4.甲乙丙三位同學(xué)組成的某小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”.電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個(gè).
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整;
(2)甲同學(xué)將5Ω定值電阻接入電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)而電壓表有示數(shù),則電路中的故障可能是電阻R1斷路;排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)電路中的電流為0.36A;
(3)他們將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻,閉合開關(guān),為了保持電壓表的示數(shù)U=1.8 V不變,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A (選填“A”或“B”)移動(dòng),記錄此時(shí)電流表的示數(shù);
(4)將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻,重復(fù)(3)中的有關(guān)步驟:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)定值電阻(Ω)電流表示數(shù)(A)
150.36
2100.18
3200.09
(5)實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)如上表所示.分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:當(dāng)電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比;
(6)上述三次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,丙同學(xué)提出換用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)從而多采集一次數(shù)據(jù)以增強(qiáng)說服力,你認(rèn)為是否可行?答不可行,理由是滑動(dòng)變阻器最大阻值太小,無法保持電壓表示數(shù)為1.8V.(需要有必要的計(jì)算結(jié)果說明)

分析 (1)電壓表與電阻并聯(lián),電流表、滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián),滑動(dòng)變阻器要接一上一下;
(2)根據(jù)電流表和電壓表示數(shù)進(jìn)行分析具體原因;根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流值;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn),換接電阻后,應(yīng)保持電壓表的示數(shù)不變,根據(jù)串分壓的知識(shí)判斷滑片的移動(dòng)方向;
(5)電流與電阻的關(guān)系:電壓一定,電流與電阻成反比;
(6)根據(jù)歐姆定律求出若換用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)結(jié)合串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)即可判斷電壓表最大示數(shù).

解答 解:(1)電壓表與電阻并聯(lián),由于電源電壓為3V,所以應(yīng)選擇0~3V的量程;滑動(dòng)變阻器已接了下面一個(gè)接線柱,可再接上面任意一個(gè)接線柱,如圖所示:

(2)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),說明與電壓表并聯(lián)部分發(fā)生斷路路,即電阻R1斷路;由乙圖知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.36A;
(3)由題意可知,電阻電阻兩端的電壓為U=IR=0.36A×5Ω=1.8V,將5Ω電阻換成10Ω后,電壓表的示數(shù)會(huì)變大,所以應(yīng)該增大滑動(dòng)變阻器的阻值,即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A移動(dòng),使電壓表仍為原來的示數(shù)不變;
(5)分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:當(dāng)電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比;
(6)當(dāng)定值電阻為50Ω時(shí),此時(shí)滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知:$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$,則$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{50Ω}{20Ω}$=$\frac{5}{2}$,故定值電阻兩端最小電壓為$\frac{5}{7}$×3V≈2.14V>1.8V,由此可知無法保持定值電阻兩端電壓始終為1.8V,故丙同學(xué)方案不可行.
故答案為:(1)如圖所示;(2)電阻R1斷路;0.36;(3)1.8;A;(5)反;(6)不可行;滑動(dòng)變阻器最大阻值太小,無法保持電壓表示數(shù)為1.8V.

點(diǎn)評(píng) 此題是探究電流和電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn),考查了控制變量法的應(yīng)用,同時(shí)考查了電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的接法,考查了電流表的讀數(shù)及電阻的計(jì)算,涉及到了串聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系及歐姆定律的靈活應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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19.如圖 甲所示,用豎直懸掛的泡沫塑料球接觸發(fā)聲的音叉時(shí),泡沫塑料球被彈起,這個(gè)現(xiàn)象說明發(fā)聲的音叉正在振動(dòng);如圖乙所示,敲擊右邊的音叉,左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起,這個(gè)現(xiàn)象說明空氣能傳遞聲音.泡沫塑料球的作用是將微小的振動(dòng)放大.

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20.如圖所示,A為工程車上的起重機(jī)臂就是一個(gè)杠桿,使用它的好處是能夠省距離;如圖B所示,A裝置是一個(gè)定滑輪,它的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿.

