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16.探究電流與電壓、電阻的關系:
[猜想]
①導體的電阻一定時,通過導體的電流與其兩端電壓成正比.
②導體的電阻一定時,通過導體的電流與其兩端電壓的平方成正比.
③導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比.
[實驗器材]
電源(電壓恒為4.5V),電流表、電壓表各一只,開關一個,三個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω),兩只滑動變阻器(20Ω,2A和50Ω,1A),導線若干.
[實驗過程]
(1)據如圖所示實物圖在虛線框內畫出電路圖.

(2)小明正確連接電路后,閉合開關,發現電流表有示數,電壓表指針超過量程.小明操作中的錯誤可能是變阻器連入電路的阻值沒有調到最大值.
(3)小明改正錯誤后繼續實驗,通過改變定值電阻R兩端的電壓,測得電流、電壓的值如表一,分析數據可得出猜想①是正確的(填序號),小明實驗時選擇的電阻是10Ω.
表一
電壓U/V1.21.62.02.42.8
電流I/A0.120.160.200.240.28
表二
電阻R/Ω51015
電流I/A0.300.150.10
(4)小紅在探究猜想③時,先將5Ω的電阻連入電路中,閉合開關,移動滑片,使與電阻并聯的電壓表的示數為1.5V,并記下電流值;再分別改接10Ω、15Ω的電阻,重復上述實驗,得到了表二中的實驗數據.分析數據得出,猜想③是正確的.實驗中,小紅多次移動滑動變阻器滑片的目的是保持定值電阻兩端的電壓不變.小紅實驗時選擇的滑動變阻器規格是50Ω1A.

分析 (1)根據電流流向法,先畫出電源的符號,從電源的負極依次畫出串聯的電路原件回到負極,然后把電壓表并聯在電阻的兩端;
(2)閉合開關,發現電流表有示數,電壓表指針超過量程說明滑動變阻器接入電路的電阻過小;
(3)分析表格中的數據結合控制變量法即可判斷那個猜想正確,然后歐姆定律結合表格中任意一組數據求出定值電阻的阻值;
(4)探究電流與電阻之間的關系時應控制電阻兩端的電壓不變,改變定值電阻的阻值時應調節滑動變阻器使電壓表的示數保持不變;根據串聯電路電壓的規律和分壓原理確定變阻器的最大阻值至少為多少,從而確定變阻器的規格.

解答 解:
(1)先畫出電源的符號,然后根據流向法,從電源的再次出發依次畫出開關、電流表、定值電阻、滑動變阻器回到負極,然后把電壓表并聯在定值電阻的兩端,如下圖所示:

(2)小明在閉合開關前,變阻器連入電路的阻值沒有調到最大值,才導致了電壓表指針超過量程;
(3)由表格數據可知,電流變化的倍數與電壓變化的倍數相等,
故可得結論:當導體的電阻一定時,通過導體的電流與其兩端電壓成正比,猜想①是正確的;
探究電流與電壓之間的關系時,應控制定值電阻的阻值不變,
由表格數據可知,當U=1.2V,I=0.12A,故R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.12A}$=10Ω;
(4)探究電流與電阻之間的關系時應控制電阻兩端的電壓不變,通過調節滑動變阻器使電壓表的示數不變.
根據串聯電路電壓的規律,變阻器分得的電壓U滑=4.5V-1.5V=3V,變阻器的電壓是定值電阻電壓的$\frac{3V}{1.5V}$=2倍,根據分壓原理,變阻器連入電路 中的阻值為定值電阻的2倍,即滑動變阻器的最大阻值至少為2×15Ω=30Ω>20Ω;又因實驗中電路 中的最大電流為0.30A,所以應選用50Ω1A的滑動變阻器.
故答案為:(1)如上圖所示;(2)變阻器連入電路的阻值沒有調到最大值;(3)①;10;(4)保持定值電阻兩端的電壓不變;50Ω1A.

