实验06 探究电流与电压大小关系（原卷版）

实验06探究电流与电压的关系1．【实验目的】提出问题：在电阻一定时，电流与电压有什么关系？2．【实验器材】（1）电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。（2）主要器材作用：①电压表：测定值电阻两端电压。②电流表：测定值电阻中的电流。③滑动变阻器的作用：A保护电路。B改变定值电阻两端的电压。【实验电路图和实物图】4.【实验步骤】保持电路中的电阻不变，改变电阻两端的电压，探究通过电阻的电流是怎样随它两端的电压变化的。5.【实验表格】次数12345电流/A0.050.100.150.200.25电压/V0.51.01.52.02.56．【实验结论】在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。7．【注意事项】（1）开关要断开。（2）电流表串联，电压表并联，选择合适的量程，“正进负出”。（3）A.滑动变阻器按“上下各一”的原则接入电路。B.闭合开关前，滑片移到阻值最大处。1.控制变量法的应用：：控制定值电阻的阻值不变，用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，观察并记录电压表和电流表示数。2.多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。3.如何判断电流与电压成正比的方法：（1）算出每次电压与电流的比值，若比值是定值，则电流与电压成正比。（2）作出I-U图像，如果为过原点的一条直线，则电流与电压成正比。4.关于实验结论的叙述：（1）不能少条件：电流和电压是指同一段导体的同一时间段而言的。（2）不能乱先后顺序：不能反过来说。电压是原因，电流是结果。是因为只有在导体两端加了电压，导体中才可能有了电流。【典例1】用如图电路探究电流与电压的关系，备选器材有：电池组、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（“10Ω，2A”“20Ω，1A”）、开关、导线若干。实验序号123电流I/A0.100.200.24电压U/V1.02.02.4（1）连接电路时，开关应处于______状态；（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的电阻值最大的位置，目的是；（3）实验数据如上表，得出结论；（4）实验中发现虽然用了两节干电池，但无论如何调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到3V，原因可能是______；（5）若想要测量的电流值范围最大，定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择Ω和Ω。（均在备选器材中选取）【典例2】小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”实验中，使用两节新干电池作电源，滑动变阻器的规格是“20Ω0.5A”.【基础设问】（1）如图甲所示是小薇画的电路图，图乙是根据电路图连接的实物图，请你根据图乙在图甲的虚线框内把电路图补充完整.（2）开关闭合前，小薇发现电流表的指针在零刻度线左侧，原因是_______（填“A”或“B”）A.电流表没有调零 B.电流表正、负接线柱接反了（3）小薇确认电路无误后，应将滑动变阻器滑片移到最_______（填“左”或“右”）端，再闭合开关.此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和_______.（4）闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了_______（填“断路”或“短路”）.（5）排除故障后，小薇闭合开关进行实验，当电流表示数为0.5A时，电压表示数如图丙所示，为_______V.（6）小薇记录的数据如下表所示，由实验数据可计算出本实验中使用的定值电阻的阻值为_______Ω；老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第_______组（填写实验序号），理由是______________.实验序号1234电压/V0.51.21.8电流/A0.10.240.350.5（7）排除有拼凑嫌疑的数据后，请根据小薇的实验数据，在图丁中描出各组数据对应的点并连线，作出定值电阻R的图像.（8）分析数据可以得到的结论是：在_______不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成_______比.【能力设问】（9）下列实验与本实验进行多次测量的目的不相同的是_______.A.探究电流与电阻的关系B.测量小灯泡的电阻C.测量定值电阻的阻值（10）本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是本实验需要控制_______不变，而小灯泡灯丝电阻随_______的变化而改变.（11）利用图甲的电路图还可以完成的实验有_______（答出一个即可）.【拓展设问】（12）在实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于_______Ω.（13）小亮做完实验，利用和小薇一样的方法作出了图像，发现两条图线的倾斜程度不一样，原因是：______________.【对点1】在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组用电压表测得电源电压为2.8V，并连接了如图甲所示的部分电路：（1）观察图甲，请指出电路连接过程中的不妥之处：______。（2）改正后，请用笔画线代替导线，在图甲上完成剩余电路的连接。（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P，其阻值增大）（3）闭合开关后，观察电压表示数接近电源，电压电流表无示数出现该故障的原因是______。（4）排除故障后开始测量，并将实验数据记录表中，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图乙所示，为______A；电压U/V1.01.52.02.5电流I/A0.100.150.25（5）根据表中的实验数据，得出的实验结论是______；（6）若要继续完成探究电流与电阻的关系实验，除了现有的实验器材之外，还需要增加______。【对点2】为了做“探究电流与电压的关系”的实验，小明使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻、电流表，电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路：甲乙丙（1）闭合开关前，变阻器的滑片应位于_____端。闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定值电阻_______（选填“短路”或“断路”）；（2）闭合开关后，小明调节滑片使电压表示数为0.5V，记录电流表读数，再将滑片向着靠近_____端的方向移动，使电压表示数为1.0V，继续记录电流表读数；（选填“A”或“B”）（3）完成实验并整理器材后，小明将所得数据描点连线画出如图乙所示的的I﹣U图像，并根据图像得出结论：_______；（4）为了得到更具有普遍性的结论，小白利用小明的实验器材，仅将更换为不同阻值的定值电阻，重新连接电路并进行相同操作，画出的I﹣U图像却如图丙所示：①小明帮助小白进行分析，确认是电路连接错误，该错误为：_____________；②小明还认为，即使不重新进行实验，利用小白的现有数据，也能画出的I﹣U图像。请你在图乙中画出的I﹣U图，_____并通过图像分析，_____（选填“>”、“<”或“＝”）。1.（2023湖南怀化）图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。（1）检查发现连接的电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；（2）电路接通前，滑动变阻器的滑片Р应该移至最______端（选填“左”或“右”）；（3）闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近于电源电压，则故障可能是：待测电阻发生了______（选填