1. 小宸利用如图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。其中电源电压为U,是热敏电阻,其阻值与温度有关,二者关系为)。

     

(1)本实验要保持阻值不变,也就是保持不变。

(2)图乙是某次测量时电压表的示数,其读数为V,如果要使电压表示数变大,应将滑动变阻器滑片P向a端移动;图丙是小宸根据实验数据画出的图,经分析可得出结论:在电阻不变时,通过电阻的电流与它两端的电压成比。

(3)接下来,小宸按如下步骤操作,尝试把电流表改装成温度表。

①将滑动变阻器滑片P移到b端,用开关替换电压表(电路如图丁所示)。闭合 , 调节滑片P使电流表满偏后,保持滑片P位置不再移动,设此时电路总电阻为R,断开

②往容器中倒入适量100℃的开水,观察温度计,温度计示数每下降5℃(水温不再降低时,加入冰块直到水温降到0℃),就闭合 , 并记录此时温度t和对应的电流I,然后断开。请用给定的字母写出电流与温度的关系式I=

③根据记录的t和I,重新刻制电流表的表盘,改装成温度表。请在图戊中大致画出此温度表表盘的刻度线。(要求画出每间隔20℃对应的共6条刻度线)

【考点】
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”的实验中,小刚设计了如图甲所示的实验电路,他在实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,开关一只,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样,导线若干。

(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。要求:滑片P左移动时,电流表、电压表示数均变大

(2)小刚连接好电路,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。若电路故障只发生在R和滑动变阻器上,则电路故障是

(3)故障排除后,小刚先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,他拆下10Ω的电阻,直接改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向端(选填“左”或“右”)移动,使电压表示数为V;

(4)当小刚改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表示数无法达到实验要求的值”的原因可能是

A.滑动变阻器最大阻值太大

B.电压表量程选小了

C.滑动变阻器最大阻值太小

D.滑动变阻器烧坏了

(5)在不更换器材的情况下,为了完成上述三组实验,小刚应控制不同阻值的定值电阻两端的电压不低于V(用分数表示)。

实验探究题 容易
2. 学习小组探究“电流与电压和电阻的关系”,提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“10Ω   2A”“20Ω   1A”)。

(1)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙中的实物电路连接完整;(要求滑动变阻器向右滑动电阻变小)

(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于最(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑动变阻器,发现电流表始终无示数,电压表示数超量程,则电路故障可能为

实验次数

1

2

3

电压U/V

1.0

1.5

3.0

电流I/A

0.2

0.3

0.6

(3)排除故障,连接好电路后,选择合适的变阻器,学习小组探究了“电流与电压的关系”,实验得到的数据如右表,由此可得到的实验结论是:

(4)学习小组又利用提供的器材探究“电流与电阻的关系”;

①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,并记下相应的电流值。再换用10Ω的电阻进行实验,此时滑片应向(选填“左”或“右”)端移动;

实验次数

1

2

3

电阻R/Ω

5

10

20

电流I/A

0.48

0.24

0.14

②小组同学在探究电流与电阻的关系时,测得的三组数据如右表所示。由于操作不当导致表中第次实验的数据存在错误,出错的原因是

③为了完成用四个定值电阻进行实验,应选择滑动变阻器的规格是

④在交流评估环节,某同学认为即便是多次实验,总结得出的结论依然不具有普遍性,应该,使用上述几个电阻重复实验,才能实现理论意义上的多次实验。

实验探究题 容易