17.1 电流与电压和电阻的关系 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。下列结论与图象相符的是( )
A.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
2.(2022秋·河南商丘·九年级期末)在“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中,下列说法正确的是( )
A.两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论
B.探究电流和电压的关系中,滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定
C.在探究电流和电阻的关系中,滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的电压
D.两个实验都用到的实验探究方法是转换法
3.(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,下列说法中错误的是
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过乙导体的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.6A
C.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
二、填空题
4.(2022秋·河南洛阳·九年级统考期末)德国物理学家 通过大量的实验研究,在1826年提出了导体的电流跟导体两端的电压和电阻的关系,并将他的名字命名 的单位。
5.(2022秋·河南信阳·九年级期末)在探究“电流与电压和电阻的关系”时,采用的科学方法是 。探究电流与电压的关系时,保持 不变,改变电压;探究电流与电阻的关系时,保持 不变,改变电阻。
6.(2022秋·河南驻马店·九年级统考期末)物理学研究中经常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”等科学方法.在下列研究实例中,采用了“控制变量法”的是 ;采用了“等效替代法”的是 ;采用了“类比法”的是 (均填序号).
(1)研究串联、并联电路时,引入“总电阻”.
(2)“密度”的定义方法.
(3)研究电流时与水流进行对比.
(4)研究电流与电压关系时,保持导体的电阻不变.
三、实验题
7.(2022秋·河南周口·九年级统考期末)在“探究电流和电阻关系”的实验中,提供的器材有电源(恒为4.5V),定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),滑动变阻器R′(50Ω 1A),电压表(0~3V,0~15V),电流表(0~0.6A),开关,若干导线。小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)根据图甲中的电路图,连接图乙中实物图,使滑动变阻器的滑片P位于右端时接入电路中的阻值最大;
(2)电路连接完毕,闭合开关后,发现电流表的指针向左偏,造成这一现象的可能原因是 ;排除电路故障后,闭合开关并调节滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示,为 A;
(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复实验,并绘制出I-R图像,如图丁所示,由图像可得出结论: ;
(4)为完成该实验探究,滑动变阻器连入电路的最小阻值为 Ω;
(5)以现有的实验器材进行实验,定值电阻两端的预设电压可取的最小值为 V。
8.(2022秋·河南三门峡·九年级统考期末)小红利用图1所示的电路探究“电流与电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)闭合开关前应将滑动变阻器滑片移动到最 端。闭合开关,小红发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,换用不同的电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下对应的电流表的示数,得到如图所示的电流随电阻变化的图像,由图像可得出结论: ;
(3)实验过程中,小红在将阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻时,她应向 (选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 V;
(4)为了保证能够利用给出的5个电阻完成实验,滑动变阻器的阻值至少 Ω。
9.(2022秋·河南洛阳·九年级统考期末)小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变阻器R'的规格是“50Ω 1A”,阻值为10Ω的电阻一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。
实验次数 1 2 3 4
U/V 5.0 6.0 7.0 8.0
I/A 0.61 0.70 0.79
(1)小明根据图甲所示的电路图连接好电路后,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路中存在的故障可能是 ;
(2)排除故障后,闭合开关S,通过调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端施加不同电压时对应的电流值,并记录在上表中。第1次实验时电流表的读数如图乙所示,则此时通过电阻的电流为 A。分析这些数据,可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;
(3)若将定值电阻换成小灯泡来完成上述实验,你认为此实验方案可行吗? ,你的理由是 ;
(4)此实验要求改变电阻两端的电压进行多次测量,这样做是为了 (选填“减小误差”或“寻找规律”)。
10.(2022秋·河南濮阳·九年级统考期末)某实验小组在探究“电路中电流与电阻的关系”时,实验室可供使用的器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向d端滑动时接入电路中的阻值变小 ;
(2)将5Ω的电阻接入a、b间,并连接完整电路后闭合开关S,发现电流表无示数,电压表为电源电压,则电路故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为U0,此时电流表的示数如图乙所示为 A;
(4)将5Ω的电阻依次换成10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入a、b间,闭合开关,滑片P应向 (选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值,并画出了图丙所示的图像,从而得出结论:电压一定时, ;
(5)完成上述实验后,实验小组的同学继续探究电流与电压的关系,他们 (选填“可以”或“不可以”)继续使用图甲的电路图,他们记录实验数据的表格如表所示,请帮他们补充完整。
实验次数 I/A
1 0.3 1.5
2 0.4 2
3 0.5 2.5
11.(2022秋·河南三门峡·九年级统考期末)在“探究电流与电阻的关系”实验中,如图甲所示为电路图,图乙所示为实物图,请完成下列问题:
