在如图的选项中,能正确反映I与
之间关系的是______,你的理由是:______。
【答案】的电压保持不变 【解析】 【详解】
左断开开关电源反比A滑动变阻器两端
滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,故变阻器滑片以右的电阻丝连入电路中,如下所示:
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即最左端; 电流表无示数,电路断路。电压表示数为3V,则电压表与电源连通,所以电压表并联的那部分断路,则只能是导线并整理好器材;
根据图2描出的图象,电流与导体电阻的倒数成正比,则电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
由图2知电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,即
,
根据串联电路电压的特点知,滑动变阻器两端的电压保持不变,为由以上分析可知,电流与滑动变阻器的阻值成反比关系,I与A图所示图线,可得:C图可得:故能正确反映I与【点睛】
;
断路。
为了保护电路,实验结束后,应先断开开关,先拆除电源两端导线后,再拆除其他导线
成正比关系,故BD错误;
,故A正确;
,故C错误。
之间关系的是A图,你的理由是:滑动变阻器两端的电压保持不变。
研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用,即分别控制电阻不变和电压不变,据此分析滑动变阻器滑片的调整方向,最后一问要理解电压不变时,电流与电阻成反比,则电流与电阻的倒数成正比。
10.小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系.
(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接完整_______.(要求变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关.
①若发现电流表和电压表的示数都很大,这说明小华在实验操作上存在的问题是_________;
②若电压表示数约为3V,但无论怎样移动变阻器滑片,电流表示数始终为0,则电路中出现的故障可能是___________________;
(3)排除故障后,调节变阻器的滑片,测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如下表,分析表中的数据可得出的结论是:________________________________;
(4)为了使上述实验结论更具有普遍性,你认为还应进行下列的哪一项操作?答:_____________________. A.换用电压不同的电源再做实验 B.换用阻值不同的电阻再做实验
【答案】 滑动变阻器的阻值没有在最大值
处 电阻断路 电阻一定时,电流与电压成正比 B 【解析】 【分析】
滑动变阻器与定值电阻串联,滑片向右移,电路中的电阻变大,电流减小,故滑动变阻器应将左半段接入电路中;电流表示数为零说明电路断路,电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常;物理实验中,使结论更具普遍性的方法是多做几次实验. 【详解】
(1)①滑动变阻器与定值电阻串联,当变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,即滑片
向右移动时电阻变大,又上面已接D,故下面接A;
②电源使用两节干电池,故电压表选用0~3V量程,与定值电阻并联; 如图所示:
(2)①为保护电路,在连接电路时,开关应当处于断开状态;闭合开关前滑动变阻器应处于最大阻值状态,而本题中电流表和电压表的示数都很大,说明滑动变阻器的阻值没有在最大值处;
②电流表的示数为零说明电路中有断路,再根据电压表的示数判断出电路故障.电压表示数为3V等于电源电压,说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路,所以故障是电阻断路了;
(3)在表中:导体的电阻一定,导体两端的电压从1V到2V再到3V,相对应的,导体中的电流从0.1A到0.2A再到0.3A.电压增加几倍,电流也增加几倍,故得结论:在电阻一定时,电流与电压成正比;
(4)换用阻值不同的电阻,多进行几次实验可避免实验的偶然性,使结论更具普遍性,故选B.
故答案为(1)如上图;(2)①滑动变阻器的阻值没有在最大值处;②电阻断路;(3)电阻一定时,电流与电压成正比;(4)B. 【点睛】
电压表与定值电阻并联;为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于最大阻值处;探究电流与电压、电阻的关系时,要用到控制变量法.
11.小桃在做“探究电流与电阻的关系”实验时,连接实物电路如图,电源电压为3V。
数据序号 电流I/A 1 0.40 2 0.19 3 0.13 4 0.14 5 0.08 6 0.07
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 (1)连接实物电路前,开关应_________;电路接通前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的______端(填“A”或“B”);电路中滑动变阻器起到了保护电路元件安全和_______的作用;
(2)闭合开关后无论怎样移动滑动受用器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,小桃猜想这可能是由电路中的元件________(填元件的字母代号)发生________故障引起的;
(3)故障排除后,小桃得到的实验数据如表所示,这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的。分析时需要把它别除。错误数据是第_______组;(填数据序号)
(4)剔除错误数据后,小桃得到的结论是:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成________比;
(5)小桃和其他组的小田交流时发现,两细同学收集数据的方案不同:
小桃的方案:收集电压为3V时,电流与电阻的关系的几组数据,比较电流与电阻的关系了;
小田的方案:收集电压分别为1V、2V、3V的三个小组电流与电阻的关系的多组数据,比较电流与电阻的关系;
你认为_____________的方案更合理。
【答案】断开 A 改变电路电流和电压 R2 断路 4 反 小田 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]为了保证电路安全,连接实物电路前,开关必须断开。
[2]电路接通前,滑动变阻器的滑片P应远离下接线柱,置于滑动变阻器的最大阻值处,即图中的A端。
[3]滑动变阻器因为可以通过改变电阻丝的接入长度来改变接入阻值,所以可以起到保护电路元件安全和改变电路中电流和电路两端电压的作用。
(2)[4][5]电流表示数几乎为零,说明电路故障为断路,电压表示数接近3V,说明电压表与电源在电路中,则故障为R2断路。
(3)[6]在“探究电流与电阻的关系”实验时,需要保持定值电阻R2两端电压一定,更换定值电阻,分析表中数据发现,第4次实验定值电阻的阻值大于前面三次,但是通过的电流大于第三次通过的电流,根据I?U可知,当电阻两端电压一定时,导体的电阻越大,通过R的电流应该越小才对,所以第4次实验的数据是错误的。
(4)[7]剔除错误数据后,分析表中数据发现,随着电阻的增大,通过的电流越小,可得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(5)[8]分别收集不同定值电阻两端的电压分别为1V、2V、3V的三个小组电流与电阻的关系的多组数据,比较电流与电阻的关系,这样得出的结论更具有普遍性,所以小田的方案更
合理。
12.小瑛用如图甲所示的电路测量正常工作时电压为2.5 V的小灯泡的电阻.图乙是未完成连接的实验电路.
(1)请你按要求用笔画线代替导线完成图乙中实验电路的连接.要求:滑动变阻器滑片向左移动时,电流表的示数增大.___________
(2)小瑛按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置,其原因可能是______________________(写出一个).
(3)电路正常后,小瑛闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是________A,小灯泡的阻值是________(保留一位小数)Ω.
(4)小瑛又想测量某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丁所示的电路(R为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮助她把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式. 实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路;
B.开关S断开时,读出电流表的示数,记为I1; C.______________________________________.
表达式:Rx=______________(用已知物理量和测量出的物理量符号表示).
【答案】 灯泡断路 0.3 8.3 开关S闭合时,读出电流表的示
数,记为I2 【解析】
试题分析: (1)如图电源由两节干电池串联而成,电源电压为3V,所以电压表选择0-3V的量程,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,滑动变阻器电阻减小,说明滑动变阻器将划片左边电阻丝接入电路,应将滑动变阻器左边的下接线柱接入电路。 (2)闭合开关,如图丙,电压表的示数为3V,为电源电压,说明可能小灯泡断路了,或滑动变阻器短路了
(3)实验步骤:A.按照设计的电路图连接电路;
B.S断开时,读出电流表示数记录为I1,R与RX串联,电源电压U=I1(R+RX); C. S闭合时,读出电流表示数记录为I2,R被短路,电源电压U=I2RX; 由于电源电压不变,则 I2RX = I1(R+Rx),(I2- I1)Rx= I1R,Rx=