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\l "_Tc31833" 【題型1 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系】1
\l "_Tc31833" 【題型2 歐姆定律的應(yīng)用】23
\l "_Tc31833" 【題型3 電流表、電壓表在判斷電路故障中的應(yīng)用】24
\l "_Tc31833" 【題型1 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系】
1.(2023?宿遷)用圖甲所示電路“探究電流與電阻的關(guān)系”。電源電壓為4.5V不變,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值電阻各一個。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線把圖甲電路連接完整,要求:當(dāng)滑片P向左滑動時,變阻器接入電路的電阻變大;
(2)連接電路時,開關(guān)應(yīng)該 (選填“斷開”或“閉合”);
(3)先接入12Ω定值電阻,閉合開關(guān),移動變阻器的滑片P移至合適位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為 V,記下電流表的示數(shù)。斷開開關(guān),將12Ω電阻換成10Ω后,閉合開關(guān),移動變阻器的滑片P使 表的示數(shù)與前一次相同,記錄相關(guān)數(shù)據(jù);
(4)依次改變電阻R的阻值,共測得五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖丙的坐標(biāo)系中描繪出I﹣R圖象為曲線A;
①由圖象可得出的結(jié)論是: ;
②根據(jù)上面所測的五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),把每次實(shí)驗(yàn)時記錄的電流值和對應(yīng)變阻器RP的阻值,在圖丙坐標(biāo)系中描成點(diǎn),將這些點(diǎn)繪成曲線B,發(fā)現(xiàn)曲線B與曲線A (選填“有交點(diǎn)”或“無交點(diǎn)”),其原因是 ;
③本實(shí)驗(yàn)的主要研究方法是“控制變量法”,下列物理教材中的實(shí)驗(yàn),沒有用到“控制變量法”的有 。
A.探究二力平衡的條件
B.探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素
C.用電流表和電壓表測量定值電阻的阻值
2.(2023?日照)小明同學(xué)在參加學(xué)校物理興趣小組探究活動中發(fā)現(xiàn),很多電器產(chǎn)品復(fù)雜的電路都是由簡單的電路組合而成,使用時它們的電流與電壓、電阻總存在一定的關(guān)系。某次探究活動中,小明找到一個未知電阻R1(阻值不變),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。電源電壓保持6V不變,滑動變阻器R2的規(guī)格為“50Ω 1A”。
(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路時,所采用的電流表、電壓表如圖乙所示。閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù)?;瑒踊?,電流表示數(shù)發(fā)生變化。則電路中故障可能是: ;排除故障之后,閉合開關(guān),滑動滑片,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1:
①由表1可知電阻R1= Ω。這些數(shù)據(jù)中第 組(填寫數(shù)據(jù)序號)是明顯錯誤的。請你幫助小明分析讀取數(shù)據(jù)錯誤的原因是: 。
②通過此實(shí)驗(yàn),可以得出電流I與電壓U的關(guān)系:在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓 。
(2)保持其他元件不變,只將R1由10Ω更換為5Ω,要繼續(xù)保持電阻R1兩端電壓3V不變,滑動變阻器R2需要向 (選填“左”或“右”)端滑動;將R1繼續(xù)更換為15Ω、20Ω…,保持R1兩端電壓3V不變,記錄數(shù)據(jù)見表2:
表2
①要想滿足電阻R1兩端電壓保持3V不變,電阻R1可更換的最大電阻值為 Ω。
②分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出電流I與電阻R的關(guān)系: 。
(3)在探究多個變量之間的關(guān)系時,兩實(shí)驗(yàn)均利用了 法。
3.(2023?懷化)圖甲是“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路。
(1)檢查發(fā)現(xiàn)連接的電路中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請?jiān)趫D中連接錯誤的那根導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。
(2)電路接通前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)該移至最 端(選填“左”或“右”)。
(3)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近于電源電壓,則故障可能是:待測電阻發(fā)生了 (選填“短路”或“斷路”)。
(4)排除故障后,閉合開關(guān),改變滑動變阻器滑片的位置,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。表中空白處電壓如圖乙所示,該示數(shù)是 V。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)得結(jié)論:電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成 (選填“正比”或“反比”)。
4.(2023?宜昌)如圖甲為小俊和小紅在探究電阻一定時電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中連接的部分實(shí)物圖。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整,使滑片向右滑動時電流表的示數(shù)變大。
(2)正確連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),則電路可能出現(xiàn)的故障是 。
(3)排除故障后,測量出的數(shù)據(jù)如表,請?jiān)趫D乙的坐標(biāo)紙中描點(diǎn)畫出I﹣U圖像。
