、电压表的示数,如下表所示;本实验进行多次实验的目的是 ;分析实验数据可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成

实验次数

1

2

3

4

电压表示数U/V

2.5

2

1.5

1

电流表示数I/A


0.4

0.3

0.2

(6)完成实验后,同学们还想测量小灯泡正常发光时的电阻,设计了如图丁所示的电路。电路中的电源电压未知且恒定,定值电阻的阻值已知为 , 请将实验步骤补充完整;

①闭合开关S,将开关S1拨至a,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为

②保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S,将开关S1拨至b,读出电压表示数U;

③小灯泡正常发光时的电阻的表达式:R= (用R0、U和 表示)。

实验探究题 普通