则小明所探究问题的自变量是:
。
8在串联电路中,探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时,记录的实验数据如下表所示。
请根据表中数据判断:
当电阻R=5Ω时,电压U=V。
9小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,实验室有如下器材供选用:
A.两节干电池
B.开关一个和导线若干
C.电压表(0﹣3~15V)
D.电流表(0~0.6﹣3A)
E.滑动变阻器(0~10Ω)
F.滑动变阻器(0~100Ω)
(1)小华同学完成实验电路设计后,为了操作顺利和方便,除了A、B、C和D外,小华同学还需选用
器材(选填“E“或“F”);
(2)根据设计的实验电路要求,请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线;
(3)如图甲所示,连接好电路.在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至 端(选填“G”或“H”);
(4)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,此时电路中的一处故障是 (选填A、B、C或D);
A.滑动变阻器断路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻Rx断路
D.定值电阻Rx短路
(5)排除故障后,电流表示数为0.40A,电压表示数如乙图所示,则本次实验测得的定值电阻Rx是 Ω.
10伏安法测定值电阻的实验:
(1)请在方框内画出实验电路图
(2)图24是小红连接的电路。
实验中某次电压表、电流表示数如图25,电压U=__________V,电流I=______________A。
算出R=_______________
。
(3)小明发现图24的电路接线错了,电压表实际测量的是________________两端的电压。
11小天同学在做“用伏安法测电阻”的实验时,除了滑动变阻器的铭牌不清楚之外,其他实验器材齐全且完好。
电源电压不变,电流表和电压表对电路的影响均忽略不计,以下是他的实验过程,请回答下列问题:
(1)小天连接了如图甲所示的电路测量带测电阻Rx的阻值,请指出电路连接的错误之处:
(写出一种即可)
(2)更正电路之前,小天发现可以利用甲图所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值,他闭合开关。
读出电压表的示数为10V,电流表的示数为0.2A,则可以计算出滑动变阻器的最大阻值为Ω
(3)小天按照图乙所示电路图正确连接好电路后,为了减小实验误差,他选择了合适的量程进行了多次测量,以下是他的实验记录,第一次:
当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电压表指针如图丙所示,第二次,当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表示数为0.58A,电压表指针如图丁所示,第三次,当滑动变阻器的滑片位于最右端时,电流表示数为1.1A,则Rx的平均阻值为Ω(精确到0.1Ω)
12(11分)用伏安法测电阻,实验电路如图16甲所示
(1)连接电路时,开关应该是的。
(2)大山同学在实验中的某次测量,电压表与电流表的读数如图16乙所示,则此时待测电阻的阻值为Ω。
请你根据图16甲的电路图,在图16丙中用笔画线代替导线帮大山同学连接实物图(导线不能交叉)
(3)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,电源电压保持不变,但电源电压值未知,请你利用剩下的器材测出Rx的表达式。
a.实验过程:
b.Rx的表达式:
Rx=
13小明利用如图实验装置探究“电流跟电压的关系”,电源电压恒为3V,电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样.
实验组次
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整;
(2)刚连完最后一根导线,发现两电表指针立即发生偏转,其原因可能是 (只填序号)
A.开关未断开B.滑动变阻器短路C.电阻R断路
(3)解决问题后,闭合开关,调节滑动变阻器,小明得到五组数据(如上表):
①获得第3组实验数据后,要想得到第4组数据,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
②分析论证时,同组小丽通过计算,认为表中有一组可能是错误的,请指出她认为错误的数据组次及原因 .
③排出错误数据后,分析可得:
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端电压成 比.