(4)小俊和小紅分析圖像后得出了結(jié)論,為了使結(jié)論具有普遍性,小俊提出用剛才的實(shí)驗(yàn)器材增加實(shí)驗(yàn)次數(shù),小紅提出換用不同的定值電阻重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)。你覺得科學(xué)合理的是 (選填“小俊”或“小紅”)的方案。
(5)他們發(fā)現(xiàn)另外一組的同學(xué)畫出的圖像(如圖丙)所反映出的規(guī)律與自己的不同,請你分析該小組實(shí)驗(yàn)中可能存在的問題是 。
5.(2023?無錫)用圖甲所示的電路探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系。器材有:干電池3節(jié)(每節(jié)電壓略小于1.5V),滑動變阻器3個(銘牌上分別標(biāo)有“5Ω?3A”“20Ω?2A”“50Ω?1.5A”字樣),電流表、電壓表、開關(guān)各一個,阻值為5Ω、10Ω、20Ω的電阻各一個,導(dǎo)線若干。
(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至 (選填“A”或“B”)端。
(2)閉合開關(guān)后,電流表和電壓表示數(shù)為0,移動滑片P,兩表指針不偏轉(zhuǎn)。將與電壓表“﹣”接線柱相連的導(dǎo)線從D端拆下,試觸C點(diǎn),電壓表指針不偏轉(zhuǎn),試觸B點(diǎn),電壓表指針偏轉(zhuǎn),若電路中只有一處故障,則可能是 。
(3)排除故障后,重新開始實(shí)驗(yàn),探究電流與電壓的關(guān)系。閉合開關(guān),電壓表示數(shù)為0.7V,電流表示數(shù)為0.07A。移動滑片P,逐步增大R兩端電壓,記錄電壓表的示數(shù)U和對應(yīng)的電流表的示數(shù)I。以電流I為縱坐標(biāo)、電壓U為橫坐標(biāo),采用描點(diǎn)的方式,畫出I﹣U圖像,如圖乙所示。依據(jù)圖像,得到的結(jié)論是 ,實(shí)驗(yàn)中選用的滑動變阻器的銘牌上標(biāo)有 字樣,電源電壓為 V。
(4)在探究電流與電阻的關(guān)系時,為了能使用上一次的某一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),斷開開關(guān),將R換成5Ω,閉合開關(guān),移動滑片P,電流表示數(shù)如圖丙所示為 A;斷開開關(guān),換接未使用過的一個電阻,正確操作后,電流表示數(shù)應(yīng)為 A。
6.(2023?威海)在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,電源電壓恒為9V,滑動變阻器規(guī)格為“50Ω 2A”。
(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整(導(dǎo)線不允許交叉)。
(2)連接好電路,將滑動變阻器阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān),移動滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)始終接近電源電壓。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是 。
A.電流表損壞 B.滑動變阻器短路
C.定值電阻R接觸不良 D.定值電阻R短路
(3)排除故障繼續(xù)實(shí)驗(yàn),更換不同的定值電阻后,都需要調(diào)節(jié)滑動變阻器,其目的是 ,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,其中第6次實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為 A。
(4)在如圖丁所示坐標(biāo)系中已經(jīng)描出所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對應(yīng)的點(diǎn),請繪出圖象,分析并得出結(jié)論: 。
(5)實(shí)驗(yàn)完成后,在評估“將5Ω電阻更換成7.5Ω電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)”這一環(huán)節(jié)中,甲小組認(rèn)為,更換成7.5Ω電阻后需要將滑動變阻器阻值調(diào)到最大,才能閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);而乙小組認(rèn)為,更換成7.5Ω電阻后不需要將滑動變阻器阻值調(diào)到最大,可直接閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。你認(rèn)為哪個小組的觀點(diǎn)正確并寫出理由: 。
7.(2023?煙臺)在“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中:
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時,小明制定了探究的總體思路:保持電阻不變,探究電流與電壓的關(guān)系;保持電壓不變,探究電流與電阻的關(guān)系。物理上把這種科學(xué)探究的方法叫做 。
(2)在“探究電流與電壓的關(guān)系”的過程中,小明連接了如圖甲所示的實(shí)物電路。閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到 (選填“A”或“B”)端。閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P至適當(dāng)位置,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,則電流表示數(shù)為 A。
(3)在“探究電流與電阻的關(guān)系”的過程中,小明將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,閉合開關(guān),直接讀出電流值,這種做法是否正確? ;理由是什么? 。
(4)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了I﹣U和I﹣R的圖象,如圖丙、丁所示。由圖象可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成 ;在電壓一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成 。
8.(2023?西寧)小西和同學(xué)們在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,電源電壓恒為3V,定值電阻R的阻值為5Ω。
