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    专题04 探究电流与电压、电阻的关系

     

    1. (武汉)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小强和小红设计的电路如图甲所示,电源电压3 V保持不变.

    1题图

    (1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于________(选填ab”)端.

    (2)小强同学按图甲正确连接电路,闭合开关S,调节滑片P,得到的实验数据如下表:

    实验序号

    1

    2

    3

    4

    5

    电压U/V

    0.6

    0.9

    1.2

    1.5

    1.8

    电流I/A

    0.15

    0.32

    0.30

    0.38

    0.45

    分析数据可知,应该将实验序号________的一组数据剔除,进而得出结论:电阻一定时,_______________________________________________.

    为了能够顺利完成上述实验,所用滑动变阻器的最大阻值不小于________Ω.

    (3)小红同学连接的电路如图乙所示,小强同学发现接错了一根导线. 请在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线.

     

    2. (天门改编)为了探究通过导体的电流与导体电阻的关系,小明采用了如图甲所示的实物图.实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5 Ω10 Ω15 Ω20 Ω30 Ω,电源电压恒为3 V,滑动变阻器的最大阻值为10 Ω.

    2题图

    (1)小明首先用5 Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是__________.排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积表示________,其数值为______

    (2)2次实验中,他将5 Ω电阻换成10 Ω,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置,小明应向________(选填AB”)端移动滑片,同时,眼睛应注视________(选填滑片”“电流表示数电压表示数”)

    (3) 只用10 Ω的滑动变阻器________(选填不能”)直接完成5次实验.

    3. (2019龙东)某学习小组在探究通电导体电流与电阻的关系的实验中,小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变)

    3题图

    (1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉)

    (2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R________(选填短路断路”)

    (3)图乙是小组根据测得的实验数据所绘制的电流I随电阻R的变化的图像,由图像可知R两端的电压为________V;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后.为使R两端的电压________(选填改变不变”),滑动变阻器的滑片应向________(选填”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5 Ω10 Ω15 Ω,则滑动变阻器的阻值至少是________Ω.

    4. (2018临沂)探究电流与电压的关系实验中:

    4题图

    (1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片PB端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连接时导线不允许交叉)

    (2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为2.8 V,电流表无示数,滑动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是________________________________________________________________________

    (3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为______A若要增大电阻两端的电压,应将滑片P________(选填AB”)端移动.

    (4)实验中测得多组数据,绘制出电阻RIU图像如图丙所示:由图像可得电流与电压的关系是:__________________________________;本实验所用电阻的阻值为________Ω.

     

    5. (黄冈)在探究电流与电压关系的实验中,已有器材:干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线和阻值不同的定值电阻若干个.

    (1)请你用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整.要求滑片向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大.

    5题图

    (2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数.接下来的操作是________

    A. 断开开关,结束实验,整理好器材

    B. 将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数

    C. 换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数

    (3)小明记录的实验数据如下表.分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压________.

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    电压U/V

    0.3

    0.6

    0.9

    1.2

    1.5

    1.8

    电流I/A

    0.08

    0.15

    0.23

    0.30

    0.38

    0.45

    (4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验.请对此建议的科学性进行评估:__________________________________________

     

    6. (盐城)小明和小华一起探究电流与电阻的关系.器材有新干电池两节,5 Ω10 Ω20 Ω的定值电阻各一只,“20 Ω 1 A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干.

    6题图

    (1)用笔画线代替导线将甲图中电路补充完整,使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小.

    (2)将滑动变阻器滑片移动到最________端.闭合开关,小明发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了________故障.

    (3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为1 V,此时电流表示数如图乙所示,大小为________A.

    (4)小明逐一将10 Ω20 Ω的电阻接入电路,继续进行实验.当________ Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到1 V.于是,他改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验,调节后的电压值应该不低于________V.

    (5)实验结束后,小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题.合理的顺序是___________________________________________________________

    ____________________________________________________________.

     

    7. (苏州改编)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3 V,电阻R4个阻值(5 Ω10 Ω15 Ω25 Ω)供选用,滑动变阻器Rp规格为“10 Ω 2 A”

    7题图

    (1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到最________(选填”)端;闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触abcd各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3 V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是________________________________

    (2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5 Ω.闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为________A接着将R阻值换成10 Ω,向________(选填”)端移动滑动变阻器滑片,以保持电压表的示数不变.

    (3)R阻值换成15 Ω重复上述操作,三组数据如下表所示,由此可得:电压一定时,电流与电阻成________.为提高结论的可靠性,换用阻值为25 Ω  的电阻继续上述实验,是否可行?________.

