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。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: 。
【知识拓展】
(1)小明实验时选择的是 Ω电阻。
(2)小红实验时选择的变阻器规格是 。
用实验室提供的常用器材(电源是一节干电池)测电阻时,小明与另外三位同学各自设计了下列甲、乙、丙、丁四个电路图.
(1)小明连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得数据如下:
电压表示数U/V |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
电流表示数I/A |
0.18 |
0.24 |
0.30 |
0.36 |
0.42 |
请你通过分析表格中的实验数据,推断小明在实验中所用的电路图是 图。
(2)另外三位同学连接好电路后,闭合开关S,移动变阻器的滑片P时,分别出现了下列三种异常现象:(A)电流表示数有变化,电压表示数几乎为零
(B)电流表示数几乎为零,电压表示数基本不变 (C)电流表烧坏
请你判断:按 图连接的电路出现现象(A);按 图连接的电路出现现象(B);按 图连接的电路出现现象(C).
(3)请你根据上表中的数据,在下图中画出I-U图线.分析图线你能得出的是: .
在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关 ②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
编号 |
材料 |
长度/m |
横截面积/mm2 |
A |
镍铬合金 |
0.5 |
0.5 |
B |
镍铬合金 |
1.0 |
0.5 |
C |
镍铬合金 |
0.5 |
1.0 |
D |
锰铜合金 |
0.5 |
0.5 |
为了验证上述猜想,他们设计了如下图所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为______两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_______(填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_____(填序号)。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时, ____ ____ ___。
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化________(选填“明显”或“不明显”)。
(3)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就________了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向_______边旋一些(选填“左“或“右”)。
(2)调好后,第一组按图(乙)进行实验,第二组按图(丙)进行实验.你认为第_____组实验更好,理由是__________。
小明猜想:动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关.因此.他设计了如下两种实验方案:
A.让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑.与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如图甲所示)
B.让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰.比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示).上述两种实验方案中:
(1)A方案是为了探究动能大小与 关系,若木块被撞后移动的距离越远.说明小车对木块的推力 越多,小车撞击木块时的动能 .
(2)小明想用B方案探究动能大小与质量的关系.该方案是否合理? .理由是 .
小明同学做“用电流表测电流”实验的电路如图所示,请用笔线代替导线将电路连接完整,使灯L1和L2并联连接,电流表测量通过灯L1电流。为研究并联电路中的电流关系,他还应继续测量通过_________和_________的电流,然后归纳得出结论。