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2 0.1
(1)根据电路图,用笔划线代替导线,连接实物图。(导线不能交叉)
(2)连接电路时,滑动变阻器的滑片应滑至 端(选填“A”或“B”)。
(3)保持电压表示数不变,将5Ω电阻分别替换成10Ω、20Ω的电阻,电流表示数的变化情况是 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)在上问中,要保持电压表示数不变,应移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的电阻阻值 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(5)根据表中数据,你得出的结论是: 。
12.(2022秋·河南郑州·九年级期末)小明利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,五个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,电源电压由三节新干电池提供。
(1)请根据图甲所示的电路图,找出图乙中接错的那一根导线,在这根导线上打“×”,并画出正确的连接位置 ;
(2)连接电路时,开关应 ;
(3)小明将5Ω的定值电阻接入电路进行实验,连接完实验电路,检查无误后,闭合开关,电路正常工作。过一段时间后,突然发现一个电表的示数变为零,而另一个电表的示数变大。若此时实验电路中只有一处出现故障,则可能的情况是 ;
A.变阻器短路,电压表示数为零
B.变阻器断路,电流表示数为零
C.定值电阻断路,电流表示数为零
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到某一数值,记录电流表示数。接下来小明打算将5Ω电阻换成10Ω继续进行实验,闭合开关后,应向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数不变,记录电流表示数;
(5)小明将剩余的三个电阻分别接入电路,记下每次对应的电流表的示数,根据实验数据画出如图丙所示的图像,分析图像可以初步得出结论: ;
(6)若实验器材中有多种规格的滑动变阻器可以选择,控制定值电阻两端的电压与上述实验中一样,为了能利用这五个电阻顺利完成实验,小明应选择滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
13.(2022秋·河南鹤壁·九年级统考期末)小明利用如图甲所示的实验装置探究“电流跟电压的关系”,电源为两节新干电池,电阻R为定值电阻,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)连接电路的过程中,开关应 ,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现两表指针偏转情况如图乙所示,则故障是 出现了 (选填“短路”或“开路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,测得数据如表所示,其中第2次实验中电流表的示数如图丙所示,其读数为 A;在得到第2组实验数据后,他将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动适当距离后得到了第3组数据。由表中数据可知电阻R的阻值为 Ω;
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.2 0.4 0.5
(4)在这个实验中,滑动变阻器的主要作用是保护电路和 ;
(5)请分析表中的数据,你能得到的结论是 。
14.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,用2节新干电池做电源,其他器材如图甲所示。
(1)电路中滑动变阻器的主要作用是 ;
(2)小明将实物连接成如图甲所示电路。经查,其中有一条连线错误,在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线;
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是 (填一种即可);
(4)排除故障后进行实验,将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动,发现随着电压表示数的变大,电流表示数 ,依次记录电压表与电流表的示数。;
(5)根据实验数据,作出I﹣U图像。分析图像可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 比;
(6)进一步分析I﹣U图像,结合实验器材规格可知:当电压表示数为3V时,滑动变阻器的滑片P位于 端,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路的电阻为 Ω。
15.(2022秋·河南三门峡·九年级统考期末)如图所示,在研究“导体电流与电阻关系”的实验中,同学们分组利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻和滑动变阻器进行了探究,滑动变阻器规格是“ 18Ω 1A”,电源电压4.5V并保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整 ;
(2)其中一组同学连接电路后,闭合开关,发现电压表的示数等于电源电压,电流表的示数为零。你认为出现上述实验现象的原因是 ;
(3)排除故障后,先接入5欧的电阻,滑片P移到最大阻值处,闭合开关,移动片移到阻值最大处,闭合开关,移动滑片的同时,眼睛应注视 (选填“电流表”或“电压表”)使其示数为某一预设值;若用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路,应将滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,这样操作的目的是 ;
(4)在继续探究中发现若用 25欧的定值电阻代替原来的定值电阻,无论这样移动电压表的示数都不能满足电压表的示数2.5V,要完成这组数据,更换的滑动变阻器最大阻值至少为 Ω。
16.(2022秋·河南平顶山·九年级统考期末)小明在探究“电流与电压的关系”实验时,准备的器材有:电源(9V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻、开关、滑动变阻器(50Ω 1.0A)和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线完成图乙的电路连接 ;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,造成这一现象的原因可能是 ;
实验序号 1 2 3 ……
电压U/V 1 1.5 2.5 ……
电流I/A 0.2 0.3 ……
(3)排除故障后,实验过程中得到的部分数据如表所示。第3次测量时,电流表的示数如图丙所示,请将该数据填入表格中。通过表格数据,你得出的实验结论是: ;
(4)实验中将定值电阻换成小灯泡,还能不能得出正确的实验结论? (选填“能”或“不能”)。理由: ;