14小明探究电流与电压的关系,实验前他猜想:
通过导体的电流可能与其两端的电压成正比,为此,他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒为6V,电阻箱R1规格“0-999.9Ω”,滑动变阻器R2规格“100Ω1A”。
(1)图乙是小明连接的实物电路,请在图中补画一根导线,使之成为完整实验电路,要求滑片P向右移动时,R2接入电路的电阻变大;
(2)正确连接电路后,调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现两电表示数均为零,则电路故障可能为
A.R1短路B.R1断路C.R2短路D.R2断路
(3)排除故障后,他调剂R1和R2的阻值,进行了第一次实验,两电表的示数如图丙所示,则对应的电压、电流值分别为:
、。
(4)接着他保持开关闭合及R2的滑片位置不动,调节R1的阻值,又测得了三组数据,如表所示,他分析实验数据后发现,通过R1的电流与其两端的电压不成正比,请指出他在操作中存在的问题
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
2
4.0
0.20
3
4.5
0.15
4
5.0
0.10
①;②。
(5)正在小明准备重新做实验时,同组的小华巧妙处理了实验数据,做出某个元件的I-U图像,顺利得出了正确结论,①请你帮助小华在图丁中画出该图像;②根据图像得出的结论是。
15在探究电流与电阻关系的实验中,所用的器材如下:
蓄电池(6V)、电流表、电压表、定值电阻(5
、10
、15
各一只)、开关、滑动变阻器(1.5A20
)、导线若干。
(1)请你帮助小军按图甲所示的电路图连接图乙的实物电路,要求滑动变阻器的滑片移到右端时接入电路中的阻值最大。
(2)补接后小军先将5
电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,电流表示数如图丙。
请读出示数:
A。
(3)当小军将10
电阻换接成15
电阻后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表示数仍为2V,分析其原因可能是(答出一种情况即可)。
(4)小军完成此实验后,想利用原有器材进行“伏安法测电阻”的实验。
电路连接正确后闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数为6V,你认为发生故障的原因是。
(5)排除故障后,将滑片P移到某一位置时,两表读数如图丁所示,小军计算得出所测电阻的阻值R=
。
你认为这个结果可靠吗?
,理由是。
16小美在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选用的器材如下:
二节干电池,一个电流表,一个电压表,一个滑动变阻器,额定电压为22.5V的小灯泡,开关,导线若干。
设计的电路图如甲图所示。
请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。
开关闭合前,使滑动变阻器的滑片处于最端。
(填“左”或者“右”)
根据小美记录的数据信息,要让小灯泡正常发光,电压表的示数应该是V。
电路中电流表及导线的电阻都很小,对电路的影响忽略不计,且小美测量的数据准确无误,通过对实验记录中的数据计算分析,你分析的新问题是。
导致此问题产生的根本原因是。
17已知通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,实验器材有:
稳压电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关各一个,导线若干。
(1)请用笔画线,将图。
中的电路补充完整。
(2)连接电路时,将滑动变阻器的滑片移到了阻值最大端,电流表选择了0~3A的量程。
连接好电路后,为确定电流表的量程选择得是否合适,应进行怎样的实验操作?
__________
(3)设计出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(4)小明通过实验操作,还确认了电压的取值范围。
在该范围内,他预设了n个间距相等的电压值。
为了使测得的实验数据更精确,预设的每个电压值还应满足什么条件?
__________
(5)在该实验中,若滑动变阻器的接线柱接触不良,则闭合开关时,电流表和电压表的示数情况是__________(只有一个正确选项,将正确选项的字母填在横线上)
A.只有电流表有示数
B.只有电压表有示数
C.电流表和电压表均有示数
D.电流表和电压表均没有示数
参考答案
1【答案】
(1)见解析图;
(2)①按照电路图连接电路;②将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数I1;③将开关的“刀”掷于触点“2”,记下电流表的示数I2;(3)
。
【解析】根据给定的实验器材,可以设计电路图为:
实验步骤为:
按照电路图连接电路;
将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数I1;
将开关的“刀”掷于触点“2”,记下电流表的示数I2。
电阻
。
故答案为:
(1)见解析图;
(2)①按照电路图连接电路;②将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数I1;③将开关的“刀”掷于触点“2”,记下电流表的示数I2;(3)
。
2【答案】
(1)如图所示:
(2)断开;(3)控制变量,电压;(4)2.4;0.4;(5)正比。
【答案】
(1)电流表示数变大;电压表示数变大;
(2)所示;(3)阻值为7.5Ω。
【解析】
(1)依照小红连接的电路中,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左端移动,变阻器连入电路中的电阻变小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律,电路中电流变大,即电流表示数变大;根据
得,U=IR,定值电阻即电压表示数变大;
(2)原电路中,电压表测电源电压是错误的,应与测待测电阻并联,改正后如下图所示:
(3)电路改接正确后,调节滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图丙、丁所示,图中电表均选用小量程,分度值为分别为0.1V和0.02A,示数分别为1.8V和0.24A,由欧姆定律,此时被测出Rx的阻值为:
.
