实验探究题 · 第1节 电流与电压、电阻的关系

实验探究题中等
物理学习小组在 “探究电流与电压的关系” 时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为 3V,定值电阻 R1约为 4Ω,电流表量程为 0~0.6A,电压表量程为 0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:
题目配图
(1) 正确连接好电路,闭合开关 S 前,需将滑片 P 移动至________(选填 “a” 或 “b”)端;
答案:b
(2) 闭合开关 S 后,发现无论怎样移动滑片 P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是_____________;(写出一种即可)
答案:滑动变阻器断路
(3) 排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为 1.2V 时,电流表示数如图乙所示为________A;
子题配图
答案:3
(4) 根据表格数据,在图丙中画出 I‑U 关系图像;
答案:描点画出 I‑U 关系图像
子题答案图
(5) 分析所绘制的图像得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成________。请写出你是如何得出这个结论的:________________________________________________;
答案:正比;I‑U 关系图像为一条过原点的倾斜的直线,当电阻不变时,电压变为原来的多少倍,电流也变为原来的多少倍
(6) 该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是________________________________。
答案:得出普遍规律
答案:(1) b;(2) 滑动变阻器断路;(3) 3;(4) 描点画出 I‑U 关系图像;(5) 正比;I‑U 关系图像为一条过原点的倾斜的直线,当电阻不变时,电压变为原来的多少倍,电流也变为原来的多少倍;(6) 得出普遍规律
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(1)闭合开关 S 前,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即 b 端。 (2)据图可知,电路是串联的,电路中无电流,说明电路发生断路,则可能是滑动变阻器发生断路,此时电路无通路,因此电压表无示数,且无论怎样移动滑片 P,电流表、电压表均无示数。 (3)乙图中电流表的量程是 0‑0.6A,分度值是 0.02A,读数为 0.3A。 (4)根据描点画线,画出的 I‑U 关系图像。 (5)I‑U 关系图像为一条过原点的倾斜的直线,可知在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。根据图像分析可知,当电阻不变时,电压变为原来的多少倍,电流也变为原来的多少倍,即可得出:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比的结论。 (6)为了使实验结论更具普遍性,需更换不同的定值电阻多次实验。

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