探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(“20 Ω 2 A”、“50 Ω 1 A”),导线若干。
【实验过程】(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 ▲ 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 ▲ 是正确的。
表一 表二
电压U/V | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 | 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 | |
电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(4)小红在探究猜想③时,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。为了完成此实验,滑动变阻器应选择___▲___(“20Ω 2A”和“50Ω 1A”中选择一个),实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是 ▲ 。
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是: __________________________▲__________________________________________。
现准备用“伏安法”测小灯泡的电阻,实验室能提供的实验器材有:
A.待测小灯光L(其正常工作时两端电压为2.5V,电阻值约为10Ω);
B.二节新的干电池串联;
C.电压表一个(量程为0~3V,0~15V,电阻为5KΩ);
D.电流表一个(量程为0~0.6A,0~3A,电阻为5Ω);
E.滑动变阻器R0(标有“10Ω 1A”);
F.开关S一个,导线若干.则:
(1)如果使用上述器材来测量小灯泡的电阻,那么,当小灯泡正常工作时,该电路中的电流约为_____▲___A,因此,电流表的量程应选____▲____A。
(2)由于电流表和电压表都有一定的电阻,严格来说将它们接入电路后,对电路都要产生一定的影响。那么,为了减少误差,在甲、乙所示的电路图(未画完)中,最好选___▲_____(选填“甲”或“乙”)。
(4)连接电路时,开关应 ▲ ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 ▲ 端(选填“左”或“右”)。
(5)移动滑动变阻器滑片,使小灯泡正常工作,电流表示数如图所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为 ▲ Ω.
(6)现要使电流表的示数变为0.16 A,滑动变阻器滑片应向 ▲ 端移动(选填“左”或 “右”).
(7)若实验中所用器材良好,但某同学在实验中发现灯不亮,电流表的指针几乎不动,而电压表的示数较大,则电路中发生故障的原因是 ▲ .
如图所示的电路,电阻R1的阻值为40欧,R2的阻值为60欧。电键S闭合时,电流表A的示数为0.3安,求:
(1)电源电压U。
(2)通过R2的电流I2。
、
为参加全国青少年创新大赛,小强运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中,电源电压恒为6V,定值电阻R0=5Ω; R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为30cm,总电阻为15Ω,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
(1) 定值电阻R0在电路中的作用是_______▲______。
(2) 当滑片P分别在a,b两点时,电流表和电压表的示数分别为多少?
(3) 小强和小明分别用该测量仪测量时,电流表的示数分别为0.5A和0.6A,已知小强的身高为170cm,则小明的身高为多少?