探究电流与电压、电阻的关系实验 知识点题库

如图是探究“电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压保持6V不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”.实验中,先在a、b两点间接入10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为4V,记下此时电流表的示数,接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻()


A . 20Ω和50Ω B . 40Ω和60Ω C . 20Ω和40Ω D . 20Ω和60Ω
 小军手里有一个额定电压为6V,正常工作电流约为0.5A的小灯泡,他想利用小灯泡探究“电流和电压的关系”,电源电压为9V.

  1. (1)

    小军设计了如图甲所示的电路,请按电路图用笔画线代替导线,在图乙中把电路连接完整.

  2. (2) 连接好电路,闭合开关,小军移动滑动变阻器发现电流表有示数,电压表示数为0V,且灯不亮,原因可能是 .

  3. (3) 故障排除后,小军边实验边记录数据在下表中.

    实验序号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    电压表示数/V

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    电流表示数/A

    0.19

    0.28

    0.36

    0.42

    0.45


    电阻/Ω

    5.26

    7.14

    8.33

    9.52

    11.11


    ①小灯泡正常工作时电流表示数如图丙,则通过小灯泡的电流为   A.

    ②小军分析数据发现通过小灯泡电流与小灯泡两端电压不成正比,这是因为

     

    ③若要探究电流与电压的关系应将小灯泡换成 .

  4. (4) 若只将小灯泡换成电磁铁,当滑片向左移动时,电磁铁吸引大头针数量将 (选填“增多”或“减少”).

 在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验,电路图如图甲所示.

  1. (1) 请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大.(导线不能交叉)

  2. (2) 连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态

  3. (3) 连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是 (填字母)

    A.电阻断路   B.电流表坏了  C.滑动变阻器短路  D.电阻短路

  4. (4) 排除电路故障进行实验.为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到 的作用.实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向 (填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住 才可能达到这个目的

  5. (5) 根据实验数据,作出I﹣R图象如图丙所示.根据实验目的分析图象可得出结论: 

小杨在探究电流与电压、电阻的关系中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5伏),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5欧、10欧、15欧),待选滑动变阻器两只(一只“20Ω 2A”、另一只“50Ω 1A”),导线若干.

  1. (1) 他按右边实物图连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程.他操作中的错误的是

  2. (2) 请正确读出图2中电流表的读数

  3. (3) 在探究电流与电阻的关系时,他将5欧的电阻连入电路中,移动滑片,使电压表的示数为1.5伏,记下电流值;当改接10欧、15欧的电阻时,他接下来的操作是,然后记录电流值,实验记录如下表.分析数据可知,他实验时选择的变阻器规格是

    电阻

    5

    10

    15

    电流(A)

    0.3

    0.15

    0.1

经过初中阶段的学习,同学们已经知道,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积(不考虑温度对电阻的影响)。请你用学过的知识和实验方法研究导线的电阻R跟导线的长度L间的定量关系。

  1. (1) 画出实验电路图。

  2. (2) 简要说明研究的思路。

小柯利用如图甲所示的电路研究电流与电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。

  1. (1)

    请设计实验数据记录表,画在下边框内。


  2. (2) 小柯将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,读出相应的电流值记录在表格中;然后更换电阻重复上述实验。当接入20Ω的电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都无法达到2V,其原因是

  3. (3) 小柯用图乙所示电路测未知电阻Rx的阻值,图中R0为定值电阻。他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上,电流表示数为I1 , 然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上,电流表示数为I2 , 则Rx的阻值为(用I1、I2、R0表示)。

为了探究“电流与电阻的关系”,小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器(20Ω,2.5A)等器材按图甲方式连接电路,进行如下实验。

①将4欧的R1接入电路,当电压表示数为4伏时,记录电流表的示数。

②用R2替换R,发现无论如何左右移动滑片P,电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏的刻度线上

老师告知小明;滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,因此无法连续改变接入电路的有效阻值,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,会导致步骤②现象发生

③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器,并按图丙方式接人电路,继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏,此时电流表示数如图丁所示。