    实验序号

    R

    I/A

    5

    ________

    10

    0.20

    15

    0.13

     

    8. (梧州)小华在探究电流与电阻关系的实验中,准备了以下器材:电源(电压恒为3 V),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5 Ω10 Ω15 Ω20 Ω25 Ω),两个滑动变阻器(规格分别为“10 Ω 1 A”R1“15 Ω 1 A”R2),导线若干,设计了如图甲所示的电路图.

    8题图

    (1)连接电路时,开关应________,电压表应选用的量程是________(选填“03 V”“015 V”),连接好电路后,他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若此时闭合开关,电流表________(选填不会”)被烧坏.

    (2)正确连好电路后,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最________处,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,移动滑动变阻器的滑片P,电流表、电压表示数均无变化,则故障可能是定值电阻R________(选填短路断路”)

    (3)排除故障后,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:______________________________________________________________

    __________________________________________________________.

    (4)上述实验所选用的滑动变阻器是________(选填R1R2”)

     

    9. (河南)某实验小组探究电流与电压和电阻的关系.实验中电源电压恒为3 V,滑动变阻器最大阻值为20 Ω.

    (1)他们先用5 Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图甲所示.

    请根据图甲的电路图把图乙的实物电路连接完整.

      

                   

         

                            

    9题图

    连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容:________________________________________

    检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据.测第6组数据时,电压表的示数为2.6 V,电流表的示数如图丙所示.

    请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的IU图像.

    分析画出的IU图像可得出结论:在电阻一定时,__________________________________

    为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是:________________________________________

    (2)接着他们在原有5 Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10 Ω15 Ω20 Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系.为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值.这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5 V1 V2 V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的________V.

     

    10. 物理兴趣小组的同学们在探究电流与电压和电阻的关系时,选用的器材有:电源(电压恒为6 V)、电流表(量程00.6 A03 A)、电压表(量程03 V015 V)、滑动变阻器、开关各一个,阻值分别为5 Ω10 Ω15 Ω20 Ω25 Ω的定值电阻各一个,导线若干.

    (1)图甲是小明连接的实验电路,检查发现有一根导线连接错误.请在错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.

    10题图

    (2)电路连接正确后,闭合开关,进行实验,记录的实验数据如下表.第5次实验时,电流表的示数如图乙所示,为______A.

     

    R10 Ω

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    电压表示数U/V

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    电流表示数I/A

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

     

    由实验记录数据可知,小明探究的是:________________________________________

    (3)实验中滑动变阻器接入电路的最大阻值是________Ω.

    (4)为了完成探究任务,请你在下面虚线框中画出接下来的实验所用的记录实验数据的表格.

    【拓展】完成实验后,他们看到实验台上有个标有“3.8 V”字样的小灯泡,便想用现有器材研究小灯泡的电阻.同学们设计了图丙、丁所示的两种电路图.

    10题图

    (1)请你从设计的两种电路图中选择一个作出评价:

    _______________________________________________________________

    ____________________________________________________________.

    (2) 若选择图丙进行实验,当滑片P向右移动时,变阻器连入电路中电阻阻值的变化量为ΔR,灯丝电阻阻值的变化量为ΔRL,则ΔR____ΔRL(选填”)

     

    11. (重庆B)小倩同学在探究电流与电压关系的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50 Ω 0.5 A”字样滑动变阻器R′.

    (1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.(要求:滑片PD端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉.)

    11题图

    (2)连接电路时,开关必须________(选填断开闭合”).在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到________(选填AB”)端.

    (3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了________(选填断路短路”)

    (4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28 A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为________Ω.多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如下:

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    电压U/V

    1.0

    1.4

    2.0

    2.4

    电流I/A

    0.10

    0.14

    0.20

    0.24

    根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成________比.

    (5)在实验过程中,滑动变阻器R接入电路的阻值不得小于________Ω.

     

    12. (达州)探究电流与电阻的关系的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5 V,五个定值电阻R1(5 Ω)R2(10 Ω)R3(15 Ω)R4(20 Ω)R5(25 Ω),标有“50 Ω 1 A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:03 V015 V)、电流表(00.6 A)、开关各1只,导线若干.

    12题图

    (1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路,电路连接完毕,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数.若电路故障只出现在R1R上,则电路故障是________________

    (2)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移到最________端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数应为________A.

    (3)分别用定值电阻R2R3R4R5依次替换R1,重复(2)的实验步骤.根据实验所得的五组数据绘制出IR图像,如图乙所示,由图像可得出的结论是:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

    (4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数________(选填大于小于”)2.5 V,应向________(选填”)移动滑片P才能达到实验要求.

    (5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为________Ω.

     

     

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