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10.在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”),导线若干.
(1)请根据如图甲的电路图用笔画线将图乙中的实物图连接完整(注意电流表的量程选择).

(2)小丽实验时,在a、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向F(选填“E”或“F”)端移动,小丽移动变阻器滑片P的目的是:保持定值电阻两端电压为1.5V不变.
(3)小丽为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格是50Ω1A,因为当把20Ω电阻接入电路中时滑动变阻器须接入的电阻是:40Ω.
(4)假如接入某一个电阻时,电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动,则电路中的故障是:定值电阻断路.

分析 (1)由电路图可知,电流表与电阻R串联,可根据电压表的量程和最小定值电阻的阻值确定电路中的最大电流;然后根据电流从正接线流入,负接线柱流出将电流表接入电路中.
(2)将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时,电路中的总电阻变大,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,电压表的示数变大;要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,为保证电阻两端的电压不变,要通过调节滑片,使滑动变阻器两端的电压变大,从而使电阻两端的电压变为原来的值.
(3)判断滑动变阻器的使用规格,同时要考虑滑动变阻器的电阻和允许通过的最大电流.
(4)电流表没有示数,即是断路,此时电压表有示数,即表明此时测量的是电源电压.

解答 解:(1)电路中的最大电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A;则电流表的量程为0~0.6A;故将电流表“0.6A”的接线柱与开关的右接线柱相连,“-”接线柱与电阻丝的b接线柱相连;如图所示:

(2)将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时,串联电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,滑动变阻器分得的电压变小,电阻分得的电压变大;要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,所以应调节滑片向F移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数达到1.5V时,读取电流表示数.因此小李移动变阻器滑片P的目的保持定值电阻两端电压为1.5V不变.
(3)当20Ω的电阻接入a、b间时,为使电压表的示数为1.5V,即此时的电流是:
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{1.5V}{20Ω}$=0.075A;滑动变阻器接入电路中的阻值是R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V-1.5V}{0.075A}$=40Ω;所以必须选用规格为“50Ω,1A”滑动变阻器;
(4)电流表没有示数,即是断路,此时电压表有示数,即表明此时测量的是电源电压,故说明此时可能是由于定值电阻断路导致的.
故答案为:(1)如上图;(2)F; 保持定值电阻两端电压为1.5V;(3)“50Ω  1A”;40;(4)定值电阻断路.

点评 本题考查了探究电流跟电阻关系的实验,探究的方法是控制变量法;并且能够根据题目数据选择合适的滑动变阻器,不但考虑滑动变阻器允许通过的电流,也要考虑滑动变阻器的电阻.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

5.以下几个实验现象,能说明声音产生原因的是(  )
A.放在玻璃钟罩内的电铃正在发声,抽取钟罩内的空气后,铃声消失
B.把正在发声的收音机密封在塑料袋里,然后放入水中,人们仍能听到收音机发出的声音
C.把耳朵贴在课桌上,能清楚地听到写字的声音
D.拨动吉它的琴弦发出声音时,放在弦上的小纸片会被琴弦弹开

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

1.如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图,使用的实验器材有:电压为6V的电源、电流表、电压表、开关各一个,5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻各一个,规格为“40Ω,1A”的滑动变阻器一个,导线若干.
(1)探究电流与电压的关系时,所测得的部分电流、电压值见表1.在第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为0.3A.根据表1数据可得到结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
表1   
实验次数123
电压U/V1.01.52.0
电流I/A0.20.4
表2
实验次数123
电阻R/Ω51020
电流I/A0.40.20.15
(2)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电阻值见表2.
①由于操作不当,导致测出的电流中有一个错误数据,请判断错误数据是0.15A.产生错误的原因是实验时没有保持定值电阻两端的电压相同,正确的数据应该是0.1A.
②纠正错误以后,该小组用40Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为顺利完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案:
A.实验时将定值电阻两端的电压最小设定为3V;
B.更换最大阻值大于或等于80Ω的滑动变阻器.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

18.小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”.电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个.

(1)小彬5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电压表有示数而电流表无示数,则电路中的故障可能是定值电阻断路(写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为0.38A.
(2)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向A(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数.
(3)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(2).
(4)实验记录的多组数据如下表所示.分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比.
实验次数定值电阻Ω)电流表示数(A)
15
2100.2
3200.1
(5)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因.你认为其原因是滑动变阻器滑到阻值最大处时也无法保持定值电阻两端电压不变.
(6)根据上表中的数据,在丙图中描出电流与电阻的关系图线.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

5.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示图象,根据图象,下列说法正确的是(  )
A.当在导体B的两端加上2V的电压时,通过导体B的电流为0.2A
B.将A、B两导体并联后接到电压为2V的电源上时,A消耗的电功率小于B消耗的电功率
C.导体A的电阻等于导体B的电阻
D.导体A的电阻为0.2Ω

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

15.小梦在探究“电流与电阻的关系”的实验中,可供使用的实验器材有:电源(三节电池),电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω),导线若干.
(1)小梦连接电路如图,请你用笔画线代替导线将实验电路连接完整.
(2)连接电路后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则电路中发生的故障是电阻R0短路(选填“电阻R0断路”或“电阻R0短路”).
(3)排除故障后,小梦先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为 2V,并记下电流值.
(4)将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,滑片P应向右(选填“左”或“右”)端移动,直至电压表示数为2V,记下相应的电流值.
(5)将10Ω电阻换成20Ω电阻后,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终大于2V,实验无法进行下去.请你写出一种解决问题的方法,使实验继续进行下去:可以更换电压更小的电源,或更换更大阻值的滑动变阻器.
(6)实验时小梦所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于25Ω.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

2.为了测出待测电阻RX的电阻,小明和小丽分别采用了不同的实验方案.
(1)小明采用伏安法测电阻,连接了如图1所示的实物图,有一处连线错误,请你在连接错误的导线上画“×”并改正;
(2)小丽设计了如图2所示的电路,R0为定值电阻.
①将滑动变阻器的滑片置于a(选填“a”或“b”)端,可用电压表测出电源的电压U;
②将开关S掷向1,待测电阻RX与滑动变阻器串联,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,读出电压表的示数为UX
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2,读出电压表的示数为U0
④根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值RX=$\frac{{R}_{0}{U}_{x}(U-{U}_{0})}{{U}_{0}(U-{U}_{x})}$.(用U、UX、U0、R0表示)

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

19.写出一种测量一枚一元硬币厚度的方法,要求写出主要实验器材及步骤.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

20.一个轻质小球用绝缘线悬挂起来,若用丝绸擦过的玻璃棒靠近这个小球,小球被这个玻璃棒所吸引,那么这个小球(  )
A.一定带了正电B.一定带了负电
C.一定不带电D.可能不带电或带负电

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