  1. (1) 图丁中电流表的示数为
  2. (2) 步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4伏,则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q,使电压表示数为4伏?
  3. (3) 小明利用图甲电路继续他的探究实验,仍保持定值电阻两端的电压为4伏,则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有(    )(可多选)。
    A . 15欧 B . 25欧 C . 35欧 D . 45欧
下表是小金探究小灯泡 L 的电流与电压关系时所记录的实验数据。

实验序号

1

2

3

4

5

6

电压(V)

0

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

电流(A)

0

0.19

0.23

0.27

0.30

0.32

  1. (1) 在答题纸的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图像。

  2. (2) 已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦,现有电压为6伏的电源,若要使小灯泡正常工作,请设计电路图(画在答题纸的指定区域内),并说明使小灯泡L正常工作时的操作方法:(现有器材:“20 Ω,1A”的滑动变阻器、电压表、开关各一只,导线若干)。
为了研究小灯泡电流与电压的关系,小叶选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压恒为4伏的电源以及其它相关器材连接了图甲电路,进行实验。

  1. (1) 请在答卷上用笔画线将图甲电路连接完整。
  2. (2) 实验过程中,小叶将滑动变阻器的滑片从B端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的各组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示。由此可以得出结论为。另外可知小灯泡的额定功率为
  3. (3) 请根据图乙曲线a画出滑动变阻器中的电流与电压关系图线并标注为b。由图可知该实验中小叶选择的滑动变阻器可能是 。

    A.滑动变阻器R1(20欧,3安)

    B.滑动变阻器R2(50欧,2安)

    C.滑动变阻器R3(2000欧,0.25安)

在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路图如图甲所示。

   

  1. (1) 当把R=5Ω换成10Ω的定值电阻,闭合开关,则电压表的示数会变大,接下来应该把滑片向(填“左”或“右”)滑动才满足实验的条件。
  2. (2) 连接好电路进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数保持不变,实验数据记录如表,其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为A。

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    电阻R/Ω

    5

    10

    15

    20

    25

    电流V/A

    0.6

    0.3

    0.2

    0.15

  3. (3) 实验结论是
  4. (4) 将图甲中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,还可以测小灯泡的电功率,若要测该小灯泡的额定功率,则必须在连接成完整的图乙电路基础上,进行的改接是
为了探究导体中电流与电压的关系,小黄和小颜同学用A、B两个导体进行实验,实验中多次改变导体两端电压的大小,并将测量的数据记录在表一、表二中。

  1. (1) 分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的电流与电压变化的关系,可得出的初步结论是:对同一导体,
  2. (2) 分析比较实验序号3、5的数据,他们提出了猜想:在电压相同的情况下,通过不同导体的电流不相同。为验证上述猜想,在已有表一、表二实验数据的基础上,小黄重新预设了B导体两端的电压,并测出相应的电流值,数据如表三所示。为了达到验证上述猜想的目的,请结合表一、表二的实验数据,分析表三设计的不足之处:
  3. (3) 小颜分析了小黄的测量数据后,认为小黄的测量数据有问题,他未测量便修改了数据,如表四所示,对于小颜的做法,下列说法正确的是        
    A . 可以通过修改数据,使得数据符合已有规律 B . 绝不可以修改数据,数据应以实验测量为准 C . 根据对实验的预测,确定是否修改实验数据
在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中,同学们进行了如下实验探究。

【实验步骤】①按图甲所示电路图连接好电路;

②闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电压表和电流表的示数,并记录数据;

③对数据进行处理,并绘制成如图乙所示的图像。

实验时要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片P应向 (选填“左”或“右”)移动。

【实验结论】根据图像,可以得到的结论是

【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现,电压与电流的比值恰好等于R的阻值,这是一种巧合吗?于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证,并提出了以下两种收

集数据的方案:

方案一:收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据;

方案二:收集电阻值不同的几个小组的数据。

你认为方案更合理。

对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验,下列说法不正确的是(   )
A . 它们都是采用控制变量的研究方法 B . 它们的实验电路是相同的 C . 前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流与电阻的关系 D . 后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
小强利用如图甲所示的电路,实验探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”。  