點評 本題考查了根據實物圖畫電路圖、對實驗數據的處理能力、電路現象的判斷、滑動變阻器的使用,關鍵是能結合控制變量法分析實驗數據判斷猜想是否正確和判斷滑動變阻器的作用.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

6.如圖所示,某小組同學發現用兩個力F1和F2拉彈簧的作用效果可以用一個力F來代替,于是他們做了三組共9次實驗,每次力F的作用效果和力F1和F2的共同作用效果是相同的;同時還觀察到每一組的三次實驗中彈簧的伸長量相同,但第一組實驗中彈簧的伸長量最小,第三組實驗中彈簧的伸長量最大,第二組實驗中彈簧的伸長量介于第一組和第三組之間.實驗中他們分別測量了F1、F2和F的大小并記錄在表中.
實驗組號第一組第二組第三組
實驗序號123456,789
F1(牛)123123123
F2 (牛)432543654
F(牛)555666777
(1)分析比較實驗序號1與4與7或2與5與8或3與6與9的數據及觀察到的現象,可得出的初步結論是:作用在同一物體上的兩個力的作用效果可以用一個力來替代,如果兩個力F1和F2的方向相同且作用在同一直線上,則
當F1大小相等時F2越大代替它們的力F越大.
(2)分析比較實驗序號1、5、9的數據及觀察到的現象,可得出的初步結論是:作用在同一物體上的兩個力的作用效果可以用一個力來替代,如果兩個力F1和F2的方向相同且作用在同一直線上,則當F2大小相等時F1越大代替它們的力F越大.
(3)進一步綜合分析比較表中的數據及觀察到的現象,并歸納得出結論:
(a)分析比較表中實驗1與2與3或4與5與6或7與8與9的數據及觀察到的現象,可初步得出:作用在同一物體上的兩個力的作用效果可以用一個力來替代,如果兩個力F1和F2的方向相同且作用在同一直線上,合力大小等于這兩個力的大小之和.
(b)分析比較表中實驗1與2與3和4與5與6及7與8與9的數據及觀察到的現象,可初步得出:作用在同一物體上的兩個力的作用效果可以用一個力來替代,如果兩個力F1和F2的方向相同且作用在同一直線上,當F1與F2和越大代替它們的力F越大.

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7.下列選項中.每位科學家與某項重大發現或重大發現的應用相對應.其中對應關系不正確的是(  )
A.奧斯特-電磁起重機
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C.法拉第-發電機
D.焦耳-電動機

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

4.在“探究物體受到的重力與其質量的關系”實驗中,測得數據如表所示,
實驗序號鉤碼質量(千克)重力(牛)重力與質量的比值(牛/千克)
10.1110
20.2210
30.4410
(1)完成表格中數據的填寫;
(2)在表格中填寫“重力與質量的比值”,發現該比值不變(選填“改變”或“不變”),其物理意義是質量為1kg的物體受到的重力大小是10N;
(3)分析表中數據,可得出的初步規律是:物體所受的重力跟它的質量成正比.

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11.在圖中,根據圖中已給出的光線,完成光路圖.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

1.如圖所示為“驗證凸透鏡成像規律”實驗的情景,所用透鏡焦距為10厘米.
(1)圖中,A是光具座,B是光屏.
(2)調試實驗裝置時,應使燭焰的中心和凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上,目的是為了使像成在光屏中央.
(3)圖示情景驗證的是凸透鏡成倒立、縮小、實像的特點(填寫像的性質).
(4)如果還要驗證凸透鏡成倒立放大實像的特點,在不移動凸透鏡的情況下,應把蠟燭移到30~40厘米處(選填“小于30”、“30~40”或“40~50”),光屏移到大于70厘米處(選填“大于70”、“60~70”或“50~60”).

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示電路,電流表A1的示數是1安,電流表A的示數是3安,則燈L2中通過的電流是(  )
A.1AB.2AC.3AD.4A

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5.在一個標準大氣壓下,保溫瓶中盛有半瓶0℃的水,現將溫度為-10℃的冰投入水中,并蓋上瓶蓋,將會發生的現象(  )
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6.某學習小組在做二力合成的實驗中時,每次都將橡皮筋拉長到同一個位置,這是為了使每次實驗中力的作用效果相同.

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