15.在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:電源(電壓4.5V且不變),小燈泡(標(biāo)有“2.5V 0.3A”),定值電阻R(阻值為10Ω),滑動變阻器R0(標(biāo)有“50Ω 1A”),學(xué)生用雙量程電流表和電壓表,導(dǎo)線若干.
(1)實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過相互討論,完成了該實(shí)驗(yàn)方案的三次設(shè)計(jì).由甲圖到乙圖,改進(jìn)的理由是小燈泡燈絲電阻受溫度影響較大;接著小組再優(yōu)化電路設(shè)計(jì),由圖乙到圖丙.
(2)如圖丙,實(shí)驗(yàn)中,如果出現(xiàn)了電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)接近4.5V,電路發(fā)生的故障可能是電阻R斷路.
(3)故障排除重新連接后,接著在圖丙所示的電路中,閉合開關(guān)S,移動變阻器滑片P到某位置時(shí),發(fā)現(xiàn)兩電表中某一個(gè)表的指針達(dá)到滿刻度,如圖丁或戊所示.此時(shí)電流表的示數(shù)為0.3A,電壓表的示數(shù)為3V.
(4)多次調(diào)解滑動變阻器,測出通過電阻R的電流和對應(yīng)的電壓值,如表所示,分析數(shù)據(jù)可以得到結(jié)論:在電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比.
電壓U/V1.52.02.53.0
電流I/A0.150.200.250.30
(5)小明最后用圖丙電路“探究電流與電阻的關(guān)系”,當(dāng)定值電阻為10Ω時(shí),對應(yīng)的電流表示數(shù)為0.15A,接著為了測量更多組數(shù)據(jù),又提供了15Ω、20Ω、25Ω、30Ω定值電阻各一個(gè),其中30Ω定值電阻不能接入電路.

分析 (1)“探究電流與電壓”實(shí)驗(yàn),采用的研究方法是控制變量法.需要控制的物理量是電阻,變化的物理量是電壓;
(2)電流表示數(shù)為0,說明電路中有斷路,電壓表示數(shù)接近4.5V,說明電壓表和電源連接的部分電路無斷路;
(3)根據(jù)歐姆定律進(jìn)行分析解答;
(4)分析表格中數(shù)據(jù),得出電流和電壓的正比例關(guān)系;
(5)根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)進(jìn)行分析解答.

解答 解:(1)研究電流與電壓的關(guān)系,必須保持電阻值一定.小燈泡燈絲電阻受溫度影響較大,如果兩端電壓發(fā)生改變,不僅電流發(fā)生變化,燈絲阻值也會改變,要保持電阻不變,應(yīng)該使用定值電阻;
(2)電流表的示數(shù)為零說明電路中有斷路,再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷出電路故障.電壓表示數(shù)為3V等于電源電壓,說明電壓表的兩個(gè)接線柱和電源連接的部分沒有斷路,所以故障是電阻斷路了;
(3)若電流表滿刻度,則電路總電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V}{0.6A}$=7.5Ω<10Ω,故電流表滿刻度不可能,應(yīng)是電壓表滿刻度,由于電源電壓為4.5V,故電壓表示數(shù)為3V;此時(shí)電流表的示數(shù)為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A;
(4)分析表中數(shù)據(jù)可知,電阻R一定,R兩端的電壓U變?yōu)樵瓉淼膸妆,電流I也隨之變?yōu)樵瓉淼膸妆,故可得出結(jié)論:在電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;
(5)電阻兩端的電壓U=IR=0.15A×10Ω=1.5V,則滑動變阻器兩端的電壓為4.5V-1.5V=3V,根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知,$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$,則$\frac{1.5V}{3V}$=$\frac{{R}_{1}}{50Ω}$,解得:R1=25Ω,故30Ω定值電阻不能接入電路.
故答案為:(1)小燈泡燈絲電阻受溫度影響較大;(2)電阻R斷路;(3)0.3A;3V;(4)在電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;(5)30Ω.

