小文和小丽探究“电流和电阻的关系”电路如图所示.设计思路是“改变电阻,保持电压不变,获取相应的电流值”.(1)请说出保持电压不变的方法:(2)小丽按设计思路进行
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小文和小丽探究“电流和电阻的关系”电路如图所示.设计思路是“改变电阻,保持电压不变,获取相应的电流值”.
(1)请说出保持电压不变的方法: (2)小丽按设计思路进行实验,收集数据如右表:
次 数
| 1
| 2
| 3
| 电流I/A
| 0.48
| 0.24
| 0.12
| 电阻R/Ω
| 5
| 10
| 20
| 请根据表中数据,写出实验结论:不同的电阻,当它两端电压相等时,通过它的电流与 成 比; (3)小文实验时,发现自己桌子上的两个测量工具都是电流表.经过思考,利用现有器材,设计如图所示电路,小文也完成了实验探究任务.请写出收集实验数据的步骤. |
答案
(1)2分,移动滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端的电压不变 (2)2分,每空1分。电阻、反比 (3)3分,①按电路图连接电路; ②闭合开关,将滑片移到适当的位置; ③记录下二只电流的示数; ④更换其中一个电阻,调节滑动变阻器,使其中一个电流表示数仍为上一步的示数大小;分析数据,得出结论。 |
解析
试题分析:(1)由图电路图可知,移动滑片P可以保持电阻两端电压不变; (2)由表中数据可知,在电压不变时,电流的变化倍数和电阻变化倍数的倒数相等,故可得结论:导体两端的电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比; (3)①将R1=5Ω和R2=10Ω电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器至适当位置,同时记下电流表A1和A2的示数为I1和I2; ②断开开关,将10Ω电阻换为20Ω电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,当电流表A1的示数仍为I1时,再记录电流表A2的示数I3.(或更换5Ω,控制A2的示数) 解答本问,要清楚,其中一个电流表的示数结合电阻计算电压,并在下次更换电阻实验时示数不变,相当于一个电压表,并且本身也是一组实验数据,所以三个电阻仍能得到三组数据。 点评:本题考查了探究电流和电阻关系的实验,关键是控制变量法的应用,难点是根据并联电路的电压特点分析图2得出实验探究的步骤,关键是要保持一个电流表的示数不变. |
举一反三
如图甲所示电路,电源电压为6V不变,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示.
问:(1)当R2为10Ω时,电压表V1的示数是多少? (2)当电压表V1示数为2V时,R1的阻值是多少? (3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R1的功率是多少? |
将小灯泡L1和L2(均不考虑灯丝电阻变化)并联接到电压为U的电源两端,它们都正常发光,此时L1和L2的电功率分别为P1和P2()。若把L1和L2串联接到另一电源两端,要求L1和L2两端的电压均不超过各自的额定电压,则串联时电路两端的最大电压为______。 |
探究电流与电压、电阻的关系。 提出问题:通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系? 猜 想 :①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。 ②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。 ③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 实验器材: 电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(20 Ω 2 A、50 Ω 1 A),导线若干。
实验过程: (1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。 (2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。 (3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。
(4)小红在探究猜想③时,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是 。 (5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是: 。 知识拓展: (1)小明实验时选择的是 Ω电阻。 (2)小红实验时选择的变阻器规格是 。 |
如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,电阻R1为10Ω,开关S闭合后电压表的示数为2V,通电时间5min。求:
(1)电路中的电流; (2)R2的电阻值; (3)R2的电功率; (4)电路消耗的电能。 |
如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法正确的是
A.电压表和电流表的示数都变大 | B.电压表和电流表的示数都变小 | C.电压表的示数变大,电流表的示数变小 | D.电压表的示数变小,电流表的示数变大 |
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