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专题训练(六)　欧姆定律及电路分析中的实验题
专题训练(六)　欧姆定律及电路分析中的实验题
第4章　电路探秘
类型一　探究电流与电压、电阻的关系
1.在研究通过导体的电流与其两端电压关系的活动中,同学们进行了实验探究,实验步骤如下:
①按如图T-6-1甲所示的电路图连接好电路;
图T-6-1
②闭合开关,多次改变滑动变阻器滑片P的位置,读出对应电压表和电流表的示数,并记录数据;
③对数据进行处理,并绘制成如图乙所示的图像。
(1)实验时要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器的滑片P应向　　　　(填“左”或“右”)移动。
(2)根据图像,可以得到的结论是_______________________
。
左
当电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
(3)某小组的同学在处理数据时发现,电压与电流的比值恰好等于R的阻值,这是一种巧合吗 于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证,并提出了以下两种收集数据的方案:
方案一:收集电阻阻值均为10 Ω的几个小组的数据。
方案二:收集电阻阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案　　　　更合理。
二
2.图T-6-2甲是探究“通过导体的电流与电阻关系”的电路图,电源电压恒为6 V,滑动变阻器标有“50 Ω　1 A”字样,电流表量程为0~0.6 A,图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I-R图像。以下说法不正确的
是 (　　)
图T-6-2
A.利用五个电阻均能完成探究,定值电阻控制电压范围可以为2~3 V
B.当R由10 Ω换为15 Ω时,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大
C.分析图像可得结论:当电压一定时,电流与电阻成反比
D.若电源电压可调,完成本次实验的电源电压最大为15 V
[答案] D
[解析] 由图知,定值电阻两端的电压:U=IR=0.2 A×15 Ω=0.6 A×5 Ω=3 V①,为一定值,故电压一定时,电流与电阻成反比,C正确;根据串联分压原理可知,将定值电阻由10 Ω改接成15 Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻关系的实验中应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,故需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大,B正确;
类型二　伏安法测电阻
3.如图T-6-3甲所示,利用电压表和电流表测定R1的电阻,闭合开关后,在滑片P由a端向b端移动的过程中,电压表示数随滑动变阻器的阻值变化的关系图像如图乙所示,当滑片P在a端时,下列判断错误的是(　　)
A.电压表的示数为2 V
B.滑动变阻器两端的电压为4 V
C.电流表的示数为0.2 A
D.R1的阻值为20 Ω
图T-6-3
D
4.某同学利用如图T-6-4所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6 V,滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”字样,实验中该同学填写的实验数据如下表所示。下列关于实验的几种说法中正确的是 (　　)
图T-6-4
序号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.49
①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的
②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为
1：2
③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻Rx不是定值电阻
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系
A.①② B.③④
C.①②④ D.①③④
[答案]A
③序号“2”和“5”中的数据计算出的电阻虽然不相等,但是都在准确值附近,属于测量误差,故③错误;
④探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端的电压相等,改变定值电阻的阻值,而题目中只有一个电阻,故④错误。
类型三　特殊方法测电阻
5.一个小灯泡的额定电压U额=2.5 V,表示只有在其两端电压为2.5 V时,小灯泡才能正常工作。现要测量这个小灯泡正常工作时的电阻,提供的器材除上述小灯泡外,还有电源(电压恒为3 V),电压表和电流表
各一只,滑动变阻器(20 Ω　
1 A),开关、导线若干。为
了完成任务,小乐设计了如
图T-6-5甲所示电路。
图T-6-5
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮。
解:(1)如图所示
(2)通过实验,小乐正确测出了小灯泡正常工作时的电阻,还通过多次改变滑动变阻器接入电路的阻值,得到了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图乙所示。分析图像可知,随着小灯泡两端电压的增大,其阻值　　　　(填“不
变”“变大”或“变小”)。
变大
(3)实验时发现电压表坏了,于是小乐设计了如图T-6-6所示的电路,其中R0=10 Ω。也测出了小灯泡正常工作时的电阻,操作步骤如下:
①先闭合开关S、S1,断开S2,移动滑
动变阻器的滑片P,使电流表的示数
I1=　　　　A,此时小灯泡正常工作;
图T-6-6
0.25
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2。
则小灯泡正常工作时的电阻R=　　　 　。(用U额、I1、I2表示)
6.在用电阻箱、电压表测定未知定值电阻Rx的阻值时,小明设计了如图T-6-7甲所示的实验电路,其中R'是电阻箱,R是滑动变阻器。
图T-6-7
(1)图甲中,为测出Rx的阻值,闭合开关S后,小明应该先把开关S1接到触点　　　　(填“1”或“2”),调节滑动变阻器的滑片,记录电压表的示数U;然后把开关S1接到另一触点,保持
　　　　　 　　不变,并调节　　　　　　,直到电压表的示数也为U,读出此时
电阻箱R'的示数(各旋钮的位
置如图乙所示),则待测电阻
Rx的阻值为　　　　Ω。
图T-6-7
1
滑动变阻器滑片的位置
电阻箱R'
18
(2)小兰认为将图甲中的滑动变阻器R去掉,也能测出电阻Rx的阻值。你认为可行吗
答:　　　 　。(不用说明理由)
图T-6-7
不可行
[解析] (2)去掉滑动变阻器R,电压表测的是电源电压U,不能用等效替代法测出电阻Rx的阻值,故将图甲中的滑动变阻器R去掉不可行。

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