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電學(xué)實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)訓(xùn)練 1、某小組同學(xué)在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。 【提出問(wèn)題】通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體電阻的大小有什么關(guān)系？ 【猜 想】①導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比。 ②導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的平方成正比。 ③導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 【實(shí)驗(yàn)器材】電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一只，開(kāi)關(guān)一個(gè)，三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），一個(gè)滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干。 圖22 + - 0.6 3 A 3 V 15 【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】 （1）根據(jù)圖22所示實(shí)物圖在虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖。 （2）小明按圖22正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過(guò)量程。小明操作中的錯(cuò)誤是 。 （3）小明改正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變定值電阻R兩端的電壓，測(cè)得電流、電壓的值如表一。分析數(shù)據(jù)可得出猜想 是正確的。他選擇的是 Ω的電阻。 表一 表二 電壓U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 電阻R/Ω 5 10 15 電流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 電流 I/A 0.30 0.15 0.10 （4）小紅在探究猜想③時(shí)，先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下電流值；再分別改接10Ω、15Ω的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到了表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)得出，猜想③是正確的。實(shí)驗(yàn)中，小紅多次移動(dòng)變阻器滑片的目的是 。 2、小明用如圖21所示電路圖連接電路，去驗(yàn)證“導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體電阻”的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)室提供了很多規(guī)格的定值電阻和滑動(dòng)變阻器，小明挑了一個(gè)標(biāo)有“30Ω，2A”變阻器，再分別挑選了5Ω、25Ω和50Ω的定值電阻。 （1）按圖21所示的電路圖，在圖22中用筆畫(huà)線把實(shí)物電路連接完整． 圖22 圖21 （2）電路中連接電阻為5Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為5V，此時(shí)把測(cè)出的電流1A記錄在表格中；當(dāng)換下5Ω電阻，把25Ω的電阻接入電路，再次閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表讀數(shù)仍然是5V時(shí)，讀出電流表讀數(shù)如圖23所示，此時(shí)電流大小為_(kāi)_______A．請(qǐng)解釋：當(dāng)把25Ω的電阻替代5Ω電阻接入電路時(shí)，為什么要把電壓表的讀數(shù)調(diào)到5V？ 原因是：______________________________________________________________； 表3 電阻R /Ω 5 25 50 電流I /A 1 圖23 （3）如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電流表沒(méi)有示數(shù)，而電壓表的示數(shù)接近電源電壓，請(qǐng)分析電路出現(xiàn)故障可能是什么？ 3、小芳設(shè)計(jì)了一種測(cè)量未知電阻Rx的實(shí)驗(yàn)方案： （1）她的測(cè)量電路如圖15所示，圖中電流表測(cè)量的是_________（選填“甲電阻”、“乙電阻”或“干路”）的電流； （2）為了測(cè)量乙電阻兩端的電壓，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖15中的電壓表正確地接入電路； （3）實(shí)驗(yàn)中，電表的示數(shù)如圖16所示，測(cè)得的電流是 A，電壓是＿＿＿＿V，通過(guò)這些數(shù)據(jù)算出電阻的阻值； （4）小芳認(rèn)為通過(guò)以上操作就完成了對(duì)待測(cè)電阻的測(cè)量，請(qǐng)您指出小芳的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案有哪些可改進(jìn)之處： ． 圖16 ＋ － 電源 V － 3 15 3 0.6 A － 甲 乙 圖15 4、．在“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，選用電壓6V的電源，小明設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路圖（a），小亮覺(jué)得小明設(shè)計(jì)的電路圖不夠完善，于是他對(duì)圖（a）進(jìn)行了改進(jìn)，增加了一只滑動(dòng)變阻器R2連接到如圖（b）所示的實(shí)物圖中， （1）問(wèn)：小亮增加一只滑動(dòng)變阻器能起什么作用？ 答：_______ (b) R1 R2 圖17 （2）實(shí)驗(yàn)中，小亮在閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)為6V，造成此現(xiàn)象的原因可能是_______（選填下列四個(gè)選項(xiàng)之一） A. R1短路 B. R1斷路 C. R2短路 D. R2斷路 （3）經(jīng)重新調(diào)整后，通過(guò)改變電阻R兩端的電壓，電流表、電壓表的示數(shù)如表中所示，對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，你認(rèn)為錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是_______，排除錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)后，可歸納得出的結(jié)論是 (4) 排除錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，小亮實(shí)驗(yàn)所選用的定值電阻R1的阻值估計(jì)為 Ω 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 電壓U／V 2．0 2．2 2．4 2．6 2．8 3．0 電流I／A 0．20 0．22 0．24 0．26 1．40 0．