4【答案】
(1)
;
(2)电阻;改变电路中的电流和电压;(3)断开;D;(4)2.6V;(5)正比。
【解析】
(1)滑动变阻器与定值电阻、电流表串联接入电路中;连接滑动变阻器时,采取“一上一下”的接法;由丙图可知,电流表的量程为0﹣0.6A;如图所示:
;
(2)探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,应控制电阻保持不变;滑动变阻器除了保护电路外,还可以改变电路中的电流和电压;
(3)连接电路时开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至最大阻值的D端;
(4)由图可知,电压表量程为0﹣3V,分度值为0.1V,电压表示数为2.6V;
(5)由图像可知,在电阻一定的情况下,电流与电压的图像为一条直线,则表明:
导体的电阻一定时,导体中的电流与该导体两端的电压成正比。
5【答案】
(1)见图
(2)断开;(3)B;(4)滑动变阻器连入的是C、D两个接线柱;(5)0.36;电阻一定,导体中的电流与导体两端的电压成正比;(6)
【解析】
(1)电路图要与实物图相对应;2)连接电路时,开关应断开;(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处;(4)电压表示数接近电源电压,说明滑动变阻器接入电路电阻太小,可能同时接入上面两个接线柱;(5)根据表中数据寻找规律发现,电压与电流的比值是个定值,故4次实验电流表示数为0.36A.并可由此得出电阻一定,导体中的电流与导体两端的电压成正比的结论;(6)闭合开关,滑片P滑至a端,滑动变阻器连入阻值为零,电源电压U=I1Rx;滑片P滑至b端,滑动变阻器连入阻值最大为R0,电源电压U=I2(RX+R0),根据电源电压不变,就可得出
6【答案】
(1)电压表示数为2.5伏
(2)B(3)小灯泡与滑动变阻器串联,二者电压和应等于电源电压4V,而图线b与a交叉点处,电压和大于4V
【解析】
(1)实验中电压表测量小灯泡电压,当电压表示数为2.5伏时,可知小灯泡在额定电压下工作,为正常发光;
(2)由图可知当滑片在A端时,滑动变阻器电阻最大,电路电流最小为Imin=0.1A,此时总电阻为:
;
灯泡正常发光时电流Imax=0.3A,此时灯泡电阻为:
;
变阻器最大阻值约为:
,为保护灯泡允许的最大电流为Imax=0.3A,故选滑动变阻器B;
(3)实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,二者电压和应等于电源电压4V,而图线b与a交叉点处,电压和大于4V,故b图线错误。
7【答案】电阻的温度
【解析】由题意可知,导体两端的电压相同,电阻的温度不同,闭合开关后电路中的电流不同,说明电阻的阻值不同,由欧姆定律可知,导体的电阻大时,电路中的电流小,所以小明所探究问题的自变量是电阻的温度.
8【答案】4.5
【解析】由表中的数据可知,电阻的阻值增大4欧,导体两端的电压增大2伏,电阻的阻值增大2欧,导体两端的电压增大1伏,所以导体的电阻增大1欧,导体两端的电压增大0.5V,所以当电阻等于5欧时,导体两端的电压为:
.
