11.如圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組探究“電流與電壓、電阻關(guān)系”的電路圖,使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電壓為6V的電源、電流表、電壓表各一個(gè)、開關(guān)一個(gè)、5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè),規(guī)格為“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè),導(dǎo)線若干.
(1)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),所測得的幾組電流、電壓值如表1所示.在第2次實(shí)驗(yàn)中,電流表表的示數(shù)如圖乙所示,根據(jù)表1數(shù)據(jù)可得到結(jié)論:在電阻不變時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比.
表1
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電壓U/V1.01.52.0
電流I/A0.20.4
(2)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),所測得的幾組電流、電阻值如表2所示,
表2
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電阻R/Ω51015
電流I/A0.60.30.24
①由于操作不當(dāng),導(dǎo)致一組數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤,請判斷第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤.產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是沒有調(diào)節(jié)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)不變,正確的數(shù)據(jù)應(yīng)該是0.2A.
②糾正錯(cuò)誤以后,該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行下去,為完成第4次實(shí)驗(yàn),同學(xué)們提出了下列解決方案,其中正確的是C
A.將電壓表的量程換為0~15V                B.換成電壓為12V的電源 
C.更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動(dòng)變阻器        D.可將定值電阻兩端的電壓調(diào)為1.5V.

分析 (1)由圖乙電流表小量程讀數(shù),橫向比較表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;
(2)①根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理求出第2次實(shí)驗(yàn)中變阻器連入電路中的阻值大小,再求出當(dāng)換上15Ω的電阻時(shí)電流的大小及電壓表的示數(shù),從而找到錯(cuò)誤的操作及錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),并求出正確的電流大。
②在①的分析基礎(chǔ)上,可判斷出當(dāng)定值為30Ω時(shí)變阻器連入電路中的電阻大小,據(jù)此作答.

解答 解:(1)圖乙中,電流表小量程分度值為0.02A,示數(shù)0.2A;實(shí)驗(yàn)中使用同一電阻,電阻大小不變,橫向比較表中數(shù)據(jù)知,當(dāng)電壓是原來的幾倍,通過的電流也為原來的幾倍,所以得到的結(jié)論是:在電阻不變時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比;
(2)①探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要保持定值電阻的電壓不變,根據(jù)歐姆定律電壓表示數(shù)U=IR=0.6A×5Ω=3V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓U=6V-3V=3V,即變阻器分得的電壓等于定值電阻的電壓,根據(jù)分壓原理,變阻器連入電路中的電阻大小等于定值電阻的大小,故在第2實(shí)驗(yàn)中,變阻器連入電路中電阻大小為10Ω,當(dāng)接入15Ω的電阻時(shí),電路中的總電阻大小R=10Ω+15Ω=25Ω,此時(shí)電流中的電流,即電流表的示數(shù)
I3=$\frac{U}{{R}_{總}}=\frac{6V}{25Ω}$=0.24A,電壓表的示數(shù)U3=I3R3=0.24A×15Ω=3.6V,所以第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤在于換上15的電阻后,沒有移動(dòng)滑片保持電壓表示數(shù)不變,就直接記錄了電流表的示數(shù);
所以,電流大小應(yīng)為I′=$\frac{{U}_{定}}{{R}_{3}}=\frac{3V}{15Ω}$=0.2A;
②由①分析知,變阻器連入電路中的電阻大小等于定值電阻的大小,當(dāng)換上30Ω的定值電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻大小也應(yīng)為30Ω,即變阻器的最大阻值至少為30Ω,而現(xiàn)有的變阻器的最大阻值為20Ω,所以應(yīng)更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動(dòng)變阻器,答案選C.
故答案為:(1)在電阻不變時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比;
(2)①3;沒有調(diào)節(jié)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)不變;0.2;
②C.

點(diǎn)評 本題探究電流與電壓、電阻關(guān)系,考查分析控制變量法、數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力、正確的實(shí)驗(yàn)操作過程及對實(shí)驗(yàn)器材的要求,有一定難度.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

1.學(xué)了物理,小華同學(xué)對于身邊物理量的大小非常關(guān)注,他進(jìn)行了下列估測:
①手上大拇指指甲的寬度約為1.2cm;
②從普通居民樓的第一層爬到第三層,人升高的高度約為9m;
③人的正常體溫約為37℃.
以上估測中比較合理的是(  )
A.①②③B.①②C.②③D.①③

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

2.小明利用實(shí)驗(yàn)探究通過電阻的電流跟電阻兩端的電壓的關(guān)系.

(1)請你根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的器材連接起來,要求:變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變小,導(dǎo)線不能交叉.
(2)小明連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)始終為0,電壓表示數(shù)約6V,則電路中出現(xiàn)的故障可能是電阻R斷路.
(3)小明排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變定值電阻R兩端的電壓,測得電流、電壓的值如表.分析表中的數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比.
定值電阻實(shí)驗(yàn)次序電壓 U/V電流 I/A
 11.50.3
R=5Ω23.00.6
 3.4.50.9
(4)小明將電阻換成一個(gè)額定電壓為2.5V,阻值約為10Ω的小燈泡,進(jìn)行“測量小燈泡的額定電功率”的實(shí)驗(yàn):為了使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確,需要對電路連接進(jìn)行改進(jìn),你的改進(jìn)是將電壓表的量程換為0~3V,實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片電壓表的示數(shù)為2.5V 時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為0.24A,則小燈泡的額定功率是0.6W.