(5)若在实验中,发现电压表3V的接线柱发生了损坏,小明仅将电路连线做了简单调整,就较准确地测出了电压值并完成了该实验的探究,请你简要写出他的实验操作 。
17.(2022秋·河南鹤壁·九年级统考期末)在探究电流与电阻关系的实验中,所用实验器材均完好,如图所示,电源电压为6V不变,定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑动变阻器规格为“20Ω ,1A”。
(1)实验前,发现电流表的指针位置如图甲所示,原因是电流表 ;
(2)如图乙所示,导线应与滑动变阻器的 (选填“A”或“C”)接线柱相连;
(3)电路连接完成后,分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如表所示,则实验中控制电压表的示数为 V不变。当使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同,为了继续完成第四次实验,如果只能更换电源,则电源电压应不高于 V;
实验次数 1 2 3 4
R/Ω 10 15 20 30
I/A 0.3 0.2 0.15
(4)分析实验数据得出结论:在 一定时, 。
18.(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)某小组同学按图(a)、(b)所示的电路图连接电路分别进行实验。在这两个电路中,电阻R1与R2为阻值不同的定值电阻。实验时,他们通过改变滑动变阻器R的滑片位置,得到的实验数据如表一、二所示。
表一 表二
实验序号 A1表示数(安) A2表示数(安) V1表示数(伏) V2表示数(伏) 实验序号 A1表示数(安) A2表示数(安) V1表示数(伏) V2表示数(伏)
1 0.1 0.2 2 2 4 0.2 0.2 2 6
2 0.1 0.3 2 2 5 0.3 0.3 3 6
3 0.1 0.5 2 2 6 0.4 0.4 4 6
(1)对上述电路和表格进行比较、分析,可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图 [选填“(a)”或“(b)”]所示的电路图进行实验测得的。
(2)分析 (选填“表一”或“表二”)中电表 与电表 的示数关系(选填表中电表符号),可验证:当导体 (选填“R1”、“R2”或“R”)电阻不变时,通过该导体的电流跟它两端的电压成正比。
(3)分析比较实验序号1与4中的电压表V1和电流表A1的示数及相关条件,可验证 。
19.(2022秋·河南开封·九年级统考期末)小强利用如图甲所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。已知电源电压保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,电流表、电压表、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请结合电路图,用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整;( )
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调节至最 (填“左”“右”)端;
(3)电路连接完整闭合开关后,小强发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表有示数且不变,造成这一现象的原因可能是 。
(4)排除故障后闭合开关,小强用R=5Ω的电阻做完实验,接着把R换为10Ω的电阻接入电路后闭合开关,电压表示数如图丙所示,电压表示数为 V;为了完成实验,他接下来的操作是 。
(5)实验过程中,依次接入四个定值电阻,正确操作,记下电流表的示数。利用描点法得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:电阻两端电压一定时,导体中的电流跟电阻成 比。
(6)本实验中测量了多组数据,你认为以往的实验中多次测量的目的与本实验相同的是 (请举一例)。
20.(2022秋·河南周口·九年级统考期末)小明用如图所示的电路探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”,电源电压恒定。
(1)实验之前,图中滑动变阻器的滑片应移动到 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片时,小明发现电压表无示数,电流表有示数。其原因可能是 (写出一个);
(3)排除故障后依次接入阻值不同的电阻,当将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时,为了保持电阻两端电压一定,滑动变阻器的滑片应向 移动;
(4)实验中小明不断更换不同电阻并调节滑动变阻器阻值保持电压表示数为 V不变,并记录电流表示数如表所示。分析表中数据可知,第 次实验存在问题,在处理数据时应排除;
(5)小明通过分析实验数据最终得出的结论是: 。
序号 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 25
I/A 0.4 0.2 0.18 0.1 0.08
21.(2022秋·河南鹤壁·九年级统考期末)如图是“探究电流与电压关系”的实验电路,三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻进行探究。
(1)请用笔画线代替缺少的两根导线,将图甲中的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大) ;
(2)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);排除故障后,缓慢移动滑片P到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为 V;
(3)将不同小组的数据汇总后,得到下表,分析可得:在电阻一定的情况下, ;
(4)实验结束后,小明将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系请你对小明的做法进行评价: 。
R1 5Ω
U/V 0.8 1.0 1.5 2.0
I/A 0.16 0.20 0.30 0.40
R2 10Ω
U/V 1.2 1.8 2.2 2.6
I/A 0.12 0.18 0.22 0.26
R3 15Ω
U/V 1.5 1.8 2.1 2.4
I/A 0.10 0.12 0.14 0.16
22.(2022秋·河南南阳·九年级统考期末)小明和小华用相同的器材研究导体中电流与导体两端电压的关系。除了电源(3V)、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器外,还有可供选择的:A.定值电阻;B.小灯泡。
(1)完成实验应选择器材 (填“A”或“B”),理由: 。
(2)请你根据图中的电路图帮助小明用笔画线代替导线完成图中的实物电路连接 。
(3)小华接好电路后闭合开关,电流表示数如图所示,电流大小为 A。小明由此分析出小华实验操作时有不当之处,请你帮他指出: 。
(4)小明通过实验测出了下表中的数据,分析数据可以得出的结论是 。
序号 1 2 3
电压U/V 0.5 1.0 1.5
电流I/A 0.05 0.1 0.15
23.(2022秋·河南开封·九年级统考期末)某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时,
