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在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中,两小组同学提出以下猜想: 小组1猜想:...

在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中,两小组同学提出以下猜想:

小组1猜想:电流可能跟电压成正比;小组2猜想:电流可能跟电阻成反比。为了验证他们各自的猜想,他们分别设计了以下实验:

(1)小组1的做法是:设计电路如图,实验过程如下:

①请你帮他完成图所示的电路连接_____,此时开关应处于_____(选填“断开”或“闭合”)状态;

②保持定值电阻R=10Ω不变,闭合开关S后,调节滑动变阻器,发现电流表有示数,电压表没示数,则发生故障的原因可能是_____,纠正完电路故障后,得到多组数据;

③在分析数据的基础上得出正确结论。在此实验中滑动变阻器起到的作用是保护电路和_____

(2)小组2选择了10Ω20Ω30Ω五个电阻和电压恒定为6V的电源进行实验,电路图连接如图所示。正确的实验步骤为:

①将电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.0V,记下电流表示数;

②保持滑动变阻器滑片位置不变,将电阻换成10Ω电阻,闭合开关后,发现电压表的示数将_____(选填“变大”或“变小”),此时应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为_____V时,读出电流表的示数;

③依次更换20Ω30Ω的电阻重复以上实验,记录对应电流表的示数。要完成以上实验,滑动变阻器的电阻最大值至少为_____Ω

④在分析数据的基础上得出正确结论。

 

断开; 见解析; 定值电阻短路; 改变定值电阻两端的电压; 变大; 右; 2; 60。 【解析】 本题考查电流与电压、电阻关系探究的实验步骤、实物图连接、实验结论及故障判断,应用串联电路的特点和欧姆定律。 (1)①[1]滑动变阻器的接线柱应是一上一下的接法,电压表所选的量程为0~15V,因为电源电压为4.5V。电路连接见图 [2]为了保护电路,在接线时,开关应处于断开状态; ②[3]电路是串联连接,电流表有示数,则电路中不会出现断路,电压表没示数,则故障是定值电阻短路了; ③[4]这个探究中,电阻保持不变电流随着电压的改变而改变,而改变定值电阻两端电压是通过滑动变阻器来改变的; (2)②[5]将电阻从5Ω换成10Ω时,变阻器的阻值不变,则电路总电阻变大,根据欧姆定律,电路中电流变小。那么变阻器两端的电压变小,由串联电路的分压关系得,电压表的示数变大; [6][7]要想电压表的示数保持不变,变阻器应分去更多电压。那么变阻器的电阻应变大,所以滑片要向右移动;直到电压表示数又为2.0V,记下示数; ③[8]定值电阻的阻值从小变大的过程中,要保持电压表的示数不变,滑动变阻器接入电路的阻值应越来越大。当定值电阻的阻值为30Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。此时定值电阻R1=30Ω,定值电阻两端的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压 U2=U−U1=6V−2V=4V, 根据串联电路的特点有 U1:U2= R1:R2, 即是 2V:4V=30Ω:R2 所以变阻器接入电路的电阻 R2=60Ω, 那么滑动变阻器的最大阻值至少为60Ω。  
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考点分析:
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如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。

(1)实验中通过观察两个U形管中_____的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少;

(2)图甲装置可探究电流产生的热量与_____的关系。通电前,需使两个U形管内的液面_____;通电一段时间后,_____(填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大;

(3)图乙装置可探究电流产生的热量与_____的关系。其中电阻R3的作用主要是使通过R1R2的电流_____。将此装置接到电源两端,通电一段时间,电流在_____(填“左”或“右”)容器中产生的热量较多。

 

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在研究导体电阻与哪些因素有关的实验中,小明采用了图中所示的电路。闭合开关,夹子P向左滑动时,电阻丝连入电路的长度变长,观察到电流表示数变小,灯的亮度变暗。小明在得出导体电阻与长度关系的同时,还得出“灯泡的亮度由电流大小决定”的结论。小丽为了验证小明的结论 “灯泡的亮度由电流大小决定”是否正确,设计如下实验。请你帮她将实验步骤填写完整:

小丽用L16V  3W“和L26V  2W“的两个小灯泡及6V的电源等器材进行了以下实验:

(1)将两个小灯泡串联,接到6V的电路中,则通过两灯的电流_____;灯_____两端的电压较大;可观察到灯_____较亮;

(2)将两个小灯泡并联,接到6V的电路中,则两灯两端的电压_____;通过灯_____的电流较大,可观察到灯_____较亮。

(3)由以上实验可以得出灯泡的亮度由_____决定。

 

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设计一个病床呼叫电路.要求:开关S1控制指示灯L1和电铃;开关S2控制指示灯L2和电铃.请在图中连线,形成符合要求的完整电路图.

______

 

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请在图的虚线框中画出“伏安法”测电阻的电路图。

____

 

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如图所示,电能表的读数为_____kW·h

 

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