(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng) ,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器滑片P調(diào)至
(選填“A”或“B”)端。
(2)連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),此時電路的故障可能是定值電阻 路。
(3)排除故障后,第2次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)如圖乙所示,為 A。
(4)將多次實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中,分析數(shù)據(jù)可得:在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成 。
(5)以下實(shí)驗(yàn)中,與此實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次測量的目的相同的是 。
A.用刻度尺測量長度 B.探究杠桿的平衡條件
(6)完成此實(shí)驗(yàn)后,同學(xué)們還想探究“電流與電阻的關(guān)系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻,實(shí)驗(yàn)中保持定值電阻兩端電壓為1.5V不變。將5Ω電阻換成10Ω電阻后,為保持電壓表的示數(shù)仍為1.5V,應(yīng)將滑動變阻器滑片P向 (選填“A”或“B”)端移動。為了完成本實(shí)驗(yàn),滑動變阻器的最大阻值不得小于 Ω。
9.(2023?黑龍江)在探究“電流與電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時,老師給小明提供了如下器材:電源(電壓恒定為4.5V),電流表,電壓表,開關(guān)各一個,滑動變阻器甲“10Ω,2A”和滑動變阻器乙“20Ω,1A”各一個,定值電阻5Ω、10Ω、15Ω各一個,導(dǎo)線若干。
(1)注意在連接電路時,開關(guān)必須處于 狀態(tài);
(2)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路連接完整(要求:滑動變阻器滑片P向左滑動時電流表示數(shù)變大,導(dǎo)線不允許交叉);
(3)正確連接電路后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),無論怎樣移動滑片P,電壓表都無示數(shù),則故障可能是 (答出一種情況即可);
(4)排除故障后,小明把5Ω的電阻接入電路中,移動滑片P到適當(dāng)位置,讀出電流表示數(shù)如圖乙所示,正確記錄后,小明又改用10Ω電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)后,小明應(yīng)將滑片P向 (選填“左”或者“右”)移動至電壓表示數(shù)為 V;
(5)小明在實(shí)驗(yàn)中所選用的滑動變阻器應(yīng)該是 (選填“甲”或“乙”);
(6)利用老師給的器材,還能完成的電學(xué)實(shí)驗(yàn)有: (寫出一個即可)。
10.(2023?益陽)小明同學(xué)想探究“通過燈泡的電流與燈泡兩端電壓的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,按照圖甲所示的電路圖,在圖乙中將實(shí)物電路連接完整(要求連線不得交叉;滑動變阻器的滑片向左移動,小燈泡變亮)。
(2)小明同學(xué)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表無示數(shù),但電壓表示數(shù)較大。接下來正確的操作是 。
A.檢查電路是否短路 B.更換電流表
C.檢查小燈泡是否接觸良好或損壞 D.移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光
(3)排除電路故障后,下表是按正確的操作測得的數(shù)據(jù),其中第一次測得的電流如圖丙所示,則電流表示數(shù)為 A。從表中數(shù)據(jù)可看出,通過燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比,其原因是 。
11.(2023?沈陽)在“探究電流與電壓和電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,電源兩端電壓3V且保持不變,滑動變阻器規(guī)格為“25Ω 1A”。
(1)探究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖連接完整;
(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),移動滑動變阻器的滑片P,電壓表仍無示數(shù),電流表示數(shù)有變化。若電路故障只有一處,則故障可能是定值電阻R發(fā)生 (填“短路”或“斷路”);
(3)排除故障后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
其中第5次實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)如圖乙所示,為 A;
(4)分析表格中數(shù)據(jù)得出電流與電壓的定量關(guān)系:在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓 ;
(5)利用這個電路繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中分別接入阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻,且每次只接入一個定值電阻,同時移動滑動變阻器的滑片P,觀察電壓表和電流表的示數(shù)。實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動變阻器的目的是 ;不改變現(xiàn)有器材的規(guī)格,設(shè)定的電壓表示數(shù)應(yīng)不低于 V,才能保證五次實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,得出正確結(jié)論。
12.(2023?德陽)在“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明利用穩(wěn)壓電源(恒為4.8V)、電阻箱(阻值可調(diào)節(jié))、滑動變阻器(“60Ω 0.6A”)、電壓表、電流表、導(dǎo)線若干做了如下實(shí)驗(yàn):