(1)设计了如图甲所示电路,电源为三节新干电池,此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 ;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑动时,电流表示数变大,连线不得交叉);
(3)经检查电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,若电路中只有一处故障可能是 ;排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至 (选填“A”或“B”)端,如图乙所示,闭合开关后移动滑片到某一位置时,电流表的示数为 A;
(4)图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像,由图像可知电阻R两端的电压为 V,当电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动,若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
24.(2022秋·河南新乡·九年级统考期末)小明和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器R′的规格是“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示是小明画出的电路图,小亮进行实物连线如图乙所示,请你在虚线框内把电路图补画完整 (要求所补画的元件与实物电路对应)。
(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左端,如图丙所示,其原因是 (选填“A”或“B”)
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
(3)确认电路无误后,闭合开关进行实验,第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丁所示,记为 V;他们记录的数据如下表所示,老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第 组(填写实验序号),理由是 。
实验序号 ① ② ③ ④
电压/V 0.5 1.2 1.8
电流/A 0.10 0.24 0.34 0.5
(4)排除有拼凑嫌疑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在 不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(5)小明利用实验数据还计算出定值R的阻为 Ω(结果保留一位小数);
(6)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是 。
A.探究影响滑动摩擦力大小的因素
B.探究杠杆的平衡条件
C.刻度尺测物体的长度
25.(2022秋·河南商丘·九年级统考期末)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变).
(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 (填“短路”或“断路”)
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 (填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (填““左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω.
26.(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”.实验开始时,滑动变阻器的作用是 .在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持 不变;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的作用是 .
参考答案:
1.A
【详解】图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,因此得到的是电流和电阻的关系;图象是个反比例函数图象,因此说明电流与电阻成反比,即电流随电阻的增大而减小;在探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变;综上,由图象可得出的结论是:电压一定时,电流随电阻的增大而减小。
故选A。
2.A
【详解】A.“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验都是寻找规律的实验,因此两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论,故A正确;
B.在探究电流跟电压的关系时,要控制电阻的大小不变,改变电阻两端的电压,研究电流随电压的变化关系,因此滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压,故B错误;
C.在探究电流和电阻的关系中,要控制电阻的电压不变,改变电阻的阻值,定值电阻的电压也要发生变化,因此滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定,故C错误;
D.在探究电流跟电压的关系时,要控制电阻的大小不变;在探究电流跟电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,因此两个实验都用到的实验探究方法是控制变量法,故D错误。
故选A。
3.D
【详解】A.由乙的图象可知,当U=1V时,I=0.1A,故A正确、不符合题意;
B.当甲、乙两导体并联后接到电压为2V的电源上时,U甲=U乙=2V,由图知I甲=0.4A,I乙=0.2A,I=0.6A,故B正确、不符合题意;
C.加同样电压时(2V),I甲=0.4A,I乙=0.2A,I甲>I乙,所以R甲<R乙,故C正确、不符合题意;
D.电阻的大小与两端的电压无关,所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变,故D不正确、符合题意.
4. 欧姆 电阻
【详解】[1][2]德国物理学家欧姆经过大量实验和理论研究得出了电流与电压、电阻的关系,即通过导体的电流与导体两端电压成正比,与导体的电阻成反比,为纪念他,将他的名字命名电阻的单位。
5. 控制变量法 电阻 电压
【详解】[1]在探究“电流与电压和电阻的关系”时,采用的科学方法是控制变量法。
[2]探究电流与电压的关系时,保持电阻不变,改变电压,记录电流随电压的变化关系。
[3]探究电流与电阻的关系时,保持电压不变,改变电阻,记录电流随电阻的变化关系。
6. (4) (1) (3)
【分析】解决此题要知道常用的物理学研究方法有:等效法、模型法、比较法、分类法、类比法、控制变量法、转换法等.
【详解】[1]研究电流与电压关系时,保持导体的电阻不变,采用的是控制变量法;
[2]研究电路时引入“总电阻”概念,是等效替代法;
[3]研究电流时把它与水流做比较,运用的是类比法;
“密度”的定义方法,运用的是比值定义法.
