某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系,设计了如图所示的电路。选用的器材有:阻值约为4Ω的2B铅笔芯一根,两节干电池组成的电池组,0~0.6A的电流表,
题型:不详难度:来源:
某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系,设计了如图所示的电路。选用的器材有:阻值约为4Ω的2B铅笔芯一根,两节干电池组成的电池组,0~0.6A的电流表,0~3V的电压表,滑动变阻器(10Ω 2A),开关,导线等。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080758-23228.jpg) (1)该同学根据电路图连接电路,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到 ________端(选填“a”或“b")。 (2)闭合开关后,两电表的指针都发生了偏转,但无论怎样移动滑片,两电表的示数均保持不变且都在量程范围内,则产生故障的原因是____________________。 (3)排除故障后,该同学移动滑动变阻器的滑片,将获得的几组数据记录在下表中。当采集第三组数据时,电流表指针的偏转情况如图所示,此时电流表的示数为 A。
实验序号
| ①
| ②
| ③
| ④
| ⑤
| U/V
| 0.4
| 0.8
| 1.2
| 1.6
| 2.0
| I/A
| 0.1
| 0.18
|
| 0.38
| 0.48
| (4)该同学采集多组实验数据的目的是____________________。 (5)请根据表格中的五组数据在给定的坐标纸上画出铅笔芯的I—U图线。 (6)由画出的图线可知,通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系为: 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080759-83972.png) |
答案
(1)b(2分);(2)误将滑动变阻器下方的两个接线柱接入电路(2分);(3)0.30(2分);(4)避免偶然性,便于找规律(2分);(6)通过铅笔芯的电流与其两端电压成正比。 |
解析
(1)由于滑动变阻器在电路起保护电路的作用,故在开关闭合前应该使其阻值最大,即滑片调到“b”的位置; (2)由于两电表的示数均保持不变且都在量程范围内,故可能是滑动变阻器的最大阻值或最小阻值接入了电路中,但如果是最小阻值的话,通过电路中的电流会是 =0.75A,超过了电流表的量程,故其故障的原因是将滑动变阻器的最下端的两个接线柱接入了电路中; (3)通过读取电流表的示数,得出为0.30A; (4)由于该实验是寻找电流与其两端电压的关系,故多测几次为了寻找电流与其两端电压的关系,避免出现偶然适用的结论; (5)将表格中的数据直接在表格中描点、连线即可;
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080759-46054.jpg) (6)由图像可知,这是一条过原点的直线,故它们是成正比的关系,即通过铅笔芯的电流与其两端电压成正比。 |
举一反三
如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图。所用实验器材是:电源(6V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、电阻箱(0~999.9Ω)、滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080743-40646.png) ![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080743-37776.jpg) (1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值见表1.分析表中数据可知:电阻箱接入电路的阻值为__________Ω;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成__________关系。 (2)探究电流与电阻的关系时,应调节__________改变接入电路中的阻值,并调节__________使电压表的示数保持相同,读出电流值,所测得几组数据见表2。分析表中数据可知:电阻箱两端的电压为__________V;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________关系。 (3)就本实验所用器材,在探究电流与电阻的关系时,若保持电阻箱两端的电压为2V,为能完成实验,电阻箱可接入电路的阻值范围是_______Ω至__________Ω(保留一位小数)。 |
现有下列器材:蓄电池(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究”电压不变时,电流与电阻的关系“,要求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080738-94649.png) (1)请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来. (2)实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中,请你利用表格中的数据,在坐标纸上(如图丙)画出导体中的电流随电阻变化的图象.
实验次数
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 电阻R/Ω
| 5
| 10
| 15
| 20
| 25
| 30
| 电流I/A
| 0.6
| 0.3
| 0.2
| 0.15
| 0.12
| 0.1
| (3)在做完第一次实验后,接下来的操作是:断开开关,将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,再将滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“A”或“B”),然后闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数. (4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 A、50Ω 1.0A B、50Ω 0.5A C、20Ω 1.0A D、20Ω 0.5A. |
同学们在“探究电流与电阻有什么关系”的实验中 (1)用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路连接完整.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080717-74209.png) (2)在导线连接完成后,闭合开关前,滑动变阻器应 . (3)闭合开关后,移动滑片时,发现电流表没有示数,电压表有明显的示数,则发生故障的原因可能是 . (4)排出故障后,同学们继续进行实验.一位同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成10Ω的电阻.他认为这样操作简单方便.那么: ①请指出他在操作中的错误: . ②若按正确操作方法改接电阻后,电压表示数会 (填“变大”或“变小”). (5)分析表中数据
| 电压U=2V
| 次数
| 1
| 2
| 3
| 电阻R(Ω)
| 5
| 10
| 20
| 电流I(A)
| 0.4
| 0.2
| 0.1
| 请你总结电流与电阻的关系: . (6)本实验中测量了多组数据,在许多实验中都需要进行多次测量,有的是为了找到普遍规律,有的是为了求平均值减小误差.你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 (填序号). ①测量物体长度,②用伏安法测量定阻电阻的阻值,③探究重力大小与质量的关系. |
某校一个兴趣小组同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系” (1)(4分)请你设计电路图画在方框内,并把实物连图连接完整。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080707-97675.png) (2)(2分)连接电路时滑动变阻器的滑片应处于____________________端。(填写“左”或“右”) (3)(2分)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是_________________________________. (4)连好电路后闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,电路的故障可能是 _ (5)(2分)通过实验,该兴趣小组测得4组数据,如下表所示,其中第4次实验时电流表的指针位置如图丙所示,请把测得的电流表值填入表格中
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080708-47474.jpg) ![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080708-89228.jpg) (6)(2分)该实验得出的结论是___________________________________。 |
在“研究电流跟电压、电阻的关系”时,同学们设计如图电路图,其中R为定值电阻,R’为滑动变阻器,实验后,数据记录在表一和表二中。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122080656-68629.png) 表一
R=5Ω
| 电压/V
| 1.0
| 2.0
| 3.0
| 电流/A
| 0.2
| 0.4
| 0.6
| 表二
U="3" V
| 电阻/Ω
| 5
| 10
| 15
| 电流/A
| 0.6
| 0.3
| 0.2
| (1)根据表中实验数据,可得出如下结论: 由表一可得:_________________________________________________。 由表二可得:_________________________________________________。 (2)在研究电流与电阻关系时,先用5欧的定值电阻进行实验,使电压表的示数为3V,再换用10欧的定值电阻时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将__________3V(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时应向________调节滑片,使电压表的示数仍为3V。 |
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