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的實(shí)物圖連接完整,要求滑動變阻器的滑片P向右滑動時,接入電路的電阻變大。
(2)按照(1)問中你的連接方式,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于 端。(選填“左”或“右”)
(3)小明控制電阻箱接入電路的阻值R=5Ω一定,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,進(jìn)行了5次實(shí)驗(yàn),測得了表1中的數(shù)據(jù),其中第4次實(shí)驗(yàn)時,電壓表指針如圖乙所示,其示數(shù)為
V,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可得出:通過導(dǎo)體的電流與 的關(guān)系。
表1
(4)小明實(shí)驗(yàn)時控制電壓表的示數(shù)U=3V一定,通過移動變阻器滑片P和改變電阻箱R接入電路的阻值,進(jìn)行了5次實(shí)驗(yàn),測得了表2中的數(shù)據(jù),通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可得出:通過導(dǎo)體的電流與 的關(guān)系,本實(shí)驗(yàn)研究物理問題所用到的方法是 。
表2
(5)小明按照(4)問的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)探究,電阻箱接入電路的阻值不能超過 Ω。
13.(2023?鞍山)小明使用阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個,電壓為3V的電源以及規(guī)格為“10Ω,0.5A”的滑動變阻器等器材,來“探究電流與電阻的關(guān)系”。
(1)他首先將5Ω的電阻接入了圖甲的電路中,檢查時發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請?jiān)阱e誤的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確;
(2)電路正確連接后,閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn),此時電壓表和電流表均無示數(shù),他判斷產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是 (選填“定值電阻”或“滑動變阻器”)斷路。排除故障后移動滑動變阻器的滑片,電流表示數(shù)如圖乙所示,則此時電壓表示數(shù)為 V;
(3)當(dāng)定值電阻由5Ω換為10Ω時,為達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求,需向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片。分別將5Ω和10Ω的電阻接入電路,在電壓表示數(shù)不變的情況下,滑動變阻器消耗的電功率之比為 ;
(4)如果只利用現(xiàn)有器材,讓四個電阻單獨(dú)接入電路都可完成實(shí)驗(yàn),定值電阻兩端的電壓應(yīng)控制在2V~ V之間;
(5)小明按上述方法,更換不同阻值的電阻進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)后,得出結(jié)論:當(dāng)電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成 。
(6)完成上面實(shí)驗(yàn)后,小明又設(shè)計(jì)了圖丙所示的電路來測量額定電壓為2.5V的小燈泡正常發(fā)光時的電阻,已知電源電壓為7V,R0的阻值為10Ω,請完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:
①開關(guān)S和S1閉合、S2斷開,移動滑動變阻器的滑片,使小燈泡正常發(fā)光;
②保持滑動變阻器滑片位置不變,將開關(guān)S和S2閉合、S1斷開,此時電壓表示數(shù)為3V;再將滑動變阻器的滑片移到最 (選填“左”或“右”)端,此時電壓表示數(shù)為5V,電路中的電流為 A;
③小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL= Ω。(結(jié)果保留一位小數(shù))
14.(2023?寧夏)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組用電壓表測得電源電壓為2.8V,并連接了如圖甲所示的部分電路:
(1)觀察圖甲,請指出電路連接過程中的不妥之處: 。
(2)改正后,請用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖甲上完成剩余電路的連接(要求:向右移動滑動變阻器的滑片P,其阻值增大)。
(3)閉合開關(guān)后,觀察到電壓表示數(shù)接近電源電壓,電流表無示數(shù),出現(xiàn)該故障的原因是 。
(4)排除故障后,開始測量并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.0V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,為 A。
(5)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是: 。
(6)若要繼續(xù)完成“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),除了現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材之外,還需增加 。
15.(2023?丹東)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小潘設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的電路。
(1)在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)移到最 端。(選填“左”或“右”)
(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),已知導(dǎo)線、儀表均完好且接觸良好,則故障原因可能是定值電阻 。(選填“斷路”或“短路”)
(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.0V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則電流表示數(shù)為 A。