7. 电流表的正负接线柱接反了 0.50 在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 4 1.5
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片P应位于右端时接入电路中阻值最大,故滑动变阻器应选左下接线柱与定值电阻串联接入电路,如下图所示
(2)[2]闭合开关后,发现电流表的指针左偏,即出现反偏,说明电流表的正负接线柱接反了。
[3]排除电路故障后,闭合开关并调节滑片P,使电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,电流表选择小量程,分度值为0.02A,其示数为0.50A。
(3)[4]根据实验所得的五组数据绘制出I-R图像知,电流与电阻之积为
UV=IR=0.5A×5Ω=…=0.1A×25Ω=2.5V
为一定值,故由图像可得出的结论为:在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[5]电阻的两端电压控制为2.5V不变,由串联电路电压的规律可得,变阻器的两端电压为
UR=U-UV=4.5V-2.5V=2V
变阻器的两端电压为定值电阻两端电压的,当定值电阻最小为5Ω时,对应的滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为
R滑=0.8R1=0.8×5Ω=4Ω
(5)[6]设定值电阻两端的预设电压为,由串联电路电压规律及分压原理有
等式左边为一定值,故右边也为一定值,当滑动变阻器的最大阻值连入电路时,对应的定值电阻最大,这时控制的电压表示数最小,故有
解得:,故定值电阻两端的预设电压可取的最小值为。
8. 右 断路 导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体电阻成反比 右 2.5 35
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,根据电路图判断滑片应移动到最右端。
[2]根据电压表的示数接近电源电压,说明电压表并联部分之外是通路,结合题干给出的是定值电阻R出现故障,可知定值电阻R断路。
(2)[3]分析图2图象,电压一定时,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都相等,由此得出结论:导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体电阻成反比。
(3)[4]在用10Ω电阻替换5Ω电阻时,应先断开开关,拆下5Ω的电阻,然后换上10Ω的电阻,闭合开关,根据串联分压原理可知,10Ω电阻两端的电压将变大,所以应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,将即滑动变阻器的滑片向右移动。
[5]由图2知,定值电阻两端的电压
UV=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V
即电压表的示数为2.5V。
(4)[6]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V
根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
解得R滑=35Ω,即滑动变阻器的最大阻值至少需要35Ω。
9. 被测电阻断路 0.5 不可行 灯丝的电阻随温度的变化而变化 寻找规律
【详解】(1)[1]电流表无示数,说明电路中有断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极间是通路,则故障原因可能是被测电阻断路。
(2)[2]第1次实验时电流表的读数如图乙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,此时流经电阻的电流为0.5A。
(3)[3][4]研究“电流与电压关系”的实验时,要控制电阻大小不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故实验操作是不可行的。
(4)[5]探究电流与电压的关系时,为了得到普遍规律,改变电阻两端的电压进行多次测量。
10. a、b间断路或定值电阻断路 0.48 c 通过导体的电流与其电阻成反比 可以 电流 电压U/V
【详解】(1)[1]由丙图可知,当即R=10Ω时,I=0.24A,则定值电阻两端的电压为
UV=IR=0.24A×10Ω=2.4V
因此电压表选用0~3V的量程,滑动变阻器滑片P向d端滑动时接入电路中的阻值变小,说明滑动变阻器d端接线柱连入电路中,如图所示:
(2)[2]将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S,发现电流表无示数,则电路可能断路,电压表示数接近电源电压,则电压表和电源接通,若电路故障只出现在定值电阻和滑动变阻器上,则电路故障可能定值电阻断路。
(3)[3]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A。
(4)[4][5]根据串联电路的分压原理可知,将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω、20Ω的电阻依次接入a、b间时,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向c端移动,使电压表的示数为U0不变;如图丙所示的图像可知在电压一定时电流与电阻的倒数成正比,因此可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(5)[6][7][8]要探究探究电流与电压的关系的则要控制电阻一定,由图甲可知可以通过调节滑动变阻器的滑片改变通过定值电阻两端的电流,从而获得多组对应的电压值,因此用图甲可以探究;分析表格中内容可知需要补充的内容为:电流;电压U/V。
11. B 变小 变大 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)[1]根据电路图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻两端的电压;由于不知道电源电压和电路中电流的大小,电流表和电压表都选用大量程,实物图如下所示
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大阻值处的B端。
(3)[3]保持电压表示数不变,将5Ω电阻分别替换成10Ω、20Ω的电阻,根据可知,电流表示数变小。
