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利用如图(a)所示的电路研究通过导体的电流与电压和电阻的关系。所选用电源电压为4.5V,滑动变阻器规格为“25Ω  2A”。
(1)研究电流和电压关系时应保持     阻值不变,改变另一阻值,测得一组电流、电压如表Ⅰ所示,根据表Ⅰ中数据可得出结论:     
(2)研究电流和电阻关系:
①将变阻箱阻值R1分别为调节为5Ω、10Ω和如图(b)所示某一值,其读数为    Ω。
②用5Ω电阻做完实验后,调换10Ω的电阻继续完成实验,接下来操作是    
③完成三次操作后得到如表Ⅱ所示电流随电阻变化数据。表格中有一组数据不可能由实验真实地得到,对应的电流值是     A,实际电流值应     (选填“大于”或 “小于”)此值。
④若要正确完成实验,应更换      (变阻箱的三个阻值不变)。

(1)R1    电阻一定时,电流与电压成正比   (2)①15  ②向右调滑动变阻器(或调节滑动变阻器),使电压表读数为2.5V,记下此时电流表读数   ③0.1A  大于   ④电压小一些的电源或阻值大一些的滑动变阻器(写出一个即可)

解析试题分析:在探究导体的电流与电压、电阻关系的实验中,要使用控制变量的物理方法。研究电流与电压关系时,要控制电阻一定,根据表1中的数据可以看出,当导体两端电压增大时,导体中的电流也在增大,并且之间是正比关系。在研究电流与电阻关系时,要改变电阻R1的阻值,控制R1两端电压不变。实验中当R1增大时,根据串联分电压的知识可以知道,R1两端电压也在增大,要完成实验,需要调节变阻器R2,使R1两端电压与前面相同,即使电阻R1两端电压降低到原来值,需要增大电阻R2的阻值。根据题目提供的数据,电阻R1两端控制的电压为1.5V,当电路中电流达到0.1A,电阻R1的电阻为,此时变阻器的R2的电阻为,滑动变阻器的最大电阻为25Ω,所以此实验无法完成。当滑动变阻器的阻值调到最大时,也比30Ω小,所以电路中的电流比0.1A大。要完成实验,可以增大 滑动变阻器的最大阻值,也可以换用一个电压低一些的电源,使滑动变阻器的两端电压小一些。
考点:探究电流与电压、电阻的关系

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:实验题

如图所示,小林同学做“用电压表和电流表测电阻Rx的阻值”的实验。电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器在某一位置时,电压表、电流表的指针位置如图12所示,则电压表示数为__________V,电流表的示数为__________A,此时电阻Rx的阻值为__________Ω。
 

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(5分)同学们用如图所示的电路复习电学实验.有两个额定电流相同、额定电压分别为2.5V和3.8V的灯泡L1和L2

(1)连接电路后,开关闭合,灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,若电路中仪有一处故障,这个故障可能是                                                                   
(2)排除故障后,甲组同学用灯泡L1进行“研究小灯泡的电阻”的实验,收集的信息如下表,请写出分析信息得出结论的过程.

实验次数
1
2
3
U/V
1.0
1.5
2.5
I/A
0.20
0.25
0.30
R/Ω
 
 
 
亮度
稍亮
较亮
更亮
 
                                                                                  
(3)乙组同学想用该电路,通过更换L1、L2的方法,探究“在电压相同时,电功率与电流的关系”,他们能否完成实验目的?若能,请说出实验思路;若不能,请说明原因.    
                                                                               

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在电学实验中,往往认为电压表对测量的电路没有影响,事实上电压表有大的电阻值(简称内阻RV),在电路中有很小的电流通过电压表,电压表的示数就是这很小的电流与其内阻RV的乘积。现在要测量一个未知电阻Rx (大约2kΩ~3kΩ)的阻值,物理实验室中已有实验器材:2节干电池(电压未知)、未知电阻Rx、开关多个、导线若干。
另外,提供可选择的实验器材有3个:
A.电流表A1(0~0.6A,分度值0.02 A) 
B.电流表A2(0~5mA,分度值0.1 mA)  
C.电压表V(0~3V,RV=3kΩ)
请你利用已有实验器材,参考题目中给出的信息,再从提供可选择的的3个实验器材中选择2个或者1个器材设计两个实验方案,准确测量未知电阻Rx的阻值。
Ⅰ.方案一:
(1)选择的2个实验器材:             (填器材的序号)。
(2)在方框中画出实验电路图(实验中不拆接仪器)。

(3)按照电路图连接电路,写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量
(4)用测量的物理量和已知物理量表示Rx=                   
II.方案二:
(1)选择的1个实验器材:           (填器材的序号)。
(2)在方框中画出实验电路图(实验中不拆接仪器)

(3)按照电路图连接电路,写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量。
(4)用测量的物理量和已知物理量表示Rx=                       

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在“测量小灯泡的电阻”的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,阻值为5 Ω 左右。某同学用如图甲所示的器材进行实验。

(1)用笔画线代替导线完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,连入电路的电阻变大。
(2)在某次测量中,电流表的示数如图乙,其读数为    A。
(3)实验中,调节变阻器,当灯泡电压变化大小ΔU=1V时,电流变化大小ΔI=0.2A,该同学由表达式R=ΔU/ΔI,计算出灯泡电阻为5Ω,他的这种计算方法是否正确?说明原因                   

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小红在做“伏安法测小灯泡的电阻”的实验中:

(1)根据实验目的,将实验器材连接成实验电路,如图甲所示.但粗心的小红有一根导线连接错误,请你
帮小红在接错的那根导线上打“×”,然后另画一根导线使电路连接正确.
(2)电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此次实验测得的小灯泡的电阻值Rx        Ω.
(3)若小灯泡的额定电压为2.5V,现用该电路来测小灯泡的额定功率,此时应将变阻器的滑片P向        滑动.(选填“左”或 “右”)

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(6分)在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用如图15所示的器材进行实验。

(1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数。小亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置,还有一处是:                    
(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R1=10.1Ω,R2=10.2Ω,第三次测量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示.根据以上三次实验数据,小明最后得出Rx=        Ω.
(4)测量结束后,小亮提出利用这个电路还可以测量小灯泡的电功率,于是小明把定值电阻换成额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡进行实验。闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数为2.5V时,此时灯泡的电功率       (填“大于”、“小于”或“等于”)它的额定功率。
(5)在测量小灯泡电功率时,小明还发现灯泡的电阻变化较大,这是因为                 

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小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示,由图像可得,定值电阻R1的阻值是     ?.实验时,电源电压保持5V不变,当滑片P位于a端时,滑动变阻器消耗的电功率是      W,此时,电阻R1在10min内产生的热量为     J.

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小明想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示电路图(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并用已知物理量的符号和测量物理量的符号写出未知电阻Rx的表达式。

实验步骤:    
(1)按照设计的电路图连接电路
(2)断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1
(3)_________________________________
(4)表达式:Rx =___________。

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