能力提升练
11.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中。
(1)请根据图甲所示电路图用笔画线将图乙的实物电路连接完整;
(2)连接电路闭合开关后,发现电流表、电压表示数为0,电路故障可能是 ;
(3)第一次实验取定值电阻为5Ω,闭合开关后,使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示,为 A;
(4)若电源电压为6V,要完成此实验变阻器的最大阻值至少应为Ω。
12.小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1 是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最端(选填“左”或“右”),否则,闭合开关时(填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。闭合开关后发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表都没有示数,则电路出现的故障可能是(写出一条即可)。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次电流表的示数如图2 所示,请将示数填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 2.8
电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24
④请在图3中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U 图像。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关,向端移动滑片(选填“左”或“右”),使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现无论怎样移动滑片电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是(填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0∼ 15V 量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
13.如图是探究电流与电阻关系的电路图,电源电压恒为4.5V,实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)在连接电路的过程中,开关S 应;闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关S,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,原因可能是。
(3)排除故障后,更换阻值不同的定值电阻R,进行多次实验,实验数据记录如表。
实验次数 电阻R/Ω 电流表示数I/A
1 5 0.6
2 10 0.3
3 15 0.2
4 20 0.15
分析表中数据可知:
①实验时,保持定值电阻R 两端的电压为V;
②电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成;
③滑动变阻器的最大阻值至少为Ω,才能完成上述实验。
14.实验桌上有如下器材:两端电压为4.5V 并保持不变的电源,规格为“25Ω1A ”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为5Ω 、10Ω 、15Ω、20Ω 、25Ω、30Ω的定值电阻各一个,开 关和导线。小十想利用以上器材“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,同组的小一发现已连接的电路中有一根导线连接错误。
(1)请你在错接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线;
(2)实验中,当R的电阻由10Ω 更换为15Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片P 应向右移动,这样 操作的目的是:;
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的通过导体的电流I随电阻大小R 变化的关系图像,根据图像可推 测:当R的电阻为25Ω 时,电流表的示数为A;
(4)为了完成时实验并保证电路安全,电源电压最高不超过V (结果保留1 位小数)。
15.小琪为了探究“电流与电阻的关系”,准备了以下器材:电压为6V的电源、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、滑动变阻器的规格为“50Ω1A”,定值电阻三个(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关一个和导线若干。
(1)连接电路时,开关需要,图甲所示的实物图有1 段导线未连接,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数减小;
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到(选填“A”或“B”)端,闭合开关后,小琪发现电压表无示数,电流表有示数,可能是定值电阻R;
(3)排除故障后,小琪先将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑片P到适当位置,使电压表的示数为U同时记录电流表示数。再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路,滑片P 相对上次实验时的位置应向(选填“A”或“B”)端移动,才能使电压表示数再次为U。再接入20Ω的电阻重复实验,记录相应的电流值;
(4)小琪根据测得的实验数据绘制出电流I 随定值电阻R 变化的图像如图乙所示。分析图像可得到 的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成比,定值电阻R 两端控制不变的电压为V;
(5)若只改变电源电压,依然可以完成上述实验,电源电压可调节的最大值是V。
16.如图甲是小华“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“25Ω,2A”,定值电阻有2Ω、5Ω、10Ω、20Ω、30Ω等。
(1)根据图甲连接的实物电路如图乙所示,请笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)电路连接正确后,小华先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到2V;断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,然后准备先闭合开关,再向 移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。同组同学认为他在实验操作上不规范,立即制止了的他做法。你认为他实验操作不规范的是;
(3)小华发现另一同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验,数据记录如表:
实验次序 1 2 3 4 5
R/Ω 2 5 10 20 30
I/A 1.20 0.48 0.24 0.12 0.08
小华认为该同学要得到第1次数据,应对图乙实验中的 进行调整才能测出。将表格拿到老师处复查,老师指出有一组数据不可能实现,该组数据的实验次序是,原因是;
(4)如果将所测得的数据描成图象来反映实验结论,可以是下面的图 。
A.
B.
C.
D.
17.为了探究电流与电压的关系,小明设计了如图甲所示的电路图,所用的电源电压恒为3V,所用的滑动变阻器规格是“10Ω1A”。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.2 1.5 2.0 2.4
电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6
(1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以。
(3)如表是某同学记录的实验数据。从中可看出,第次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等。分析实验数据可以得到的结论是。
(4)为了保证电路安全,第5次实验后,滑动变阻器的滑片不能向移动。
18.小明用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻探究电流与电阻的关系,电源电压为3V 且保持不变,实验电路如图甲所示。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P 应置于最(选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针均不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中(填元件名称)出现了故障。
(3)排除故障后,接入5Ω的电阻进行实验,闭合开关,移动滑片P 使电压表示数为2V,记录电流表示数。断开开关,用10Ω电阻替换5Ω电阻,此时应向移动滑片才可以达到实验要求。
(4)更换其他电阻继续实验,并将实验数据记录在表中。
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.2 0.12 0.1
①请根据表中数据,在图乙中用描点法画出通过导体的电流I 与导体的电阻R的关系图像。
②分析实验数据可得:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成比。
③小明还想获得R=25Ω时的一组实验数据,在现有器材条件下,可行的操作方法是。
19.图甲是明明“探究电流与电阻关系”的电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,可供选择的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
(1)实验中,闭合开关S 后,滑片置于某位置时,电压表的示数突然变为0,而电流表的指针依然有明显的偏转,产生这一现象的原因可能是定值电阻(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S 后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,为保持电压表的示数不变,滑动变阻器的滑片应向(选填“左”或“右”)滑动;
(3)当明明选用20Ω或25Ω电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表都无法 与原来相同,原因可能是滑动变阻器;
(4)在不改变器材的基础上,为使所有的电阻都能单独完成实验,实验中定值电阻两端的电压应不小于V。
20.在“探究电流与电压关系”的实验中,小凯所在的小组用导线将开关、电源、定值电阻、电流表、电压表和规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器连接成如图所示的电路,电源电压为3V保持不变。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)小凯正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙告诉他,电路连接有错,只要改接一根导线就可以了。请你在图中把小凯接错的那根导线找出来,并打上“×”符号,再用笔画线代替导线连接到正确的位置上。
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是()(假设电路只有一处故障)。
A.定值电阻R0短路 B.定值电阻R0断路 C.滑动变阻器R断路D.滑动变阻器R 短路
(3)小凯排除故障闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表所示。分析表中数据可以看出,有一组数据是明显捏造的数据,这组数据序号是,分析表格中其余的数据可得出结论是:。