(4)[4]在上问中,要保持电压表示数不变,根据串联电路的电压规律可知,应增大滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的分压规律可知,应增大滑动变阻器接入电路的电阻。
(5)[5]根据表格中的数据可知,通过导体的电流与导体的电阻乘积不变,故可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
12. 断开 C 左 电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比 20
【详解】(1)[1]由电路图可知,电阻和电压表短路了,定值电阻应与变阻器串联,电压表应与电阻并联,如图所示
(2)[2]为了保护电路,连接电路时开关应断开。
(3)[3]A.若变阻器短路,则电流表的示数会变大,但电压表示数不为零;故A不符合题意;
B.若变阻器开路,电路中无电流,电流表示数为零,电压表示数为零,故B不符合题意;
C.若定值电阻开路,则电路中几乎无电流,电流表示数为零,而电压表示数接近电源电压,故C符合题意。
故选C。
(4)[4]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变。
(5)[5]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(6)[6]因为电源为三节新干电池,所以电源电压为
U=3×1.5V=4.5V
由图丙可知,定值电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.1A×25Ω=…=0.5A×5Ω=2.5V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
U滑=U﹣UV=4.5V﹣2.5V=2V
变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理可知,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.8×25Ω=20Ω
即小明应选择滑动变阻器的最大阻值不小于20Ω。
13. 断开 A 定值电阻R 开路 0.3 B 5 改变定值电阻两端的电压 当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
【详解】(1)[1][2]连接电路的过程中,开关应断开。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大阻值端,起保护电路的作用,由图甲可知,滑动变阻器下面的接线柱接的是右边的接线柱,接入电路的电阻丝是BP段,BP段越长,其电阻越大,由此可知,闭合开关前,滑片P应移到最左端,即A端。
(2)[3][4]由图乙可知,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数;电流表无示数,表明电路中无电流,由此可判断电路故障是开路;电压表有示数,说明电压表、滑动变阻器、开关、电流表与电源组成通路,由此可知电路故障是定值电阻开路。
(3)[5][6][7]由图丙可知,电流表所选量程是0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数是0.3A;由于第2组数据定值电阻两端的电压小于第3组数据定值电阻两端的电压,根据欧姆定律可知,第2组数据通过定值电阻的电流小于第3组数据通过定值电阻的电流,由此可知,完成第2组数据后,要得到第3组,滑动变阻器接入电路中的电阻应变小,由此可得出滑片应向B端移动适当距离;根据表格数据可得定值电阻R的阻值
(4)[8]在探究通过导体的电流与导体两端的电压之间的数量关系的实验中,要控制电阻一定,改变导体两端的电压,看看电流怎样变化,从而得出电流与电压的关系,由此可知滑动变阻器在这个实验中的主要作用是改变定值电阻两端的电压。
(5)[9]由表格数据可知,当导体两端的电压增大时,通过导体的电流也增大,且电流与电压的比值保持不变,由此得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
14. 保护电路以及改变电阻的电压和电流 定值电阻断路 变大 正 B 20
【详解】(1)[1]在“探究电流与电压的关系”时,为得出普遍性的规律,要多次测量,故滑动变阻器除了保护电路外还有改变电阻的电压和电流的作用。
(2)[2]原电路中,电压表串联在电路中是错误的,应与定值电阻并联,改正后如下图所示:
(3)[3]若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与滑动变阻器、电流表、开关与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的定值电阻断路了。
(4)[4]排除故障后进行实验,将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路的总电阻减小,由知电路中的电流增大,电流表示数增大。
(5)[5]分析图像可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(6)[6]由题意知电源电压为3V,电压表测量定值电阻两端的电压,当电压表示数为3V时,即电压表测量电源电压,所以滑动变阻器移到的电压为零,所以滑动变阻器的电阻为零,所以滑动变阻器的滑片P位于B端。
[7]由图像知,当电压表示数为1V时,通过电路的电流为0.1A,由串联电路特点和欧姆定律可得,滑动变阻器连入电路的阻值
15. 定值电阻断路 电压表 右 保持R两端电压不变 20
【详解】(1)[1]由题意可知,定值电阻、滑动变阻器与电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,电流从电源正极出发,依次经过开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器回到负极,电路连接如下图所示
(2)[2]电流表示数为零,说明电路中存在断路,电压表示数等于电源电压,说明电压表与电源接通,故与电压表并联的部分存在断路,即定值电阻R断路。
(3)[3]实验探究导体电流与电阻的关系,要求改变电阻,保持电压不变,所以移动滑片时,眼睛应注视电压表的变化。
[4][5]当R的阻值由5Ω换成10Ω后,由串联电路分压的特点可知,R两端电压变大,为保持R两端电压一定,滑动变阻器接入电路中的阻值应变大,故应将滑片向右移动。
(4)[6]由题意可知,当定值电阻两端电压为UR=2.5V,定值电阻的最大阻值为R=25Ω时,由欧姆定律可得,此时电路中的电流为
此时滑动变阻器两端电压为
U滑=U-UR=4.5V-2.5V=2V
