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)。

【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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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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