实验:探究电流与电压、电阻的关系典例 某同学将完好仪器连接成如图所示的电路(其中滑动变阻器的连线没有画出),用来探究电阻上的电流跟两端电压的关系.(1)合上开关进行实验时发现,无论怎样移动滑片P ,电压表和电流表的示数都不为零,但始终没有变化.则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是_______(填写代号)a .G 与C 相连,F 与H 相连b .G 与C 相连,D 与H 相连c .G 与E 相连,F 与H 相连d .G 与E 相连,D 与H 相连(2)该同学发现了(1)中的问题并作了改正.请用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接入电路中,要求:滑片P 向右移动时电流表示数逐渐增大.(3)能用灯泡代替定值电阻吗?(4)实验测得的数据如表所示.根据这些数据在坐标图中描点并作出U-I 图线。
例.小周同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时,他设计连接了如图所示的实物连接图。
(1)请你依题中的实物连接图画出相应的电路图。
(2)实验中,小周同学先将5Ω的电阻R 接入电路,电路连接完全正确,将滑动变阻器阻值调至最大处,闭合开关S 就直接读出了电流表的示数,并把数据记录在表格中。
然后再分别用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻,重复上述操作。
他在实验操作过程中的错误是没有保持电阻R _______不变。
(3)小周同学发现错误后重新进行实验,得到的数据如下表所示。
根据表中的实验数据得出的结论是:__________________________________________。
(4)小周同学发现有一个小灯泡,于是用这个小灯泡替换20Ω的电阻后,继续进行实验。
电表测得示数如图所示,可知小灯泡的阻值是_______ Ω。
《实验06 探究电流与电压、电阻的关系》针对练习1.控制变量法是探究物理规律的重要方法之一,在下列探究过程中运用了这一方法的是( )A .用小磁针的偏传说明磁场的存在B .探究电流与电阻的关系时,要保持电压一定C .根据电灯是否发光,来判断电路中是否有电流的存在D .用磁感线描述条形磁体和蹄形磁体的磁场2.关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系,下列说法正确的是( )A .导体中的电流跟导体两端的电压成正比实验次数 电阻R (Ω) 电流I (A ) 1 5 0.482 10 0.243 20 0.12R SB.导体中的电流跟导体的电阻成反比C.在电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比D.导体的电阻与导体中的电流成反比,跟导体两端的电压成正比3.在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示。
先在 A、B间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。
接着取下5Ω的电阻换上10Ω定值电阻,不进行其它操作就闭合开关。
此时电压表示数及应进行的操作是()A.电压表示数大于2V,应将滑片P向左滑 B.电压表示数大于2V,应将滑片P向右滑C.电压表示数小于2V,应将滑片P向左滑 D.电压表示数小于2V,应将滑片P向右滑4.小华探究电流与电阻的关系.已知电源电压为6V,滑动变阻器R2的最大电阻为20Ω,电阻R1为l0Ω.实验过程中,将滑动变阻器滑片移到某一位置时,读出电阻R1两端电压为4V,并读出了电流表此时的示数。
紧接着小华想更换与电压表并联的电阻再做两次实验,可供选择的电阻有l5Ω、30Ω、45Ω和60Ω各一个,为了保证实验成功,小华应选择的电阻是________Ω和________ Ω.5.小红按图甲所示的电路探究电阻上的电流跟两端电压的关系。
(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接好,要求变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小;(2)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3V,则电路中出现的故障可能是______________;(3)排除故障后,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是______________U/V0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.00.340.440.540.64I/A0.140.246.小华和小海为了探究通过导体电流跟它两端电压的关系,设计了如图甲所示电路图。
小华同学连接了如图乙所示实物电路(电源电压3V恒定),其中有一处连接错误或不妥(1)请你在连接错误或不妥处打“×”,并画出正确的连线(导线不能交叉);(2)小海纠正电路连接后,在闭合开关之前把滑动变阻器的阻值调到最大,这是为了_________;(3)小海用A 导体进行实验,调节滑片改变导体两端的电压大小,并将测量的数据记录在下表中。
分析处理数据得出结论:a. ______________;b. A 导体的电阻为_________Ω。
(4)如果电流表内阻对电路的影响不能忽略,而实验操作规范正确,则A 导体的电阻测量值比真实值_________(选填“偏小”或“偏大”).5变化的图像,如图所示,请你根据该图像写出电压U2和U1的关系式:U2=_________。
7.在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中,小明猜想导体中的电流还与导体两端的电压有关。
实验室可供选择的器材如下:6V 稳压电源、0~20Ω滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个;4Ω、5Ω、6Ω、l0Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个;导线若干。
(1)画出实验电路图。
(2)本实验中,应该选择的电阻分别为:__________________________________。
(3)使用某个电阻做实验时,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表的示数是6 V ,则电路故障可能是__________(电路只有一处故障)。