则滑动变阻器要求接入的阻值为
故更换的滑动变阻器至少为20Ω。
16. 定值电阻短路 0.5 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 不能 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 电压表选择0~15 V量程,并联在滑动变阻器两端
【详解】(1)[1]如图甲,滑动变阻器与定值电阻串联,导线接在滑动变阻器左下接线柱上。电压表与定值电阻并联,电压表的“-”接线柱接在定值电阻右端接线柱上,如图所示
(2)[2]闭合开关后,电流表有示数,表明电流表与电源两极是接通的,电压表无示数,造成这一现象的原因可能是与电压表并联的定值电阻短路,分压为零。
(3)[3]如图丙所示,选用的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.5A。
[4]分析表格数据发现:在电阻一定时,定值电阻两端的电压增大几倍,通过电阻的电流也增大几倍,说明在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[5][6]实验中将定值电阻换成小灯泡,不能得出正确的实验结论,因为灯丝电阻随灯丝温度的变化而变化,不能控制电阻不变。
(5)[7]电压表3V的接线柱发生了损坏,如果改用15V的量程仍与灯泡并联,会因指针偏转角度较小导致测量结果不准。电源电压为9V,根据串联电路电流规律,滑动变阻器两端电压等于电源电压减去灯泡两端电压,电压值相对较大,测量较准确,所以可以改用15V量程,把电压表并联到滑动变阻器两端,每次灯泡电压等于电源电压减去电压表示数。
17. 指针没调零 C 3 5 电压 导体中的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)[1]由图甲得,实验前,发现电流表的指针在零刻度线右侧,即指针没有对准零刻度线,原因是电流表指针没调零。
(2)[2]滑动变阻器应采用 “一上一下”串联在电路中,如图乙所示,导线应与滑动变阻器的C接线柱相连。
(3)[3]由表中数据,根据欧姆定律,电压表示数为
[4]当接入的电阻的阻值最大为30Ω,且变阻器接入最大阻值时,电源电压为最大,由分压原理可得
所以电源电压的最大值为
(4)[5][6]由表中数据可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,且通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
18. b 表二 A1 V1 R1 电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)[1]由a图知道,R1与R串联,当滑动变阻器的阻值减小时,电路中的电流变大,电阻R1两端的电压也变大,则V1的示数变大;由b图知道,电阻R2与滑动变阻器并联,两端的电压等于电源电压,滑动变阻器的电阻变小时,电压表的示数不变,通过R2的电流不变,则A1的示数不变;表一中A1和V1的示数都不变,可知是根据图b所示的电路图进行实验测得的。
(2)[2][3][4][5]要得电阻不变时,通过该导体的电流跟它两端的电压成正比,则需保持电阻不变,改变电阻两端的电压,所以应分析表二中的A1和V1的示数,所以应是导体R1的阻值不变。
(3)[6]验序号1与4中的电压表V1和电流表A1的示数,电阻两端的电压相等,R1的电阻大,所以通过的电流较小,可验证电压不变的情况下,电流与电阻成反比。
19. 左 定值电阻断路 2.2 将滑动变阻器的滑片向左调节,使电压表的示数和上一次实验相同 反 探究重力的大小与质量的关系
【详解】(1)[1]由电路图可知,电流表和滑动变阻器均应和定值电阻串联,滑动变阻器“一上一下”接入电路,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,应使滑动变阻器接入电路的阻值最大,故应将滑片调至最左端。
(3)[3]电流表始终无示数说明电路可能断路,电压表有示数且不变的原因可能是定值电阻断路导致电压表串联在了电路中,测量的是电源电压。。
(4)[4]图丙中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数为2.2V。
[5]在探究“导体中电流跟电阻的关系”时应保持电压不变,将5Ω的电阻换为10Ω的电阻,由串联分压规律可知电阻两端的电压会变大,故应将滑动变阻器的滑片向左调节,通过增大滑动变阻器接入电路的阻值来分担多余的电压,使电压表的示数和上一次实验相同。
(5)[6]由丁图可知,电压一定时,每组数据中电流与电阻的乘积一定,所以可得出结论:电阻两端电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比。
(6)[7]本实验测量多组数据的目的是为了找到普遍规律,在以往的实验中,探究重力的大小与质量的关系多次测量的目的与本实验相同。
20. 右 R短路 右 2 3 在电压不变时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关应断开,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处的最右端。
(2)[2]闭合开关,移动滑动变阻器滑片时,小明发现电压表无示数,电流表有示数,说明电路是通路,则其原因可能是R短路。
(3)[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故滑片向阻值较大的一端移动,即滑片向右移动。
(4)[4]在探究电流跟电阻的关系时,应保持电压大小不变;根据表一中的实验数据知,使电压表的示数保持2V不变.读出电流表的示数。
[5]分析表中数据可知,第3次实验存在问题
大于2V,在处理数据时应排除。
(5)[6]通过分析实验数据最终得出的结论是:在电压不变时,电流与电阻成反比。
21. 断路 1.8 通过导体的电流和导体两端的电压成正比 见解析
【详解】(1)[1] “探究电流与电压关系”的实验,滑动变阻器与电阻串联,电压表测量电阻的电压,电流表测量电路电流。滑片P向B端移动时,电路中的电流变大,说明滑动变阻器的滑片向B端移动,接入电路中的电阻变小,因此滑动变阻器的B端接入电路;电源电压由2节干电池组成,因此电源电压为3V,当电阻为5Ω,滑动变阻器接入电路中电阻为0Ω时,电路中电流最大为
所以电流表的量程选择0~0.6A,如图所示:
(2)[2]正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻R开路,使电路中没有电流,电压表测量电源电压。
[3]由图乙得,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.8V。