(4)繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片,進(jìn)行多次測量,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
分析表中數(shù)據(jù)可知:在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成 。
(5)同桌的小明分別用兩個阻值未知的電阻R1和R2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到兩個電阻的I﹣U圖象,如圖丙所示。由圖象可知R1 R2。(選填“>”“<”或“=”)
(6)若將定值電阻換成小燈泡,不能達(dá)到本實(shí)驗(yàn)的探究目的,是因?yàn)? 。
16.(2023?遼寧)小宋在探究電流與電壓的關(guān)系時,所選的電源電壓恒為3V,定值電阻的阻值為5Ω,連接如圖甲所示電路,進(jìn)行如下操作:
(1)將滑動變阻器的滑片調(diào)至最 端,閉合開關(guān),會發(fā)現(xiàn) 表無示數(shù),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接錯誤,請?jiān)阱e誤的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接正確。
(2)改正電路后,閉合開關(guān),電流表示數(shù)為0.1A,電壓表指針位置如圖乙所示,示數(shù)為
V?;瑒幼冏杵鞯淖畲笞柚? Ω。
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,再進(jìn)行四次實(shí)驗(yàn),讀取每次電流表、電壓表示數(shù),將數(shù)據(jù)填在如下表格中。分析數(shù)據(jù)可得出:在導(dǎo)體的電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成 。
(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,為了測量額定電流為0.25A燈泡正常發(fā)光時的電阻,小宋設(shè)計(jì)了如圖丙所示的部分電路。電源電壓未知且恒定,定值電阻R0的阻值為10Ω。請完成下面的實(shí)驗(yàn)步驟:
①補(bǔ)全電路:請?jiān)趫D中虛線框a、b兩處補(bǔ)畫出定值電阻R0和被測燈泡的元件符號,按電路圖正確連接電路;
②使燈泡正常發(fā)光:只閉合開關(guān)S, (寫出你的操作);
③測量燈泡的額定電壓:保持滑片位置不變,閉合開關(guān)S、S1,電壓表示數(shù)為5V,接著將滑片調(diào)至最 端,電壓表示數(shù)為6V;
④計(jì)算燈泡正常發(fā)光時的電阻:RL= Ω。
17.(2023?荊州)在物理實(shí)驗(yàn)課上,同學(xué)們探究“電流與電壓的關(guān)系”,如圖所示。
(1)請用筆畫線將圖甲中所缺的一根導(dǎo)線補(bǔ)充完整;
(2)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,得到電流表示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為 A;
(3)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,實(shí)驗(yàn)中定值電阻兩端電壓的改變是通過 實(shí)現(xiàn)的;
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可得:電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成 。
18.(2023?武漢)小紅同學(xué)用下列器材探究電流與電阻的關(guān)系:干電池4節(jié),定值電阻R(10Ω、15Ω、20Ω和25Ω),電流表A(量程0~0.6A或0~3A),電壓表V(量程0~3V或0~15V),滑動變阻器,開關(guān),導(dǎo)線若干。在實(shí)驗(yàn)中:
(1)①如圖乙所示,電壓表量程為0~15V,電流表量程為0~0.6A,定值電阻R=10Ω,請根據(jù)圖甲在圖乙中補(bǔ)畫2根導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整。
②確認(rèn)電路連接無誤后,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖丙所示,則電源電壓是 V。
(2)斷開開關(guān),將電壓表量程改為0~3V,并聯(lián)接在圖甲中的 A、B兩點(diǎn),檢查電路無誤后,閉合開關(guān),向左移動滑片P,當(dāng)電流表示數(shù)為0.24A時,記下電壓表的示數(shù),設(shè)此時滑動變阻器連入電路的阻值為RP1,接著將10Ω的定值電阻更換為15Ω的定值電阻,重做實(shí)驗(yàn),當(dāng)觀察到電壓表的示數(shù)是 V時,記下電流表的示數(shù),設(shè)此時滑動變阻器連入電路的阻值為Rp2,則RP2﹣RP1= Ω。
(3)小紅同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將15Ω的定值電阻更換為20Ω的定值電阻,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)滑片P在最右端時,電壓表示數(shù)為2.7V。為了能用20Ω和25Ω的定值電阻繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn),應(yīng)將實(shí)物電路中的滑動變阻器更換為 (填“25Ω 2A”“30Ω 2A”或“50Ω 1.5A”)的滑動變阻器。
19.(2023?岳陽)小聰用圖甲所示電路圖探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系。
(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng) ;
(2)若定值電阻R開路,閉合開關(guān)后 (選填“電流表”或“電壓表”)無示數(shù);
(3)實(shí)驗(yàn)完成后記錄數(shù)據(jù)的紙被同學(xué)無意撕斷,只剩圖乙表格。根據(jù)表格數(shù)據(jù)我們能判斷小聰探究的是電流跟 (選填“電壓”或“電阻”)的關(guān)系;
(4)用“2.5V,0.3A”的小燈泡替換R來完成研究小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)。閉合開關(guān)移動滑片,電壓表示數(shù)如圖丙,此時電壓為 V,電流表示數(shù)可能是下列數(shù)據(jù)中的
(選填序號)。