點(diǎn)評 探究電流跟電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,為了保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律得出定值電阻R與滑動變阻器連入電路的電阻阻值關(guān)系.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

8.如圖所示,閉合開關(guān)后螺線管的下端是N極,將滑動變阻器滑片向左移動過程中可以看到,測力計(jì)示數(shù)變大.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

6.請完成下列關(guān)于用電壓表和電流表測電阻的實(shí)驗(yàn)的若干問題:
(1)該實(shí)驗(yàn)原理是R=$\frac{U}{I}$.實(shí)驗(yàn)中要測量的物理量是電壓和電流.
(2)請你在圖1虛線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖,并標(biāo)出電表的正負(fù)接線柱.
(3)根據(jù)操作規(guī)范,在連接電路時(shí)滑動變阻器的滑片要移至接入電路電阻最大的位置上.
(4)若所用的滑動變阻器銘牌上標(biāo)有“20Ω 2A”的字樣,則“20Ω”表示滑動變阻器的最大電阻是20Ω,“2A”表示滑動變阻器允許通過的最大電流為2A.
在實(shí)驗(yàn)中過程中,使用滑動變阻器的主要目的是:多次測量求平均值,減小誤差.
(5)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作正確,并對電壓表(量程:0-3V)和電流表(量程:0-0.6A)進(jìn)行了正確讀數(shù)和記錄,但在忙亂中,只是將數(shù)據(jù)記錄在圖2小紙條上,請幫助這位同學(xué)將數(shù)據(jù)填寫在表格中在恰當(dāng)?shù)奈恢,并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,將表格填寫完整(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)).
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓(伏)電流(安)Rx電阻值(歐)電阻平均值Rx(歐)
1
2
3

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

3.某同學(xué)在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)先將5歐姆的電阻R連接入圖A所示的電路.然后再分別用10歐姆和20歐姆的電阻替換5歐姆電阻,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作.

(1)實(shí)驗(yàn)過程中滑動變阻器除了保護(hù)電路外,還具有的作用是控制定值電阻的電壓不變.
(2)該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)如表所示.根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是:在電壓不變時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻與反比.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻R(歐)電流I(安)
150.48
2100.24
3200.12
(3)該同學(xué)換用另一只電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn),剛一閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表出現(xiàn)如圖B所示的現(xiàn)象,你認(rèn)為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是閉合開關(guān)前,沒有將滑動變阻器的最大阻值連入電路中.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

10.某物理興趣小組的同學(xué)完成了下面的實(shí)驗(yàn),電源電壓保持不變:

(1)如圖甲所示,小王在探究“電流和電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,定值電阻R1由10Ω換成5Ω時(shí),接下來滑動變阻器的滑片應(yīng)左(選填“左”“右”)調(diào)節(jié).
(2)小王做完實(shí)驗(yàn)后,把定值電阻換成小燈泡,又完成了“測量額定電壓是3.8V小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn).如圖乙所示,正確連接電路,閉合開關(guān),改變滑動變阻器的阻值,并將正確操作下的電壓表和電流表的示數(shù)填入下表:
電壓表的示數(shù)U/V電流表的示數(shù)I/A小電燈的功率P/W
2.00.200.40
2.50.220.55
3.00.250.75
3.80.301.14
4.50.32 
①通過上表數(shù)據(jù),可算得該小燈泡在電壓為4.5V時(shí)的實(shí)際功率為1.44W.
②若將兩個(gè)這樣的相同規(guī)格的小燈泡串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端,兩燈消耗的總功率為1.5W.(燈絲電阻隨溫度升高而增大)

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

20.密度知識與生活聯(lián)系非常緊密,下列關(guān)于密度的一些說法中正確的是( 。
A.1kg冰與1kg水的密度相等
B.為減輕質(zhì)量,比賽用自行車采用強(qiáng)度高、密度大的材料制造
C.乒乓球不慎被擠癟但無破損,球內(nèi)氣體密度變大
D.粗銅絲拉伸后變成了細(xì)銅絲,密度變大

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

7.杠桿靜止不動或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動叫做杠桿的平衡狀態(tài),杠桿的平衡條件用文字表述是:動力×動力臂=阻力×阻力臂,用公式表示是:F1L1=F2L2

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

4.綢子與玻璃棒相互摩擦后,玻璃棒帶正電、綢子帶負(fù)電,由此可知綢子與玻璃棒的原子核的束縛能力(  )
A.玻璃棒大些B.綢子大些C.一樣大D.無法判定

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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

5.用筆畫線,將圖中的器材連成電路.(要求:兩燈并聯(lián),開關(guān)控制兩盞燈)

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同步練習(xí)冊答案