小明利用实验探究电阻上的电流跟两端电压的关系。
(1)请你用笔画线代替导线,按图甲所示的电路图,帮小明将图乙中的器材连接起来。 要求:变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,导线不能交叉。
(2)小明连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为0, 电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是 。
(3)小明排除故障后继续实验,通过调节滑动变阻器,改变定值电阻R,两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析表一中的数据可以得出结论:
。
(4)为了检验结论是否具有普遍性,小明又换用l0Ω的电阻R2继续实验,测得数据如表二,小明分析表二的数据发现上面的结论仍成立。观察对比两表格中的数据,你还能发现电流与电阻的关系吗?请你写出分析过程和结论。
分析过程: 。
结论: 。
下列是某同学在进行中考实验操作考查时,利用伏安法测量某未知电阻后完成的一份《试验报告》,请你仔细阅读后帮他进一步完善:
试 验 报 告
试验目的:测量未知电阻R的值
试验步骤:(1)据试验目的画电路图;(2)依照电路图连接电路,调节滑动变阻器,使电路中的电阻最大;(3)闭合开关,读出两表示数;(4)据测得的U、I值,算出R的电阻值。
试验记录:
试验结论:通过计算得出待测电阻R的电阻值。
回答问题:
(1)完整的试验报告应包括: ;此报告中缺 。
(2)从试验步骤看,主要缺陷是 ,因而不够精确;
(3)若该同学刚一“试触”,就发现电流表指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是: 。
(4)就此电路而言,假如电压表的电阻不是很大,则电阻值的测量结果将偏 ;原因是: 。
(5)表格中的空格内应该是 。
电压 |
电流 |
电阻 |
3.5V |
0.5A |
|
小明选用如下器材:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、最大阻值为30Ω的滑动变阻器、学生电源、电流表、电压表、开关导线若干,进行探究。
(1)探究“电流与电阻的关系”,电源电压为6V,控制电压为2.5V。
①请你帮助小明按照图甲所示电路,用笔画代替导线把图乙中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的指针偏转角度变大
②电路连接正确后,小明用开关试触,发现电压表指针偏转角度很大,电流表无示数,该现象产生的原因是定值电阻发生 (填“断路”或“短路”);
③排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,使其两端的电压为2.5V并记下对应的电流值。当把5Ω换为10Ω的电阻后,使其两端的电压恢复到2.5V,此时滑动变阻器连入的阻值,跟原来的相比 (填“变大”或“变小”);
④当小明把25Ω的电阻接入电路中时,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能使电阻两端电压达到2.5V.电阻两端控制电压2.5V不变,为保证六个电阻单独接入电路中完成实验,应该调节电源使其电压不超过 V
⑤由数据得出:当电压一定时,电流与电阻成 。
(2)测量小灯泡的额定功率。小明又把定值电阻换成额定电压为3.8V的小灯泡,并把电压表的量程换成0~15V.调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图丙所示,其示数为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
通过大量的实验数据。小明绘制了小灯泡的电流与电压关系图象。由图丁可得出,当灯泡的实际功率变大时,其电阻会 (填“变大”“变小”或“不变”)
(3)完成上面实验后,小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,设计了如图戊所示的电路,已知电源电压为U,定值电阻的阻值为R0.请帮小明将实验步骤补充完整:
①只闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ,小灯泡正常发光;
②只闭合开关S、S2,使滑动变阻器的滑片 (填“向左移”“保持不动”或“向右移”),读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式为P额= (用字母表示)。
左图所示电路用的是等效替代法测量未知电阻。
其中Rx是待测电阻(阻值大约几百欧),R是滑动变阻器,R0 是
电阻箱(电阻箱的最大电阻值大于Rx)。
(1)请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐。
①按电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大。
②闭合开关S1
③闭合开关_______,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数I。
④先断开开关_______,再闭合开关_______,保持___________的电阻不变,调节_______,使电流表的示数仍为I。
如图1所示是“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路,其中R是定值电阻.
(1)电路中有一根导线的连接不适宜,需要改接.请在这般导线上打“×”,并画出改接的导线.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 端(左/右).
闭合开关,三次调节变阻器,得到表中的数据.
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
电压/V |
2.0 |
2.4 |
2.8 |
电流/A |
0.40 |
0.48 |
0.56 |
由这些数据:
①可看出电流与 的关系;
②可概括出结论: .
(3)在探究电流与另一个物理量的关系时,需要多次更换 .并且每次更换后都要调节变阻器,使电压表的示数 (增大/减小/不变).