(4)本实验要保持电阻两端电压相同,小明将电压选择为某值U 0,但实验中发现更换电阻后,无法使每个电阻两端的电压都达到U 0,他更改了电压值U 0,才完成实验。
(5)小明在学习了欧姆定律之后,他才知道本实验中控制不变的电压值U 0应该在______V至_______V 范围之内选择。
8.小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V 。
改变电阻R 的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R 两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中。
(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视___________(选填序号);A.变阻器滑片B.电压表示数C.电流表示数(2)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路;(3)实验中,他所选择的变阻器是_____(选填序号);A .10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A(4)乙图中阴影部分面积表示的科学量是____________;(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V ,电路发生的故障可能是:________________________________________________________。
9.某实验小组用如图所示的实验器材探究“电流与电压、电阻的关系”。
实验探究分两步进行:一是保持电阻不变,探究电流与电压的关系;二是保持电压不变,探究电流与电阻的关系。
(1)在上图左图中,用笔画线代替导线完成电路连接。
(2)连接电路时,开关S 应处于__________状态,滑动变阻器的滑片P 应位于最__________端(填“左”或“右”)。
(3)上图右图中甲、乙是根据实验数据绘制的图象,其中正确表示电阻不变,电流随电压变化的图象是__________(填“甲”或“乙”)图。
该实验探究运用了__________法。
(4)综合图中甲、乙图象可得到的结论是__________ 。
10. 逸舟和他的同学在探究电流与电阻的关系时,用到如下器材:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻若干个,滑动变阻器1只,开关1个,导线若干.设计的电路如图所示.(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到______端.实验过程中应通过调整滑动变阻器,使______保持不变.(2)下面是他们获取的部分实验数据,请根据数据在坐标系上描点并连成光滑的曲线.电阻R1/Ω 5 10 15 20 25 电流I/Ω 1.00 0.50 0.35 0.25 0.20 O R/ΩI/A甲 U/V OI/A 乙(3)如果实验过程电压表示数突然变为0,而电流表示数不变,则发生断路的是______;如果电流表示数变为0,而电压表示数突然增大,则发生断路的是______.(4)若粗心的逸舟少领了一只电压表.多领了一只电流表,请设计一个电路图,使这个实验仍然可以进行.11. 小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时,电路图与实物图如图所示.已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定,电流表A的量程为0~0.6安,电压表V1的量程为0~3伏,电压表V2的量程为0~15伏,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样.(1)小明按电路图将实物连接起来,闭合开关前滑动变阻器的滑片应放在______端(填“左”或“右”).闭合开关,发现电流表A与电压表V1的示数为零,电压表V2的示数不为零,若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障.则故障是______(2)排除故障后,继续进行实验,记录电流表A与电压表V1的示数,得到一组实验数据,如下表所示.实验序号12345电压表V1示数(V) 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4电流表A示数(A)0.160.180.200.220.24分析表中实验数据可得结论:当导体的阻值不变时,通过导体的电流与电压成_____比.(3)实验中,记录电流表A与电压表V2的示数,得到一组实验数据,根据实验数据作出U-I 图线(实线部分),如图3所示.则该实验中,在保证实验器材安全的前提下,电路中允许通过的最大电流为____安.12.小明探究“通过导体的电流与电压的关系”时,电路图如图(甲)所示.电源电压不变,R1为定值电阻,电流表A 选用0~0.6A量程,电压表V1选用为0~3V量程,电压表V2选用为0~15V量程,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样.(1)请根据电路图(甲)用笔画线代替导线连接实物图(乙).(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片P应放在_________(A/B)端.(3)闭合开关S,发现电流表A 与电压表V2的示数为零,电压表V1的示数不为零,则电路存在的故障是___________.(4)排除故障后,继续进行实验,记录电流表A 与电压表V1的示数,得到一组实验数据,如表格(丙)所示.分析表中实验数据可得结论:当导体的阻值不变时,通过导体的电流与其两端电压成_______比.(5)实验中,记录电流表A 与电压表V2的示数,得到一组实验数据,根据实验数据作出I-U2图线,如图(丁)所示,电源电压是_________V.在保证实验器材安全的前提下,滑动变阻器接入电路的阻值不得小于___________Ω.13.在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动,则( )A.灯泡亮度变暗,电流表示数变小B.灯泡亮度变亮,电流表示数不变C.灯泡亮度不变,电流表示数变小D.灯泡亮度不变,电流表示数变大14.在图所示的电路中,电源电压不变。