A.0.18A B.0.22A C.0.26A
20.(2023?眉山)探究“電流與電阻的關(guān)系”時,實(shí)驗(yàn)器材有:三節(jié)新的干電池(電壓為4.5V)、電流表、電壓表、滑動變阻器(標(biāo)有“20Ω 2A”字樣)、定值電阻4個(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。小靜等同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物圖連接完整,要求:滑片P向右移動時電流表示數(shù)變小。
(2)滑片P位于滑動變阻器阻值最大處,閉合開關(guān),電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則電路故障原因是電阻R 。
(3)排除故障后,將定值電阻由5Ω更換為10Ω時,應(yīng)向 (選填“左”或“右”)適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)保持3V不變。
(4)圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的定值電阻的I﹣R圖象,由此可得,當(dāng)電壓一定時, 。
(5)小靜同學(xué)繼續(xù)探究,再次換接50Ω的定值電阻后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P,都不能使電壓表示數(shù)達(dá)到原來的3V,為了完成這次實(shí)驗(yàn),她采取的措施可行的是 。
A.調(diào)高電源電壓 B.再串聯(lián)一個10Ω的電阻 C.將電壓表改接到滑動變阻器兩端
(6)下列圖象中能大致反映本實(shí)驗(yàn)各物理量之間關(guān)系的是 。
21.(2023?涼山州)小李利用以下器材探究“電流與電阻的關(guān)系”:學(xué)生電源、電流表(0~0.6A)、電壓表(0~3V)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω各一個)、開關(guān)、滑動變阻器和導(dǎo)線若干。
(1)請根據(jù)圖甲所示的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物連接成完整電路(連線不得交叉);
(2)連接電路時,開關(guān)應(yīng) (選填“斷開”或“閉合”),且應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最 (選填“左”或“右”)端;
(3)小李把學(xué)生電源調(diào)至6V,將定值電阻依次接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,保持電壓表示數(shù)不變,記下電流表的示數(shù),得到圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像,由圖像可以得出結(jié)論:電壓一定時,電流與電阻成 (選填“正比”或“反比”);
(4)正確連接電路后,實(shí)驗(yàn)中小李發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)突然變大,電流表示數(shù)幾乎為零,則可能是定值電阻出現(xiàn) 故障;
(5)在圖丙中,定值電阻的阻值為5Ω和20Ω時,滑動變阻器的電功率分別為P1和P2,則P1:P2= 。
22.(2023?廣元)同學(xué)們“探究電流與電阻的關(guān)系”時,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:電壓恒為6V的電源一個,定值電阻5個(阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),規(guī)格為“40Ω 1A”的滑動變阻器一個,電流表、電壓表、開關(guān)各一個,導(dǎo)線若干。
(1)同學(xué)們設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,想用電壓表的3V量程測量定值電阻R兩端的電壓,請你用筆畫線代替導(dǎo)線,幫助他們把電壓表正確連接在電路中(導(dǎo)線不能交叉)。
(2)他們先將R=5Ω的電阻接在圖甲中a、b間,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為U0;保持滑片不動,用10Ω的電阻替換a、b間的電阻后,需將滑動變阻器的滑片P向 (選填“左”或“右”)端移動,才能保持a、b間的電壓U0不變;再依次更換a、b間電阻為15Ω、20Ω繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。他們根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出了電流表示數(shù)I與a、b間電阻R阻值的關(guān)系圖像,如圖乙所示。由乙圖可知:a、b間電壓U0的值為 V;a、b間電壓一定時,通過a、b間導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 比。
(3)當(dāng)他們用25Ω的電阻替換20Ω的電阻后,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終不能調(diào)為U0,為繼續(xù)完成此次探究,同學(xué)們一起設(shè)計(jì)了如下方案,下列方案不正確的一項(xiàng)是 。
A.將滑動變阻器更換為“50Ω 1A”的滑動變阻器,其余不變
B.將電壓為6V的電源更換為電壓為5.2V的電源,其余不變
C.只調(diào)節(jié)滑動變阻器,使U0為2.3V
23.(2023?齊齊哈爾)小紅在“探究電流與電壓和電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,使用的實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、滑動變阻器(滿足實(shí)驗(yàn)要求)、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線和定值電阻若干。實(shí)驗(yàn)過程如下:
(1)請根據(jù)小紅設(shè)計(jì)的電路圖(圖1)將實(shí)物圖(圖2)連接完整(要求:導(dǎo)線不交叉)。
(2)小紅把5Ω的定值電阻接入電路,將滑動變阻器的滑片調(diào)至最 (選填“左”或“右”)端。閉合開關(guān),移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)無變化,電流表示數(shù)有變化,其原因可能是定值電阻 。