小明根据自己的想法设计了另一种实验电路(如图2所示).其中,MN是一根金属电阻丝,Q是一个金属夹.主要实验步骤是:先将Q移到最左端,再调节滑动变阻器,确保电流不超过电流表所选用的量程;然后从左向右且有间隔地改变金属夹的位置,得到表中的数据;最后分析数据得出结论.
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
电压/V |
0.5 |
1.2 |
1.5 |
电流/A |
0.50 |
0.40 |
0.30 |
但是,由小明的实验:
①虽然可看出“电阻越大电流越小”,但无法得到“电流与电阻成反比”的关系;
②可得“电压越大电流越小”,但这个结论明显是错误的.请分析小明的实验,具体指出存在问题: .
小丽测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻.实验桌上备有以下实验器材:待测小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个;导线若干.
(1)请你在实物连接图中用笔画线代替导线将电压表连入电路.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到______端,这样做能对电路起保护作用,在此实验中滑动变阻器的另一个作用是________________________________________.
(3)若开关闭合后,小丽发现电流表有示数,电压表示数为零,则可能的原因是__________________________________________.
(4)排除故障后,小丽通过实验得到的数据记录如下表.你通过分析表中的实验数据能发现:灯泡的电阻值随灯泡两端的电压增大而_________(填“增大”、“减小”或“不变”)
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
小灯泡两端的电压U/V |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
2.8 |
通过小灯泡的电流I/A |
0.08 |
0.10 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.22 |
小灯泡的发光亮度 |
不发光 |
很暗 |
较暗 |
较亮 |
正常发光 |
很亮 |
在一次测定小灯泡额定功率的实验中,老师给出了下列器材:额定电压为2.5V的小灯泡、电源(电源两端电压不变但电压未知)、一个已知阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、3个单刀单掷开关、导线若干.
(1)小张同学设计的实验电路如图所示,请你写出本实验主要测量步骤及所测物理量.
① .
② .
(2)本实验中,计算小灯泡额定功率的表达式P= .
(3)若将电流表换为一只电压表而其他器材不变,请你重新设计一个实验电路测量小灯泡的额定功率(将实验电路图画在下面的方框内).
小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了图甲所示的电路图。
(1)根据小明设计的甲图,请用笔画线将乙图实物图连接完整。
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中,然后将 、 两点的电阻由 更换为 ,之后他调节变阻器滑片向 (填“ ”或“ ” 移动,直到电压表示数为 为止。此时电流表示数如图丙所示,示数为 。
实验序号 |
电压 |
电阻 |
电流 |
1 |
4 |
10 |
0.4 |
2 |
20 |
(3)若实验中电压表损坏,但是已有一个已知阻值为 的定值电阻,小明利用以上器材想测出未知电阻 的阻值,实验电路如图丁所示(电源电压未知且恒定),请根据以下实验步骤完成实验:
①闭合开关 ,断开开关 ,记录电流表示数 ;
②同时闭合开关 、 ,记录电流表示数 ;
③则待测电阻的表达式为 (用已知量和测量量符号表示)
科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片 向 端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于 (选填"断开"或"闭合" 状态,滑动变阻器滑片 应位于 (选填" "或" " 端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 (选填" "或" " ;
A. |
电流表没调零 |
B. |
电流表正负接线柱接反了 |
(4)问题解决后,闭合开关,滑片 移动到某一位置时,电压表的示数为 ,电流表的示数如图2所示,为 ,则 的阻值是 ;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填"正"或"反" 比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻 ,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻 的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关 和 ,电压表的示数为 ;
②只断开开关 ,电压表的示数为 ,此时通过 的电流为 ;
由此可得 的阻值为 (以上两空均用字母 、 、 表示)。
小君在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时,老师为他提供的器材有:电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线,图乙是没有连接完整的实物电路图。
(1)请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图(图乙)连接完整(要求:向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小;导线不交叉)。
(2)在连接电路时,开关必须 ;实验前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是 。
A.滑动变阻器断路
B.定值电阻断路
C.定值电阻短路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为 Ω,定值电阻的电功率为 W。
(5)完成上述实验后,小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U(U>U额),请你完成下面的实验步骤。
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ;
②闭合开关 ,断开开关 (填写S、S1、S2),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③小灯泡额定功率的表达式为P额= 。
小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
实验次数 |
电阻 |
电流 |
1 |
5 |
0.32 |
2 |
10 |
0.16 |
3 |
20 |
0.08 |
(1)在探究"通过导体的电流与电阻的关系"实验中,小明所用的器材有:新干电池两节, 、 、 的定值电阻各一个,电流表、电压表、" "的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。