30 5、小楠同學(xué)想測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值。 （1）如圖16甲是小楠設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你依圖甲用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖15乙中將沒(méi)有連接完的實(shí)物電路補(bǔ)充完整，并要求滑動(dòng)變阻器向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大。 P CP DP AP B 乙 圖16 甲 A R V A B （2）連接好電路后，小楠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，但是由于小楠同學(xué)的疏忽，做完實(shí)驗(yàn)后才發(fā)現(xiàn)，把測(cè)量的電流值都寫(xiě)在草稿紙上而忘了填入記錄表格中。請(qǐng)你幫助小楠同學(xué)把記錄在草稿紙上的電流值填入表中。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 電壓U/V 1.0 1.8 2.5 電流I/A 草稿紙 0.42 0.30 0.17 （3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小楠同學(xué)想用原電路測(cè)量一個(gè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻。小楠同學(xué)用燈泡替換了電阻，閉合開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電壓表讀數(shù)/V 電流表讀數(shù)/A 燈泡電阻/Ω 燈泡電阻的平均值/Ω 1 0.5 0.16 3.13 R= 2 1.0 0.20 5.00 3 1.5 0.27 5.56 4 2.0 0.32 6.25 5 2.5 0.34 7.35 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 U（V） I（A） 0.1 0 0.3 0.2 0.4 0.5 圖17 a. 根據(jù)上述表格，計(jì)算出小燈泡的額定功率是 W。 b.你認(rèn)為她的表格設(shè)計(jì)合理嗎？為什么？ c.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小楠畫(huà)出小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系曲線，如圖17，由圖可知燈泡電阻的變化規(guī)律是 6、額定電壓為6V的小燈泡，其正常工作時(shí)通過(guò)的電流約為0.3A。小明想測(cè)定這個(gè)小燈泡的額定功率： （1）小明設(shè)計(jì)了如圖13甲所示電路圖，并將實(shí)驗(yàn)器材連接成圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路。同小組的小亮在檢查時(shí)認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)了，建議小明改接。 ①請(qǐng)你在接錯(cuò)的那根導(dǎo)線上打“”； ②另畫(huà)一根導(dǎo)線，使電路連接正確。 L L 圖13 甲 乙 ＋ － 3 1 2 0 0.2 0.4 0.6 A ━ 3 0 0.6 丙 （2）小明改接某一根導(dǎo)線后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，電流表和電壓表均有示數(shù)．任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終不變。具體原因是____________________ ______________________________________。 （3）小明將電路改接正確后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)變阻器的滑片移到某位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)如圖丙所示，通過(guò)小燈泡的額定電流為 　 A，額定功率為　　W． （4）用圖13甲所示的電路，還可以完成的實(shí)驗(yàn)有： 　　　 （寫(xiě)出一個(gè)即可）。 7. 小明和小麗在研究導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時(shí)，除了電源（3v）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器外，還有可供選擇的（A）定值電阻；（B）小燈泡． （1）為了完成研究還應(yīng)選擇的器材（填序號(hào)）_______；理由是：________________ （2）用筆劃線完成圖22中的實(shí)物電路連接（你所選的器材在圖中用接線板代替），并使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大． （3）小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了下表（一）中的數(shù)據(jù)，請(qǐng)讀出圖23中兩表的示數(shù)，記在表中最后一列的空格處． 表（一） 電壓U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 電流I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 （4）小麗通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了下表（二）中的數(shù)據(jù)， 0 1 10 3 V 15 2 5 0 + 3 15 0.6 0 0.2 2 A 3 0.4 1 0 + 0.6 3 圖23 并且通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了：“在電阻一定時(shí)， 導(dǎo)體中的電流隨電壓的增大而減少”的結(jié)論．小 明觀察并檢查了小麗所連接的電路后，告訴小麗 你認(rèn)為原因可能是_________________________． 表（二） 電壓U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 電流I/A 0.25 0.2 0.15 0.1 8.小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系。已知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、25Ω。 乙 （1）請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）。 （2）實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電 流表的示數(shù)，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象。 ① 由圖象可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)， 。 ② 上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，換為10Ω的電阻接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，向 （填“A”或“B”）端移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為 V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)。 （3）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于 Ω的滑動(dòng)變阻器。