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第14章 欧姆定律
第1节 探究电流与电压、电阻的关系
1. (2020梧州)小华在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了以下器材:电源(电压恒为3 V),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω),两个滑动变阻器(规格分别为“10 Ω 1 A”的R1和“15 Ω 1 A”的R2),导线若干,设计了如图甲所示的电路图.
第1题图
(1)连接电路时,开关应______,电压表应选用的量程是______(选填“0~3 V”或“0~15 V”),连接好电路后,他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若此时闭合开关,电流表________(选填“会”或“不会”)被烧坏.
(2)正确连好电路后,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最________处,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,移动滑动变阻器的滑片P,电流表、电压表示数均无变化,则故障可能是定值电阻R________(选填“短路”或“断路”).
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:____________________________________________.
(4)上述实验所选用的滑动变阻器是________(选填“R1”或“R2”).
2. (2020苏州)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3 V,电阻R有4个阻值(5 Ω、10 Ω、15 Ω、25 Ω)供选用,滑动变阻器RP规格为“10 Ω 2 A”.
第2题图
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到最________(选填“左”或“右”)端;闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3 V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是____________________;
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5 Ω.闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为________A.接着将R阻值换成10 Ω,向________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器滑片,以保持电压表的示数不变.
(3)将R阻值换成15 Ω重复上述操作,三组数据如下表所示,由此可得:电压一定时,电流与电阻成________.为提高结论的可靠性,换用阻值为25 Ω的电阻继续上述实验,是否可行?________(选填“可行”或“不可行”).
实验序号
R/Ω
I/A
①
5
________
②
10
0.20
③
15
0.13
(4)下列图像中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是________.
3. (2020石家庄二模)小明利用如图甲所示电路来探究电流与电阻的关系,他在实验中控制电压表示数为U0不变,相关器材规格已在图甲中标明.
(1)请用笔画线代替导线将电压表接入实物电路中.
(2)闭合开关,将电阻箱调至某阻值,调节滑动变阻器时,他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于某处短路而造成的,被短路的是____________.
第3题图甲
(3)排除故障后,小明调节电阻箱阻值R,进行多次实验,所绘制的I与eq \f(1,R)关系图线如图乙所示,由此可知U0=________V,实验结论是:在电压一定时,________________________.
第3题图
(4)若由于电池电量不足,小明换用4.5 V电源后继续实验,进行了如下操作:
①将电阻箱阻值先调至4 Ω进行实验,实验完成后断开开关;
②再将电阻箱阻值调至15 Ω后,闭合开关进行实验.
则由于小明在上述操作中的一个疏漏,将会导致__________________________.
(5)小华利用图甲电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究,在5 Ω~25 Ω范围内,他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验,则他根据实验数据描点所绘制的I与eq \f(1,R)关系图线不可能是图丙中的________(选填“甲”或“乙”),理由是:__________________________________________________________
_______________________________________________________.
4. (2020河北临门一卷)小明在实验室探究电流与电压的关系,实验器材有一个电压恒定为6 V的电源、一个电流表、一个电压表、一个
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