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19.探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:電源(電壓9V)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器R、電阻箱R0、開關(guān)及導(dǎo)線若干.
(1)小明連接的圖甲電路中存在連線錯(cuò)誤,只需改動(dòng)一根導(dǎo)線,即可使連線正確.請?jiān)诮渝e(cuò)的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法.

(2)正確連接電路后閉合開關(guān),在移動(dòng)變阻器滑片P時(shí),兩電表示數(shù)突然都變?yōu)榱,則電路故障可能為B.
A.R短路    B.滑片P接觸不良    C.R0短路    D.R0斷路
(3)排除故障后實(shí)驗(yàn)時(shí),改變R0的阻值,測出對應(yīng)的電流I.當(dāng)R0的阻值變大時(shí),為完成探究,應(yīng)將滑片P向左(左/右)端移動(dòng).
(4)將R0阻值換為50Ω,電流表示數(shù)如圖乙,請?jiān)趫D丙I-$\frac{1}{{R}_{0}}$坐標(biāo)中補(bǔ)描該點(diǎn)并作出I-$\frac{1}{{R}_{0}}$關(guān)系圖象.
(5)連線時(shí)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)點(diǎn),反思產(chǎn)生原因,小明回憶是某次將R0的阻值由40Ω變換為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)阻值時(shí),未調(diào)節(jié)滑片P就讀取電流而造成的.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

6.某中學(xué)物理興趣小組在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過程中,小明選擇了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五個(gè)電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電路圖如圖甲所示:

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中未完成的電路完成,且使變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大.(導(dǎo)線不能交叉);
(2)該小組將5Ω定值電阻接入電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù),則電路中的故障可能是電阻R短路(寫出一種).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)如圖丙所示,此時(shí)電路中的電流為0.36A;
(3)將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他接下來的操作應(yīng)保持電阻兩端電壓為1.8V.

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16.小麗同學(xué)用如圖1所示的電路,探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系.具體的實(shí)驗(yàn)步驟:A.保持電源電壓的大小和旋轉(zhuǎn)式電阻箱的R1的阻值不變,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的金屬滑片P,可測得不同的電流、電壓值,如表1.B.改變電阻箱R1的阻值,測得相應(yīng)的電流值,如表2.
表1    
實(shí)驗(yàn)序號U1/VI/A
11.00.10
21.50.15
32.00.20
表2
實(shí)驗(yàn)序號R1/VI/A
140.30
280.21
3120.17
(1)請你按閉合開關(guān),滑片在A端的要求,將電壓表、變阻器接入電路.
(2)根據(jù)表1、表2中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答問題:
①分析表1中的數(shù)據(jù)可知:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比.
②分析表2中的數(shù)據(jù)可知:電流與電阻不成(選填:“成”或“不成”)反比,其原因是沒有控制點(diǎn)阻兩端的電壓不變.

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3.在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中,兩小組同學(xué)提出了以下猜想:
小組1猜想:電流可能跟電壓成正比;
小組2猜想:電流可能跟電阻成反比.

小組2連接了如圖2所示的電路圖.
正確的實(shí)驗(yàn)步驟為:
①讓5Ω電阻接入電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)為1.5V,記錄電流表示數(shù);
②將5Ω電阻換成10Ω電阻,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右(填“左”或“右”)移動(dòng),當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為1.5 V時(shí),記錄電流表示數(shù);
③將10Ω電阻換成15Ω電阻,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn):當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)如圖3所示.出現(xiàn)上述情況的原因可能是B
A.滑動(dòng)變阻器最大阻值太大      B.滑動(dòng)變阻器最大阻值太小
C.滑動(dòng)變阻器斷路              D.定阻電阻短路.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

20.物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)只在沒有空氣的空間才能發(fā)生,在有空氣的空間,如果空氣阻力相對物體的重力比較小,可以忽略,物體的下落也可以近似地看作自由落體運(yùn)動(dòng).為了探究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與哪些因素有關(guān),同學(xué)小王有如下猜想:
實(shí)驗(yàn)序號材料 物體質(zhì)量(kg)下落高度(m)下落時(shí)間(s)
1鐵球1201.96
2鐵球1302.47
3鉛球1201.96
4鉛球2201.96
猜想一:物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān);
猜想二:物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān);
猜想三:物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān).
為驗(yàn)證猜想的正確性,幾位同學(xué)用三個(gè)金屬球做了一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:
(1)為了驗(yàn)證猜想一,應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號1和3,結(jié)論是:物體下落的快慢與材料無關(guān);
(2)小敏同學(xué)也對這個(gè)問題進(jìn)行了研究,她讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時(shí)從三樓由靜止開始下落,她發(fā)現(xiàn)兩者下落時(shí)間不相等(填“相等”或“不相等”),原因是:紙所受的空氣阻力相對于紙的重力不能忽略不計(jì).

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

1.請你利用下列器材,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),探究黑色物體和白色物體哪一個(gè)更容易吸收太陽光的能量.
器材:黑色和白色塑料袋各一個(gè)、細(xì)線、溫度計(jì)(兩支)、足量的水.
(1)請你寫出簡單的實(shí)驗(yàn)步驟.
(2)請你設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格.
(3)太陽光產(chǎn)生的熱量不易直接測量,因此,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是通過觀察溫度計(jì)示數(shù)顯示吸收熱量的多少的.

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