9【答案】
(1)E;
(2)
;(3)G;(4)C;(5)5.5
【解析】
(1)滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数,实现多次测量;滑动变阻器的阻值较大,则其两端分担的电压较大,定值电阻两端分担的电压较小,当滑片移动时,电压表的示数变化较小,不利于实验的结果的测量;故应选用滑动变阻器(0~10Ω);
(2)电源电压为2节干电池,为3V,故电压表量程为0﹣3V;滑动变阻器采用一上一下的接法,如图:
;
(3)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大,即滑片移到G端;
(4)闭合开关后电流表没有示数,而电压表有示数,说明电压表并联部分断路,即定值电阻Rx断路;故选C;
(5)电压表的示数为2.2V,电流表示数为0.40A,由
得测得的定值电阻Rx为:
。
10【答案】
(1)如图
(2)2 0.1 20
【解析】
(1)如图;
(2)如图所示,电压表接在0—3V量程,分度值0.1V,示数为U=2V;电流表接在0-0.6A,分度值0.02A,示数为I=0.1A,所以电阻
;
(3)据图示可知,电压表并联在滑动变阻器两端,所以电压表实际测量的是滑动变阻器两端的电压。
11【答案】
(1)滑动变阻器同时接了下面二个接线柱
(2)50(3)10.4
【解析】
(1)滑动变阻器串联在电路中,正确的接法应该是“一上一下”;
(2)更正之前,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,而且此时,滑动变阻器连入电路阻值最大,用电阻的计算公式计算即可;(3)当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电路中总电阻最大,电流最小,电压表读数应该最小,比较图丙、丁中的指针位置,可以确定图丙使用的接线柱是小量程的接线柱,此时电压表读数为2V,由
(2)可知,此时滑动变阻器两端电压为10V,这样可以确定电源电压为12V,这样可以算出三种不同情况下的Rx的值:
第一次:
电压2V,电流0.2A;第二次:
电压6V。
电流0,58A;第三次:
电压12V,电流1.1A。
算出三个值,最后求平均值。
12【答案】
(1)断开的;
(2)8Ω;如图所示;(3)a.实验过程;①闭合开关1,断开开关2,测出电流表示数I1,②闭合开关1和开关2,测出电流表示数I2。
b.RX的表达式:
R=
【解析】
(1)连接电路或调换仪器时,先要断开开关。
(2)电阻R=
=
=8Ω;实物图如下
(3)因为电压表坏了,无法用电压表测量电压,所以要借助已知电阻来求电压,因此要用并联,只有并联时它们的电压相等。
先断开开关2,测出滑动变阻器的电流I1,这样就可以求出电源电压RI1,这个电压值不变,再闭合开关2,测出总电流I2,求出未知电阻的电流I=I2-I1.电压、电流都有了,算电阻就容易了。
13 【答案】
(1)
;
(2)A;(3)①A;②第1组数据;电流不可能为0.1A;③正.
【解析】
(1)将变阻器接“一上一下”原则接入电路中,如下图所示:
(2)刚连完最后一根导线,发现两电表指针立即发生偏转,其原因可能是开关未断开,故选A;
(3)①获得第3组实验数据后,要想得到第4组数据,由表格数据可知,电流表的示数由0.3A增大为0.4A,电流变大,电路中电阻变小,故滑片P应向A端调节;
②由第1组数据可知,电路中的电流I=0.1A,电路中的总电阻应为:
,
根据电阻的串联可知,实际电路中的最大总电阻:
R总′=R1+R2=5Ω+20Ω=25Ω<30Ω,所以第1组数据错误;原因是电路中的电流不可能为0.1A;
③由表中数据可知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,即:
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
14【解析】
(1)如图所示:
(2)R1短路电压表无示数,电流表有示数,A错误;R1断路电压表有示数,电流表无示数,B错误;R2短路两表都有示数,C错误;R2断路,相当于干路断开,两表都没有示数,D正确;
(3)电压表的示数为3.0V,电流表示数为0.3A;
(4)①探究电流与电压的关系应该控制R1的阻值不变;②实验过程中开关不能一直闭合;
(5)由题意可知应该做出滑动变阻器的I-U图像,三组数据分别为(0.20A,2V)、(0.15A,1.5V)、(0.10A,1V),利用描点法作图即可,如图所示:
由此可知滑动变阻器的电流与其两端电压成正比。
15【答案】
(1)
(2)0.4;
(3)滑动变阻器最大阻值太小,或15
定值电阻阻值太大,或定值电阻两端的电压大;
(4)定值电阻断路(电阻断路或待测电阻断路)
(5)5;不可靠;没有多次测量求平均值以减小误差。
【解析】
(1)由于要求滑动变阻器的滑片移到右端时接入电路的阻值最大,所以应连接滑动变阻器下端左端的接线柱,如下图所示:
;
(2)由图丙可知,电流表使用的量程为0—0.6A,最小刻度为0.02A,此时电流表的读数为0.4A;
(3)当小军将10
电阻换接成15
电阻后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表示数仍为2V,是由于滑动变阻器的阻值太小,滑到最大值处时,电压表的示数变化值太小的原因;
(4)电路连接正确后闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数为6V,说明此时电压表测量的为电源电压,所以故障为定值电阻断路;
(5)由图丁可知,此时定值电阻两端的电压为5V,通过它的电流为0.1A,则此时电阻的阻值为:
。
16【答案】
右(3)2.5(4)小灯泡中的电流与电压不成正比小灯泡的电阻随温度升高而增大
【解析】
(1)滑动变阻器连接时是“一上一下”;
(2)闭合开关前要使滑动变阻