(3)排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)電壓表的示數(shù)為0.5V時,電流表的示數(shù)如圖3所示,則電流表示數(shù)為 A。繼續(xù)實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中,分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:在電阻一定時, 。
(4)小紅接下來探究電流與電阻的關(guān)系。分別將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻接入電路,閉合開關(guān),正確進(jìn)行操作,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出圖像,如圖4所示。根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論: ,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。該過程中滑動變阻器除保護(hù)電路外,還起到 的作用。
(5)小紅在得出電流與電壓和電阻的定量關(guān)系后,要測量一個標(biāo)記不清的定值電阻阻值(約為30Ω),利用現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)了如圖5所示的電路。
①閉合開關(guān),將滑動變阻器接入最大阻值R0時,記錄電壓表示數(shù)為U1;
② ,記錄電壓表示數(shù)為U2;
③得出了定值電阻阻值的表達(dá)式:Rx= (用U1、U2、R0表示)。
24.(2023?河北)在探究電阻一定時電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,小明把電源、定值電阻、滑動變阻器、電壓表、電流表和開關(guān)連成電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)圖1是小明連接的部分電路,請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整。
表一:
(2)連接好電路后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,電壓表和電流表的指針都不偏轉(zhuǎn)。圖中a為電源的正極,b、c分別為滑動變阻器上電阻絲右側(cè)的接線柱和金屬桿右端的接線柱,用一條導(dǎo)線的兩端分別連接a和b、a和c進(jìn)行檢測,結(jié)果如表一所示。發(fā)生故障的元件是 。
(3)排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。某次實(shí)驗(yàn)時,電壓表的示數(shù)如圖2所示,示數(shù)為 V。移動滑動變阻器的滑片,記錄多組數(shù)據(jù)填入表二。
(4)小明根據(jù)表二中的數(shù)據(jù)畫出圖像,如圖3所示。從圖像可以看出,第 (選填數(shù)據(jù)序號)組數(shù)據(jù)明顯是錯誤的,分析時需要把它剔除掉。
根據(jù)以上數(shù)據(jù),小明得出結(jié)論:電阻兩端的電壓與通過電阻的電流之比為定值。
(5)小紅按圖4連接電路,測量并記錄幾組電壓和電流值,如表三所示,其中R1=10Ω、R2=5Ω,U1、U2、I分別表示電壓表V1、V2和電流表A的示數(shù)。
小紅在與小明的交流中,發(fā)現(xiàn)用圖像法處理數(shù)據(jù)可以更直觀地看出兩個量之間的變化關(guān)系,于是她也利用表三中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中畫出了三條直線①②③,如圖5所示,其中 是由表三中的I和U2的數(shù)據(jù)畫出的。小明認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于探究了三個定值電阻的電流與電壓的關(guān)系,證據(jù)更充分。交流評估后得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
【拓展】某小燈泡L的額定電流是I0,但額定電壓的標(biāo)識模糊不清,為測定L正常發(fā)光時的電阻,小明設(shè)計(jì)了下列的電路,其中定值電阻R0和滑動變阻器的最大阻值R已知,但電源電壓未知。為保證電路安全,滑動變阻器均不能調(diào)到最小阻值。實(shí)驗(yàn)時各電路中的小燈泡L都能調(diào)至正常發(fā)光。以下電路圖中,能夠達(dá)到目的的有圖
。
25.(2023?錦州)小明利用4節(jié)新干電池,阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值電阻,銘牌上標(biāo)有“20Ω 1A”的滑動變阻器等實(shí)驗(yàn)器材“探究電流與電阻關(guān)系”。
(1)小明連接好如圖甲所示的電路,檢查時發(fā)現(xiàn)電路中有一處連接錯誤,請你在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接正確;
(2)電路改接正確后,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最 (選填“左”或“右”)端;
(3)小明將10Ω的定值電阻接入電路中,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使定值電阻兩端電壓為4V,讀出并記錄電流表示數(shù);保持滑動變阻器的滑片位置不變,把10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后,直接閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)將 (選填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此時應(yīng)將滑動變阻器的滑片在原來基礎(chǔ)上向 (選填“左”或“右”)端移動,直到電壓表的示數(shù)再次達(dá)到4V,記錄電流表的示數(shù);
(4)當(dāng)小明將50Ω定值電阻接入電路時,無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,都無法使定值電阻兩端電壓為4V,則原因可能是 (寫出一條即可);
(5)完成實(shí)驗(yàn)探究后,小明得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 。
(6)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明又利用原實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,測出了額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。請幫他將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
