专题训练32 探究电流与电压和电阻的关系
1.用图甲所示的电路来“探究电流与电压的关系”.
(1)根据图甲,将图乙中的器材连接成完整电路.(电源电压为3 V,R1的规格为“20 Ω 1 A”,R的阻值约为10 Ω)
(2)连接好电路后,开关闭合前,应将滑片移至滑动变阻器的________(选填“a”或“b”)端,闭合开关,缓慢移动滑片,发现电压表有示数且始终为 3 V,电流表示数始终为零,可能是定值电阻R处发生了________(选填“断路”或“短路”)故障.
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录数据,如表一所示,第4次实验时,电流表示数如图丙所示,为________A.
表一
次数 U/V I/A 1 1.0 0.1 2 1.2 0.12 3 1.8 0.18 4 2.0 5 2.4 0.24 (4)分析数据可得:当电阻不变时,电阻中的电流与它两端的电压成________.该电阻的阻值为_______Ω.
2.图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压恒为3 V,用电阻箱来选用不同的电阻,按下述步骤进行实验,回答下列问题.
(1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到适当位置,调节电阻箱使接入电路的电阻为4 Ω时,电流表示数如图乙所示,为________A;电压表示数应为________V.
(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向
________(填“a”或“b”)端移动,使电压表的示数保持不变,同时记下对应的电流值.
(3)多次改变电阻箱的阻值,重复上述操作,得到了下表中所示的数据,通过观察表中的数据,分析得出:当电阻两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越________.
实验序号 1 2 3 4 5 物理量 R/Ω 4 5 10 20 25 I/A 0.40 0.20 0.10 0.08 (4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系,老师提出将表中各组电阻值的倒数算出,1
请你在丙图中描点作出I-的图象.根据画出的图象可知:电压一定时,电流I跟电阻R
R成________比.
3.在探究电流与电阻关系的实验中,使用的电源为两节新干电池.
(1)如图所示,甲图为实验电路,请在接错的一根导线上打“×”,再用笔画线代替导线将电路改正(导线不允许交叉).
(2)电路改正后,进行了三次实验,在第二次实验中电流示数如乙图所示,请将电流表示数填入表格空白处.
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.40 2 10 ________ 3 20 0.10 (3)根据上表数据及相关已知条件计算,三次实验中,滑动变阻器连入电路的最大阻值为________Ω.
4.某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中,按如图甲所示的电路图正确连接电路,逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间,每次闭合开关前,滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。
(1)当接入的电阻R为5Ω时,闭合开关,电流表无示数,电压表示数如图乙所示,移动滑片,两表指针保持不动。若电路中只有一处故障,则故障是___;电源两端的电压
为___V。
(2)排除故障后进行如下操作:①闭合开关,记录电流表示数;②移动滑片使电压表示数为U0时,记录电流表示数;③当接入的电阻R分别为10Ω、15Ω时,闭合开关,重复步骤②;④当接入的电阻R为Rx时,闭合开关,电压表示数大于U0,记录电流表示数:⑤利用测得的数据绘制出如图丙所示的图象。
(3)实验中,滑动变阻器消耗的最大功率为___W。
(4)仍使用原有器材,若使以上四个电阻都能为实验所用,应控制a、b之间的电压至少为___V。
5.小峻和小薇两位同学在“探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表标有“20Ω 2A”的滑动变阻器R'、开关,导线和定值电阻R若干。
(1)请根据如图甲,用笔两线代替导线,将如图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关必须____________ ;连接完电路后,小薇发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则________表(选填“电压”或“电流”)的指针可能有明显偏转。
(3)排除故障后,他们先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为_________V。他们记录的数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ___________。
表1电流与电压关系表2电流与电阻关系
1 2 3 4 5 实验序号 2 ﹣﹣ 电压U/V 1.0 1.2 1.8 电流I/A 0.20 0.24 0.36 0.40 0.44
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