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第十五講 歐姆定律 課時2 歐姆定律的相關實驗 命題點1 探究電流與電壓的關系 1. (xx長沙36題8分)小利等同學按如圖甲所示電路來探究“通過電阻的電流與其兩端電壓的關系”．已知電源電壓為8 V，定值電阻R1＝20 Ω. 第1題圖 (1)根據(jù)圖甲用筆畫線代替導線，將圖乙中實物電路連接好．要求滑動變阻器滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變?。? (2)連接完電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表指針不偏轉，電壓表有示數(shù)，則故障可能是______________．故障排除后，在實驗中發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電流表示數(shù)變化都不大．他們認為出現(xiàn)這種情況的原因可能是滑動變阻器選擇不合理．現(xiàn)有如下A、B兩種滑動變阻器可供選擇，那么他們應選擇________(選填“A”或“B”)． A. 100 Ω、1 A B. 5 Ω、2 A (3)實驗中小利將實驗所得數(shù)據(jù)描繪在圖丙中，則圖中陰影部分面積表示的物理量是________． 命題點2 探究電流與電阻的關系 2. (xx長沙35題6分)小亮同學想探究“導體中電流跟電阻的關系”，設計了如圖所示的電路圖(電源電壓恒定)． 第2題圖 實驗序號 U/V R/Ω I/A 1 4.8 24 0.2 2 4.8 12 (1)小亮總共做了2次實驗．他把第一次實驗得到的數(shù)據(jù)填入表中；第二次實驗，他將A、B兩點間的定值電阻由24 Ω換成12 Ω，然后使滑動變阻器的滑片P向________(選填“C”或“D”)移動，使電壓表的示數(shù)不變，則此時表格中空白處的電流為________A. (2)小亮根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到如下結論：導體中的電流與其電阻成反比．請你對以上的探究過程做出評價，并寫出兩點評價意見：______________________、________________________． 命題點3 伏安法測電阻 3. (xx長沙36題8分)小華同學用下列器材做“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”實驗，已知小燈泡的額定電壓為2 V. 第3題圖 (1)請你用筆畫線代替導線在圖甲中完成該實驗的電路連接． (2)開關閉合前，應將滑動變阻器滑片P置于________端． (3)開關閉合后，小華發(fā)現(xiàn)，無論怎樣移動滑片P，燈泡總是不亮且電壓表、電流表均無示數(shù)．如果電路中只有一處故障，則不可能是________造成的．(答一種情況即可) (4)故障排除后，小華將實驗數(shù)據(jù)在坐標上描點連線如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時，燈絲的電阻為______Ω. 4. (xx長沙36題6分)小天同學在做“用伏安法測電阻”的實驗時，除了滑動變阻器的銘牌不清楚之外其他實驗器材齊全且完好，電源電壓不變，電流表和電壓表對電路的影響均忽略不計．以下是他的實驗過程，請回答下列問題： 第4題圖 (1)小天連接了如圖甲所示的電路測量待測電阻Rx的阻值，請指出電路連接的錯誤之處：________________________________(寫出一種即可)． (2)更正電路之前，小天發(fā)現(xiàn)可以利用甲圖所示的電路來測量滑動變阻器的最大阻值；他閉合開關，讀出電壓表的示數(shù)為10 V，電流表的示數(shù)為0.2 A，則可計算出滑動變阻器的最大阻值為________Ω. (3)小天按照圖乙所示電路圖正確連接好電路后，為了減小實驗誤差，他選用了合適的量程進行了多次測量，以下是他的實驗記錄．第一次：當滑動變阻器的滑片位于最左端時，電壓表的指針位置如圖丙所示；第二次：當滑動變阻器的滑片位于某位置時，電流表的示數(shù)為0.58 A，電壓表的指針位置如圖丁所示；第三次：當滑動變阻器的滑片位于最右端時，電流表的示數(shù)為1.1 A．則Rx的平均阻值為________Ω(精確到0.1 Ω)． 答案 1. (1)如答圖所示　(2)電阻R1處斷路　A　(3)電功率 第1題答圖 【解析】(1)按要求將滑動變阻器的滑片向右移動時電流表的示數(shù)變小，即變阻器的接入電路的阻值變大，所以要將A接入電路；(2)電流表指針不偏轉說明電路中無電流，即發(fā)生了斷路，電壓表有示數(shù)說明與電壓表并聯(lián)的電阻R1處出現(xiàn)了斷路；如果變阻器的阻值太小，移動滑片時電路中的電流變化很小，所以要選擇A；(3)由圖像可知面積為電流與電壓的乘積即電功率． 2. (1)C　0.4　(2)試驗次數(shù)少　使用了控制變量法，但得出的結論錯誤 3. (1)如答圖所示　(2)最左　(3)燈泡斷路(或燈泡短路、電壓表短路、滑動變阻器短路、電流表短路、開關短路)(只要合理都給分)　(4)4 第3題答圖 【解析】(1)連接電路時，滑動變阻器要“一上一下”將兩接線柱連入電路，本題中下接線柱已經(jīng)接好，只需要將上面任意一個接線柱接入電路即可；(2)閉合開關前，要將滑動變阻器調到阻值最大，即將滑片P置于左端；(3)燈不亮、電壓表無示數(shù)，說明電路中某處斷路，不可能是燈泡短路或斷路，這樣可答的不可能原因有很多，只要答出一種合理情況即可；(4)求燈絲電阻時要根據(jù)乙圖中的圖像找到在額定電壓時對應的電流值，根據(jù)R＝即可求出電阻R＝＝4 Ω. 4. (1)電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端(或滑動變阻器下端的兩個接線柱同時接到了電路中)　(2)50　(3)10.4 【解析】(1)滑動變阻器的接線必須“一上一下”；電壓表應并聯(lián)在待測電阻兩端；(2)由公式R＝＝＝50 Ω；(3)由(2)得當滑動變阻器滑片位于最左端時，電阻最大，電路中電流最小為0.2 A，電壓表測定值電阻的電壓，滑動變阻器的電壓為10 V；滑片往右移電阻變小，電路中電流變大，定值電阻的電壓變大，丙圖示數(shù)應為2 V，丁圖示數(shù)應為6 V，則電源電壓為12 V. 待測電阻R1＝＝＝10 Ω，R2＝＝≈10.3 Ω，R3＝＝≈10.9 Ω， x＝＝＝10.4 Ω.