一、探究电阻上电流跟两端电压的关系
(一)探究电流跟电阻的关系
1.(2010江苏扬州)小明同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路图(电源电压恒为6V)。
(1)根据小明设计的甲图,用铅笔连线将乙图的实物图连接完整。
实验序号 | 电压/V | 电阻/Ω | 电流/A |
1 | 4 | 10 | 0.4 |
2 | 20 |
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了右边表格中,然后将E、F两点间的电阻由10Ω更换为20Ω,调节滑动变阻器的滑片P向________移动(A/B),直到____________为止。此时电流表的指针位置如图丙所示,请把测得的电流数值填入上表。
(3)小明根据实验数据得到如下结论:电流与电阻成反比。请你对以上的探究过程做出评价,并写出两点评价意见:_____________________;____________________。
答案:
(1)
(2)B 电压表的示数为4V 0.2
(3)实验次数太少(没有进行多次实验) 结论缺少“电压一定”的前提
(二)探究电流跟两端电压的关系
2.(2010年山东潍坊)某学习小组利用滑动变阻器、两个定值电阻R1、R2(5Ω、10Ω)、电压表、电流表、电源(6V)、开关、导线若干等器材,做探究实验。
(1)小明所在的实验小组做探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验。
①请你帮该小组设计一个记录实验数据的表格。
②此实验需多测几组数据的目的是:______________________________。
(2)下面是探究“串联电阻R1两端电压和R2两端电压与两电阻总电压关系”时的电路图。
①根据电路图,将没有连接完的实物图连接好.导线不能交叉且适当选取电表量程。
②若电路图连接正确且电表完好,但不论怎样调节滑动变阻器,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是(回答一种情况即可):________________________________。
答案:(1)①
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
电压U/V | ||||||
电流I/A |
②减小实验误差
(2)①如图
②R1断路或R1R2同时断路或电流表短路。
二、运用欧姆定律测电阻
(一)测未知电阻
3.(2010福建莆田)在测定一个未知电阻RX的阻值时,小明和小亮设计了如图甲所示的实验电路,其中R1是电阻箱,S1为单刀积掷开关。
(1)闭合开关S后,把开关S1接到触点1,调节滑动变阻器R,使电压表有个合适的示数U;把开关S1接到触点2后,小明和小亮采取了不同的实验操作。
小明的操作:保持滑片P的位置不变,只调节电阻箱R1,直到电压表示数为U;
小亮的操作:同时调节滑动变阻器R和电阻箱R1,直到电压表表示数为U。
你认为两人的操作中,_________的操作是正确的。
(2)选择正确的实验操作后,电阻箱R1上各旋钮的位置如图乙所示,其读数为______Ω,则待测电阻RX的阻值应为______Ω。
(3)下列实验中,所用方法与上述相同的是( )
A.探究二力的合成时,用台力来代替两个力的作用效果
B.探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时,保持压力一定
C.探究力与运动的关系时,推理出小车在不受力时的运动情况
D.探究液体内部的压强时,用U型管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小
答案:(1)小明 (2)108 108 (3)A
4.(2010年安徽)用如图所示的电路来测量未知电阻RX的阻值,R0阻值已知。
(1)将实验过程补充完整:
a.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;
b.闭合开关,__________________________________________。
c.断开开关,整理器材。
(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻RX=_____________。
(3)写出本实验中滑动变阻器的作用:_______________________________________。
答案:
(l)调节滑动变阻器,读出电压表V1、V2的示数分别为U1、U2
(2) Rc= U2R0/U1
(3)保护电路;可以进行多次测量(改变电路中的电流或电路两端的电压)
(二)测小灯泡电阻
5.(2010年广西桂林)如图所示,是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请指出电路连接中的两个不当之处:①;②。
(2)他们改正电路连接中的不当之处后,闭合开关,移动变阻器滑片时,发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化,但两电表的示数总是比较小,灯泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是:。
(3)电路正常后,他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。记录如下:
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为;
②通过分析实验数据可知,小灯泡的电阻是(填写“不变”或“变化”)的,其原因是:。
(4)实验结束,小明提出了一个探究设想:可以利用图19中的实验器材来探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”。
①请帮他们设计一个实验方案,将电路图画在虚线框中;
②在实验探究过程中,滑动变阻器不但可以改变电路中的电流,它还是电路中的一个,但在移动滑片时一定要注意。
答案:(1)①电压表没有并联在灯泡的两端;(电压表并联在变阻器的两端)②电压表的量程选择过大。(电流表量程选择过大)
(2)电源电压过低
(3)①10.4欧;②变化;小灯泡发光时,温度升高造成电阻变化。
(4)①如图所示;
②电阻(用电器);电阻值不能为0。
6.(2010年山东莱芜)在“测定小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、“3.8V、1.5W”的小灯泡、标有“20,1.5A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图左所示的电路图,将图右的实物电路连接完整(要求连线不得交叉,电流表的量程选择要恰当);
(2)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
①___________________________________
②___________________________________。
(3)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)下表是按正确的操作测得的数据,从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等,其原因是____________________________。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 2.0 | 3.0 | 3.8 |
电流I/A | 0.33 | 0.34 | 0.40 |
电阻R/ | 6.0 | 8.8 | 9.5 |
答案:(1)如图所示。
(2)①连接电路时没断开开关;②滑动变阻器没调到最大阻值。
(3)C
(4)灯丝电阻与温度有关。
三、探究热敏电阻随温度变化的规律
7.(2010年浙江绍兴,32题)某实验小组探究一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律。设计的实验装置如图甲,实验的主要步骤:
①在烧杯中加入适量冷水,正确连接电路,闭合开关,测量电阻R两端的电压和通过的电流,断开开关。将根据电流表、电压表示数计算的电阻值和温度计的示数填入表中;
②在烧杯中添加少量热水,闭合开关,测量电阻R两端的电压和通过的电流。断开开关。将根据电流表、电压表示数计算的电阻值和温度计示数填入表中;
③重复②的操作若干次,测得多组数据。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电阻R/Ω | 110 | 61 | 45 | 35 | ________ |
温度t/℃ | 20 | 50 | 68 | 80 | 90 |
(1)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图将图乙连接完整;
(2)实验测得的几组数据如下表:
图丙是第5次实验中电流表和电压表的示数,请计算电阻R值,并填入表中。
(3)请在图丁坐标中画出R—t的关系图线。
(4)由图线得到该热敏电阻阻值与温度的关系是__________________________。
答案:(1)开关另一端与滑动变阻器的B接线柱连接 (2)30 (3)如图 (4)电阻大小随温度的升高而减小
四、欧姆定律实际应用探究
8.(2010年山东济宁)铅笔芯是石墨和黏土混合制成的。不同类型的铅笔的笔芯软硬程不同,其中6H的铅笔芯最硬,6B的铅笔芯最软,HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关呢?小明用如图10所示的装置探究这个问题。他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接入电路A、B两点间,通过观察,比较出三者电阻的大小。用此方法比较电阻大小的依据是:。他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是:。
答案:电流表示数的大小 电压一定,电流越大,电阻越小(或欧姆定律) 粗细相同 长度相同