(3)[4]由表格中数据得,电阻不变时,电流与电压增大的倍数相同,说明当电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[5]小明的做法不可行,小灯泡的阻值会随着温度的变化而变化,根据控制变量法,不能用来探究电流与电压的关系。
22. A 小灯泡温度越高,电阻值也相应增大,为了保持电阻不变,所以使用定值电阻 0.24A 闭合开关前,滑动变阻器的阻值未调至最大阻值处 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)[1][2]小灯泡两端电压越高,灯泡越亮,温度越高,电阻值也相应增大,要保持电阻一定,所以要使用定值电阻。
(2)[3]根据实验要求,电压表测定值电阻两端电压,所以要与定值电阻并联,又因为电源电压为3V,所以选用0~3V量程;根据滑动变阻器工作原理,要将“一上一下”两个接线柱接入电路,滑动变阻器已接了上面一个接线柱,应再接下面一个接线柱,具体连接如图:
(3)[4]根据电流表示数,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.24A。
[5]根据电流表示数为0.24A,可以看出电路中的电流较大,说明小华在接入滑动变阻器时,未将滑片调至最大阻值处。
(4)[6]根据表格数据,可以得到
所以可以得出:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
23. 控制定值电阻两端的电压相同 定值电阻断路 B 0.2 3 右 10
【详解】(1)[1]由于探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同,故滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压相同。
(2)[2]滑片向左滑动时,电流表示数变大,即向左滑动时,滑动变阻器的阻值变小,故需要选择A接线柱,故如下图所示:
。
(3)[3][4][5]电流表无示数则断路,电压表有示数且接近电源电压,则电压表有电流通过,只能是电压表所测量的电阻断路了;闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至B端,即滑动变阻器阻值最大处,为了保护电路;选择小量程,故读数为0.2A。
(4)[6][7][8]从图丙可知,当电阻为5Ω时,电流为0.6A,则定值电阻两端的电压为
故定制定值的电压为3V;当电阻由5Ω更换为10Ω时,根据串联分压,电压表的示数变大,为了保持电压表的示数不变,滑动变阻器需要分担更多的电压,故需要将滑片向右移动;实验中R的阻值为20Ω,电压为3V,电源电压为4.5V,此时滑动变阻器的电压为1.5V,根据电压之比即为电阻之比,故滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
24. A 2.5 ① 见解析 电阻 正 5.1 C
【详解】(1)[1]根据实物图画出电路图,注意滑片以右电阻丝连入电路中,见下图:
(2)[2]开关闭合时,小亮发现电流表的指针在零刻度线左端,如图丙所示,其原因是电流表没调零,故B不符合题意,A符合题意。
故选A。
(3)[3]第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丁所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,故由图丁可知,电压大小为2.5V。
[4]由表中数据,欧姆定律可得,电阻大小为
[5]根据电阻的串联,电路的最大电阻为
故电路中最小的电流为
故第一组实验中电流为0.10A由拼凑的嫌疑。
(4)[6[7]]由表中数据,考虑到误差因素,电压与电流之比为一定值,故在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[8]由
可得,第二组实验的阻值为5Ω,第三组的阻值为
同理,第四组的阻值R=5Ω,则定值电阻R的阻值为
(6)[9]探究电流与电压的关系进行多次测量的目的是为得出普遍性的规律;
A中探究影响滑动摩擦力大小的因素和B中探究杠杆的平衡条件多次测量的目的都是为得出普遍性的规律;C中刻度尺测物体的长度多次测量是为了取平均值减小误差,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
25. 断路 3 不变 右 7.5
【详解】第一空.滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如下所示:
第二空.若定值电阻短路,电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意;若定值电阻断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,符合题意,所以故障为定值电阻R断路;
第三空.图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为:
U=IR=0.6A×5Ω=……=0.2A×15Ω=3V;
第四空.探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即保持电阻两端的电压不变;
第五空.根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应右端移动,使电压表的示数仍为3V.
第六空.电压表控制的电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=4.5V﹣3V=1.5V,
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=0.5×15Ω=7.5Ω,
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少7.5Ω的滑动变阻器.
26. 保护电路 电阻 改变定值电阻两端的电压
【详解】实验开始时,滑动变阻器在该实验中的作用是:保护电路;
探究导体中的电流与导体两端电压的关系时,应保持电阻阻值不变,改变电阻两端电压与通过电阻的电流,改变电阻两端电压;
在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应改变电阻两端电压与通过电阻的电流,测出多组实验数据,进行多次测量求平均值,减小实验误差,在该实验中滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压和电路电流,从而达到多次测量的目的.