①实验中小明将 的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打" ",并用笔画线代替导线画出正确的接法;
②改正错误后,将滑片调至 (选填" "或" " 端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,使电压表示数为 ,读出电流表的示数并记录在表格中,将此时滑片的位置标记为 ;
③接着将 的电阻换为 ,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为 ,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在 的 (选填"左侧"或"右侧" ;
④最后小明换用 的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是: 。
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱 、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图乙所示电路,测出了额定电流为 的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关 ,将开关 拨至1,调节电阻箱 ,使 ,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为 ;
②仍闭合开关 ,将开关 拨至2,只调节 ,使电流表示数为 ;
③在步骤②的基础上,将 阻值调为0, 的滑片 (填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为 ;
④则小灯泡额定功率的表达式为: (用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将 和 互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
小凯同学利用如图所示的实验装置探究电流与电阻的关系。实验器材有:定值电阻 、 、 、 、规格为“ ”的滑动变阻器、电源(电压恒为 )、电压表、电流表、导线和开关。
(1)图甲是小凯连接的实物电路,其中一根导线连接错误,请你在该导线上打“ ”并用笔画线代替导线正确连线。
(2)改正电路连接后,闭合开关,移动滑片,电压表指针随之偏转,而电流表的指针不动,则电路故障的原因是电流表 (填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,小凯进行实验时,调节滑片使电压表的示数为 保持不变。根据提供的器材和连接的实物电路,最多可选择哪几个定值电阻进行实验? 。
(4)为了确保所给的定值电阻单独接入电路后都能正常实验,小凯从其他小组借来了“ ”的滑动变阻器,这时需要控制电压表的示数 不变。通过多次实验,可得结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成 。
(5)实验结束后,在只有电流表的情况下,小凯同学设计了如图乙所示的电路,测出了小灯泡 的额定功率。已知小灯泡 正常工作的电流为 ,电源电压为 ,定值电阻 的阻值为 ,请你将实验步骤补充完整。
①开关 接 ,调节 的滑片,使电流表的示数为 ,此时小灯泡正常发光。
②开关 接 ,使 的滑片 (填“向左移”、“向右移”或“保持不动”),此时电流表的示数为 ,则 接入电路的阻值为 ,然后将 的滑片滑到最 (填“左”或“右”)端,此时电流表的示数为 ,则 的最大阻值为 。
③小灯泡的额定功率 。
小华同学做"用电流表、电压表测电阻"实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻R、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器(标有"20Ω2A"字样)、电键以及导线若干。实验中,小华正确连接电路,且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如图(a)、(b)所示。
小华的实验记录
实验序号 |
电压表示数(伏) |
电流表示数(安) |
1 |
1.4 |
0.30 |
2 |
… |
… |
3 |
… |
… |
①通过计算说明实验所用电源的电压。
②小华移动变阻器的滑片,观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重新实验:
(a)根据图中电表的示数等信息判断,在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大,并简述理由。
(b)根据小华重新实验中所记录的一组数据(见表),计算待测电阻R x的阻值(精确到0.1欧)。
现给你:电源(电压不变),定值电阻R0,电流表,单刀双掷开关各一个,导线若干。(1)请设计一个测量未知电阻Rx的电路图,并画在虚线框内。
(2)将实验过程补充完整:
A.对照电路图连接好电路,将开关S与a接触,观察并记录电流表的示数为I1;
B.将开关S与b接触, ;
C.断开开关,整理器材。
(3)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻Rx= 。
小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关.于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究.
(1)请你用笔画线代替导线,根据上图所示的电路图,将下图所示实物图连接完整.
(2)若小雷连接好电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度.原因是他把滑动变阻器的 (选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路.
(3)小雷排除故障后,按上图所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向 (选填“A“或“B“)端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
次数 |
电压/V |
|
实际功率/W |
电阻Ω |
1 |
1.6 |
O.20 |
O.32 |
8.00 |
2 |
2.5 |
O.24 |
O.60 |
1O.42 |
3 |
2.8 |
O.26 |
O.73 |
1O.77 |
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处.
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越 .
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变 表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似.
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.“这种说法错误的原因是小雷忽略了 对小灯电阻的影响.
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关 系.“你认为这种说法 (选填“正确”或“错误”).
试题篮
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