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7.现有下列器材:蓄电池(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”.要求:
(1)请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来.
(2)实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中,请你利用表格中的数据,在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图象.
实验次数123456
电阻R/Ω51015202530
电流I/A0.60.30.20.150.120.1
(3)在做完第一次实验后,接下来的操作是断开开关,将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,再将滑动变阻器的滑片滑到A端 (选填“A”或“B”),然后闭合开关,移动滑片,使电压表示数为3V时,读出电流表的示数.
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器A
A.50Ω   1.0A        B.50Ω   0.5A
C.20Ω   1.0A        D.20Ω   0.5A
(5)在做第三次实验时,断开开关,将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻,再闭合开关,电压表的示数将大于(选填“大于”或“小于”)3V,此时应将滑动变阻器的滑片向A(选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为3V.
(6)另一小组同学探究“电阻不变时,电流与电压的关系”时,他们保持定值电阻R=10Ω不变,闭合开关S时,通过改变电阻两端电压,得到多组数据,如表所示,分析表中数据可以得出的结论是电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比.
实验次数12345
电压U/V12345
电流I/A0.10.20.30.40.5

分析 (1)根据电路图连接实物电路图.
(2)根据表中实验数据,在坐标系中描出对应的点,然后用平滑的曲线把各点连接起来,作出I-R图象.
(3)探究电流与电阻关系实验,应保持电阻两端电压不变,更换大电阻后,应移动滑片增加滑动变阻器接入电路的阻值,以保证电阻两端电压不变.
(4)求电路电流最小时滑动变阻器接入电路的阻值,然后选择滑动变阻器规格.
(5)在研究电流与电阻关系实验时,应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路的分压特点判断滑片移动的方向;
(6)横向分析表中数据得出结论.

解答 解:(1)根据电路图连接实物电路图,如图1所示.
(2)应用描点法作图,根据表中实验数据,先在坐标系内描出对应点,然后作出图象,如图2所示.

(3)由表中第一组实验数据可知,定值电阻两端电压为U=0.6A×5Ω=3V,将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,
为保证电阻两端电压保持不变,应将滑动变阻器的滑片滑到A端移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻值,增大滑动变阻器的分压,
使电压表示数为3V时,读出电流表的示数.
(4)滑动变阻器两端电压U=U-UR=6V-3V=3V,测最后一组实验数据时,滑动变阻器接入电路的阻值R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω,
实验过程电路最大电流为0.6A,因此滑动变阻器应选A.
(5)在研究电流与电阻关系实验时,应控制电阻两端的电压不变,
由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知,将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻,电阻两端的电压变大,即电压表示数大于3V,要使电压表的示数不变,滑动变阻器的滑片应向右移动,增大接入电路中的电阻,减小电阻两端的电压,直至电压表的示数3V为止;
(6)根据表中数据可知,导体的电阻值保持不变,导体两端的电压增大,相对应的导体中的电流也增大,且电压增加几倍,电流也增加几倍,故得结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比.
故答案为:(1)见上图;(2)见上图;(3)A;3;(4)A;(5)大于;A;(6)电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比.

点评 本题考查了连接实物电路图、作I-R图象、滑动变阻器调节、选择实验器材等;应用图象法处理实验数据是常用的方法,要掌握描点法作图的方法.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

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12.驾驶员驾驶汽车时不断转动的方向盘属于简单机械中的轮轴(填“滑轮”或“轮轴”),它属于省力(填“省力”或“费力”)机械;园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做是通过减小阻力臂来达到省力的目的.

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9.宁夏“沙湖”是闻名全国的AAAAA级旅游胜地(如图所示).当你在烈日当空的“沙湖”游玩时,你会发现岸上的沙子热得烫脚,而湖水却是凉凉的.这是因为水的比热容比沙石的大,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高的少,湖水是凉凉的,而沙石的温度升高的多,热得烫脚;.已知水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃),而沙子的比热容为0.92×103 J/(kg•℃),则相同质量的沙子和水吸收相同的热量所升高的温度之比为105:23.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

2.在探究“电流与电阻的关系”的实验时:

(1)请在图甲中把余下部分的电路用笔画线代替导线连接完整.(要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,连入电路的电阻变大)
(2)在拆接电路时,开关必须断开,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最右端.(填“左”或“右”)若闭合开关后,电流表无示数,电压表示数为3V,产生该现象的原因可能是电阻断路.
排除故障后闭合开关,实验过程中必须控制电压不变;在某次测量中,电流表的示数如图乙所示,电流为0.3A.
(3)实验中,滑动变阻器的作用是控制电阻两端电压不变.
(4)当把电路中5Ω的电阻换成10Ω的电阻时,应该将滑动变阻器的滑片向右(填“左”或“右”)移动.
(5)实验记录的数据如表所示,由此所得出的结论是电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比.
(6)在探究“电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有调节定值电阻两端电压的作用.
次数123
R/Ω51025
I/A0.50.250.1

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

12.如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.
(1)为了达到研究的目的,实验过程中必须保持电阻两端的电压不变;
(2)当开关S闭合后,电压表的读数是2.5V,电流表的读数是0.5A,现在将阻值为5Ω的电阻R1换成阻值为10Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是调节滑动变阻器,使电压表的示数保持为2.5V不变.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

19.某物理实验小组的同学用如图甲所示的器材“探究电流跟电阻的关系”,其中电源电压为6V.滑动变阻器上标有“35Ω1A”字样.阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻四个.

(1)小明同学连接的部分电路如图甲所示,请将电路连接完整.他连接电路时,开关应断开.
(2)小明同学连接完电路后,闭合开关后,发现阻值为5Ω的定值电阻很烫且发出焦臭味,还发现电流表和电压表都有示数,且电压表的示数接近电源电压,则造成上述现象的原因可能是:闭合开关前没有把滑动变阻器的阻值调到最大值.
(3)小明同学排除故障后,当定值电阻为10Ω时,电流表的示数如图乙所示,则这时电路中的电流为0.4A.将10Ω的电阻换成15Ω时,应当使滑动变阻的滑片向A(选填“A”或“B”)移动,直到电压表的示数为4V为止.
(4)此实验得到的结论是:电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成反比(选填“正比”或“反比”).
(5)若不添加器材,小明同学认为用上述器材还可以探究电流与电压的关系,你认为他的想法是正确的(选填“正确”或“错误”).
(6)小芳同学用相同的器材完成实验并记录了数据,数据记录在表格中,在与老师交流的过程中,老师发现表中第4组数据是编造的,不可能从实验中得到,其原因是:因为20Ω电阻两端的电压为2V时,滑动变阻器接入电路中的电阻为40Ω,超过了滑动变阻器的最大值35Ω.
序号定值电阻/Ω电流表示数/A
150.40
2100.20
3150.13
4200.10

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

16.要探究“当导体两端电压一定时,通过导体电流与电阻的关系”,实验器材有三节干电池,一块电流表,一个开关,阻值已知的定值电阻若干,导线若干,同学小华提出按图甲进行实验,同学小平认为应按图乙进行实验.
(1)在这个实验中自变量是电阻,因变量是电流,需要控制的变量是电压.
(2)若采用小平的方案,电源电压为4.5V,电压表量程为0-3V,此时电压表读数为2.5V,当将电阻从5Ω换成10Ω后,下一步的操作是向右移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V.
(3)你认为小平同学的方案好,理由是:滑动变阻器能控制电压表不变.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

17.小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”.
(1)要求滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小,请用笔画线代替导线,继续完成图乙中实验电路的连接.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到B端(填“A”或“B”).
(3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于电阻R断路造成的.
(4)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示:
U/V0.51.01.52.02.53.0
I/V0.10.20.30.40.50.6
小明在本次实验中所用电阻R的阻值为5Ω;通过分析上表数据可以得到的初步结论是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比.
(5)若用此实验器材测某电阻的阻值,涉及到的原理是R=$\frac{U}{I}$.
(6)在这两个电学实验中,“电流与电压的关系”和“伏安法测电阻”的实验中,都要用到滑动变阻器,关于变阻器的说法错误的是C
A.都起到了保护电路的作用
B.都改变电路中电流的大小
C.都完成多次测量求平均值的作用
D.闭合开关前,都要把阻值调到最大.

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