①閉合開關(guān)S、S1和S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為 V時,小燈泡正常發(fā)光;
②閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,保持滑片位置不變,讀出電壓表示數(shù)為2.5V;
③閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,讀出電壓表的示數(shù)為4V;
④小燈泡的額定功率P額= W。
\l "_Tc31833" 【題型2 歐姆定律的應(yīng)用】
26.(2023?常德)在今天的生活中傳感器的應(yīng)用越來越廣泛。小明想可不可以利用壓力傳感器和初中所學(xué)的物理知識來設(shè)計(jì)一個可以直接測量壓力大小的“壓力計(jì)”呢?他找到一個壓力傳感器,知道它的阻值R與受壓力大小F的對應(yīng)關(guān)系圖象如圖甲所示,當(dāng)0≤F≤200N時圖象為直線。下面他設(shè)計(jì)了“壓力計(jì)”電路圖如圖乙所示。已知電源電壓為12V,電流表的量程為50mA。
(1)請根據(jù)電路圖完善圖丙的實(shí)物連接,要求閉合開關(guān)后滑動變阻器的滑片向右滑動時R1接入電路的阻值變大。
(2)閉合開關(guān)S,不施加壓力,調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路部分的阻值,從最大值逐漸減小,當(dāng)電流表讀數(shù)為40mA時電壓表讀數(shù)為4V,可知R0= Ω。
(3)閉合開關(guān)S,不施加壓力,繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,電流表指針指表盤正中間位置,將此位置標(biāo)記刻度為F=0。此時滑動變阻器接入電路部分的阻值為 Ω。
(4)此后小明在保持滑動變阻器阻值不變的前提下,逐漸對傳感器施加壓力,并將對應(yīng)的壓力值標(biāo)記到電流表上,制成了一個簡易的“壓力計(jì)”。若此“壓力計(jì)”測得的F=160N時,電流表對應(yīng)的示數(shù)為 mA。
\l "_Tc31833" 【題型3 電流表、電壓表在判斷電路故障中的應(yīng)用】
27.(2023?恩施州)在如圖所示實(shí)驗(yàn)電路中,閉合開關(guān)后燈不亮。
(1)為判斷電路是否正常,應(yīng)首先進(jìn)行的操作是 ,觀察 ;
(2)如果在反復(fù)調(diào)節(jié)后燈仍不亮。若檢查發(fā)現(xiàn)只有燈和變阻器可能出現(xiàn)故障,觀察電表的示數(shù),請說明一種判斷方法及故障產(chǎn)生的原因: 。
數(shù)據(jù)序號
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
2
2.5
3
3.5
4.5
5
電流I/A
0.2
0.25
1.5
0.35
0.45
0.5
電壓U=3V
數(shù)據(jù)序號
1
2
3
4
5
…
電阻R1/Ω
5
10
15
20
30
…
電流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.1
…
電壓U/V
0.6
1.2
1.8
3.0
電流I/A
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
電流I/A
0.08
0.16
0.30
0.32
0.40
0.48
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
6
…
電阻R/Ω
5
7.5
12
15
20
25
…
電流I/A
1.2
0.8
0.48
0.4
0.32
…
實(shí)驗(yàn)序號
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.1
0.3
0.4
0.5
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
電壓U/V
2.0
3.0
3.8
電流I/A
0.38
0.40
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
電流I/A
0.12
0.2
0.3
0.4
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1
1.5
3
I/A
0.1
0.2
0.3
0.5
0.6
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.1
電壓U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
電流I/A
0.10
0.15
0.25
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
電壓U/V
1.0
1.6
2.2
2.8
電流I/A
0.16
0.22
0.28
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓U/V
1
1.5
2
2.5
電流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓U/V
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
電流I/A
0.24
0.30
0.36
0.40
0.48
電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
電流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
導(dǎo)線連接點(diǎn)
a和b
a和c
電壓表指針是否偏轉(zhuǎn)
否
是
電流表指針是否偏轉(zhuǎn)
否
是
數(shù)據(jù)序號
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
1.0
1.2
1.4
1.8
2.0
2.4
電流I/A
0.10
0.12
0.14
0.28
0.20
0.24
數(shù)據(jù)序號
1
2
3
4
5
電壓U1/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
電壓U2/V
1.5
3.0
4.5
6.0
7.5
電流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
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