器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,一个开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(10Ω2A、20Ω1A),导线若干。  

  1. (1) 请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整。
  2. (2) 实验中多次改变R的阻值,并得到多组实验数据,由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得结论

    ①在上述实验中,小强先用5Ω的电阻做完实验后,接着要改用10Ω的电阻继续做实验,应如何具体操作:

    ②当小强改用15Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值。小强不畏困难,经过认真思考,找出了原因,并利用现有的实验器材解决了问题,完成了实验。请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是:。并请你想一想小强解决问题可能用到的两种方法(同种方法不能重复使用),并简要说明方法一的理由。  

    方法一: 。

    理由: 。

    方法二: 。

小金用如图所示电路研究电流与电压的关系,为了改变定值电阻R两端电压,设计了以下四种方案,其中可行的方案个数是(     )

甲:换用可调节电压的学生电源接入MN

乙:两节新干电池与滑动变阻器串联接入MN

丙:两节新干电池先后与不同的定值电阻R’串联接入MN

丁:两节新干电池先后与不同规格的小灯泡串联接入MN

A . 一个 B . 两个 C . 三个 D . 四个
为了探究“通过导体的电流与电阻的关系”,小明利用电压为4.5伏的电源,标有“20欧,1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验。请回答:

  1. (1) 图乙是对应的未连接完整的实物图,根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
  2. (2) 小明第一次实验用的定值电阻R0的阻值为5Ω,闭合开关后,记下电流表的示数为I1:第二次实验仅将电阻R换成10Ω的定值电阻,闭合开关后,记下电流表的示数为l2。根据这样的实验步骤,可以发现I2I1/2(填“<”、“=”或“>”),因此,小敏认为导体两端电压一定的情况下,电流跟电阻不成反比。你认为他这样得出的结论是(填“正确”或“错误”)的。
  3. (3) 意识到问题所在,小明重新实验,在多次改变R0的阻值后得出图丙所示的电流I随电阻R0变化的图象,从而得出正确结论。实验结束后,小明进一步对滑动变阻器接入的阻值R1与电路中电流大小关系进行探究,并继续画出R-I图像,则对应的图像是图丁中的曲线(填图中曲线序号)。
小金同学用如图所示的电路研究导体中的电流与电阻的关系,R0为定值电阻。他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路a、b两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出导体中的电流I与电阻R并不成反比的结论。

  1. (1) 图中R0所起的作用是
  2. (2) 请指出该实验设计不妥之处:
  3. (3) 在R替换变化过程中,R0两端电压变化是(变大、变小、不变)。
  4. (4) 重新调整、选择仪器后,请在答题纸相应虚线框中,画出你设计的电路图。
如图甲为探究通过导体的电流与电阻关系的电路图(电源电压保持不变),电源电压为6V,滑动阻器规格为“50Ω 1A”,如图乙为依据五次实验的数据描点绘制的I-R图像。下列说法中不正确的是( )

A . 利用五个电阻均能完成探究,定值电阻控制电压的范围可以为2-3V B . 当R由10Ω换为15Ω时,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大 C . 分析图像可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比 D . 若电源电压可调,完成本次实验的电源电压最大为15V
图甲是小致实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒为 6V。电压表、电流表无损坏,有阻值为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻 5 个。

  1. (1) 根据图甲,用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。
  2. (2) 某次实验,更换电阻 R,合上开关后,电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是 。
  3. (3) 在老师的引导下,他们将 5 次实验数据描绘在图丙中。图中 A 点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积(选填“大于”、“小于”或“等于”)B 点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积。
  4. (4) 观察图象可以得出实验结论是电压一定时,导体中电流与导体的电阻成
  5. (5) 实验中,小致选择的滑动变阻器的阻值至少是Ω。
小红同学在探究“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的图像,下列说法中正确的是(   )

A . 导体甲的电阻大于导体乙的电阻 B . 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零 C . 将甲、乙两导体并联接到电压为2 V的电源上时,干路中的电流为0.6 A D . 根据数据和图像得出的结论是:同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
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