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12.在“用電壓表和電流表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:待測(cè)電阻R(阻值約為5Ω)、兩節(jié)干電池、電壓表(量程“0~3V”、“0~15V”)、電流表(“0~0.6A”、“0~3A”)、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)電壓表的量程應(yīng)選0~3V
(2)小蘭同學(xué)按如圖1所示的電路圖連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大,接近量程,而電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小,不到量程的$\frac{1}{5}$.小蘭檢查電路后發(fā)現(xiàn)自己連接電路時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)問題:一是把滑動(dòng)變阻器的滑片放在了b(a或b)位置,二是電流表(電壓表、電流表)的量程選擇不當(dāng).
(3)小勇同學(xué)自己連接好電路后通過實(shí)驗(yàn)得到多組數(shù)據(jù),并作出如圖2所示的U-I圖象,則小勇同學(xué)把電壓表并聯(lián)在了滑動(dòng)變阻器(電阻R或滑動(dòng)變阻器)的兩端.根據(jù)U-I圖象,可求得待測(cè)電阻R=5.5Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

19.在探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小強(qiáng)的實(shí)物連接如圖所示,小芳發(fā)現(xiàn)其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,她改接正確后,將滑片P移到阻值最大處,閉合開關(guān),又發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)約為電源電壓.他們共同合作排除了故障后,正確完成實(shí)驗(yàn),記錄了下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).請(qǐng)你解答下列問題:
電阻/Ω51020
電流/A0.40.20.1
(1)在圖中接錯(cuò)的導(dǎo)線上畫“×”,然后畫出正確連接的一根導(dǎo)線;
 (2)他們合作排除的故障可能是定值電阻R斷路;
(3)在測(cè)出電阻為5時(shí)的電流后,斷開開關(guān),將電阻由5換成10,再閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,使電壓表的示數(shù)為2V時(shí),再讀出電流表的示數(shù);
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得:在導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流不導(dǎo)體的電阻成反比.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

9.小軍采用如圖的電路,研究“通過某導(dǎo)體的電流與它的電阻關(guān)系”.當(dāng)完成第一次實(shí)驗(yàn)后,小軍將A、B兩點(diǎn)間的電阻R由5Ω更換為10Ω,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該( 。
A.保持變阻器滑片不動(dòng)B.將變阻器滑片向右滑動(dòng)
C.將變阻器滑片向左滑動(dòng)D.更換阻值更大的滑動(dòng)變阻器

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16.在探究“電壓一定時(shí),電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,電路如圖所示,在連接電路時(shí),開關(guān)必須處于狀態(tài),在開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端.
先在A、B間接入5Ω的定值電阻R,移動(dòng)滑片P,是電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表示數(shù);接著取下5Ω的電阻換上10Ω定值電阻,下一步應(yīng)進(jìn)行的操作是:應(yīng)將滑片向右移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2V,然后讀出電流表的示數(shù).

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13.科學(xué)興趣小組的同學(xué)們想探究通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)室有:電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、規(guī)格不同的店址電阻、開關(guān)和導(dǎo)線等器材各若干供同學(xué)們選擇,實(shí)驗(yàn)用電路如圖a所示:

(1)圖b是某組同學(xué)尚未完成連接的實(shí)物電路,請(qǐng)你用筆畫線代替兩根導(dǎo)線完成連接(連線不交叉).要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端移動(dòng),電壓表示數(shù)變大.
(2)連好電路閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)較大、電壓表示數(shù)為零,則電路故障原因可能是B
A.電壓表的量程選大了         B.電阻R0發(fā)生了短路
C.滑動(dòng)變阻器發(fā)生了斷路       D.滑動(dòng)變阻器發(fā)生了短路
(3)他們排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),測(cè)得多組數(shù)據(jù)記錄在下表中,在給定的坐標(biāo)紙上作出圖象,分析得出了結(jié)論.在與其他組交流時(shí)發(fā)現(xiàn)雖然各小組作出的圖象都是正確的,但是在相同的坐標(biāo)紙上有些小組的圖象卻明顯不同.請(qǐng)你利用表中數(shù)據(jù)在圖c中作出I-U圖象,并回答造成這種不同的原因:定值電阻的阻值不同.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345
電壓表
示數(shù)/V
1.01.52.02.53.0
電流表
示數(shù)/A
0.120.190.250.280.38

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

14.小夢(mèng)同學(xué)測(cè)出自己從家門口正常步行到學(xué)校門口所用的時(shí)間,根據(jù)這個(gè)時(shí)間和正常步行時(shí)的平均速度,就可以求出她家列學(xué)校的路程大約有多遠(yuǎn).請(qǐng)你寫出小夢(mèng)間學(xué)的具體測(cè)量方法.

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