微专题4 伏安法实验
实验Ⅰ 探究电流与电压、电阻的关系
(建议时间:30分钟)
1. (2024徐州)如图甲所示,小明用两节新干电池、定值电阻R和规格为“10 Ω 2 A”的滑动变阻器探究通过导体的电流与电压的关系.
第1题图
(1)请用笔画线代替导线把电路连接完整.
(2)连接电路时,开关应该________(选填“断开”或“闭合”).
(3)第3次实验时,电流表指针如图乙所示,则电流表的示数为________A.
(4)小明一直用两节电池进行实验,记录的数据如下表所示,老师认为其中一组数据有拼凑的嫌疑.请你指出该组实验序号并说明判断理由:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
实验序号 电压U/V 电流I/A
2. (2024黄冈改编)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 0.8 0.16 ② 1.6 0.32 ③ 2.4 ④ 3.0 0.60
第2题图
(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,变阻器连入电路的电阻变大.
(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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________. (3)小明记录的实验数据如表.分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压________.
实验次数 电压U/V 电流I/A 1 0.3 0.08 2 0.6 0.15 3 0.9 0.23 4 1.2 0.30 5 1.5 0.38 6 1.8 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:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 3. (2024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. ①请根据图甲的电路图把图乙的实物电路连接完整.
甲 乙
第3题图
②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:________________________________________.
③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.
丙 丁
第3题图
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I-U图像. ④分析画出的
I-U
图像可得出结论:在电阻一定时,
__________________________________. ⑤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 Ω、15 Ω、20 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 V、1 V和2 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.
实验Ⅱ 测量定值电阻的阻值
(建议时间:20分钟)
1. (2024重庆B卷)小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:
第1题图
(1)在连接电路时,开关S应处于________状态,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最________的位置.
(2)小明同学连接了如图甲所示的电路,闭合开关,电流表________示数,电压表________示数.(两空均选填“有”或“无”)
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线.
(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2 V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为________Ω.
(5)同组小斌同学继续向________(选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差.
2. (2024宜宾)小马同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5 Ω.
第2题图
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接. (2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“A”或“B”)端.
(3)实验过程中得到的部分数据如下表所示.第3次测量时,电流表的示数如图丙所示,请
将读数填入表格中.
实验序号 电压U/V 电流I/A 1 0.8 0.16 2 1.6 0.32 3 2.4 ____ … … …
第2题图丁
(4)在图丁中,把上表中的数据在I-U坐标系上描点并连线. (5)本实验所测得未知电阻的阻值为________Ω.
(6)小马又设计了如图戊所示的另一个电路,也测出了Rx的阻值.图中电源电压未知,R0是滑动变阻器,R是电阻箱(可连续调节电阻值大小,且能读数的变阻器),其调节范围0~999.9 Ω,
是电流表(刻度有些模糊),S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关.
第2题图戊
完成下列实验步骤中的填空:
①先断开S、S1,将电阻箱R阻值调至最大;
②将S拨向接点1,闭合S1,调节________(选填“R”或“R0”),使电流表指针偏转到适当位置,标记电流表指针的位置;
③然后将S拨向接点2,调节________(选填“R”或“R0”),使电流表指针在________,记下电阻箱R的阻值;
④多次重复上述过程,计算电阻箱R读数的______,此即为被测电阻Rx的阻值.