第十五章探究电路专题训练实验探究题

1、.第十五章探究电路专题训练 实验探究题一、探究影响电阻大小的因素一典例解析【例题】2019湖州某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时。做了如甲图所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮。1通过实验可得出结论：导体的电阻大小与 有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。2小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否认小明的观点只需在相应的方框内画出电路图。实验材料：两个不同规恪的灯泡L1和L2，电泡组、开关S及导线假设干。3接下来，小明又做了如下实验：将整条镍合金丝AB接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机

2、先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况，小明所做的这一实验基于的假设是 。【分析】1将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，AB接入电路的长度发生了变化，而导体的材料和横截面积一样，通过电流表示数的变化判断电阻的变化，从而得出导体电阻与长度的关系；2探究决定灯泡亮暗的因素是否只与电流有关，应使电流一样而其它条件不同，观察灯泡的亮度是否一样；3实验中，导体的材料、长度和横截面积一样，只改变了导体的温度，观察电流表示数是否变化，可得出电阻的大小是否与温度有关。【解答】解：1将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，电阻丝接入电

3、路中的长度变短了，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮，这说明导体的电阻减小了，即电阻大小与导体的长度有关；2实验中，可以将两个不同规恪的灯泡L1和L2组成串联电路，此时通过两灯的电流是一样的，然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观点；如图所示：3用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风，此时会改变导体的温度，根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温度的关系；故小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。故答案为：1导体长度；2如图所示；3导体的电阻与温度有关。二对应练习1.2019·乌鲁木齐某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系，如

4、下图是该实验的电路图。1闭合开关 ,向右挪动铅笔芯上的滑片P1，电路中的电流 选 填“变大“变小或“不变。2假如滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将 滑动变阻器的滑片P2向 挪动。3挪动铅笔芯上面的滑片P1，记录铅笔芯AP1之间的间隔 和电压表的示数，数据如下：通过数据反映出的规律和 可以推出导体的电阻与导体的长度成 比的结论。假设图示 位置时电压表示数为 0.9V，滑片P2向右挪动一段距离，电压表示数变为 1.2V，滑片P2再向右 挪动一段一样的间隔 ，电压表示数为 V。2.2019·天津在“探究影响导体电阻大小的因素时,某实验小组想利用如图所示的电路,分别对导体电

5、阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜测进展实验验证:1为验证“导体电阻跟长度有关,下表中可选用的三种导体是_ 填导体代号；2假设实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察_也可以判断导体电阻大小,但缺乏之处是_。二、探究电流与电压、电阻的因素一典例解析【例题】2019苏州某班同学做“探究电流与电阻的关系的实验，某小组连接了如图甲所示的实物电路。1请在答题卡的方框内画出对应的电路图2连接电路时，开关应断开。连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，挪动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和 。3改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使 ，并记录相应数据。4再次

6、改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能到达3中的要求，引起这种情况的直接原因是 。5重复步骤3屡次实验，根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U0= V。6进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积大小都相等，由此可以得出的实验结论是 。7实验完毕后，小组间交流时，发现邻组在一样的坐标系中画出的图象如图丙所示，你认为图象不同的原因是 。【分析】1根据实物图，分析电路构造，画出地应的电路图；2为保护电路，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态。在探究电流与电阻的关系时，记录的数据是电阻和电流的大小。3在“探究电流与电阻的关系的实验中，更换

7、不同的电阻后，通过调节滑动变阻器，使电阻两端的电压不变；4发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能到达3中的要求，就是电压表的示数无法调节到U0，原因可能是滑动变阻器的电阻太小或接入的电阻阻值过大。5根据图乙的数据，任意取一组电流和电阻值，根据欧姆定律计算得出；6图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积大小都相等，实际是电流与电阻的积相等，从此得出电流与电阻的关系；7比较乙、丙两图，在电阻一样时的电流不同，说明电阻两端的电压不同。【解答】解：1根据图甲，由电路元件的连接顺序可得电路图如右所示：2为保护电路，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态；因为要探究电流与电阻的关系，所以须记录电流及电阻的数

8、据进展分析，即要记录电阻箱的阻值；3要探究电流与电阻的关系，在改变电阻时要保持电阻箱两端的电压不变，即电压表的示数仍为U0；4电阻越大，分得的电压越多，但电阻箱的电阻不断变大时，要使电阻箱两端电压到达U0，须使变阻器的电阻值变大，但不能到达U0 时，说明滑动变阻器提供的电阻已达最大值，因此是电阻箱的电阻调得太大了；5由图可知：U0=IR=3.0V×2A=6V；6由图乙可知，其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻R及通过的电流I，面积不变，即IR的乘积不变，故说明：当电压一定时，电流与电阻成反比；7由图两可知，电阻箱两端的电压U0'=I'R'=3A×1=

9、3VU0即两个小组所画出的图象不同，是因为他们所控制的电阻箱两端电压不同。二对应练习1.2019天津在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中：1请根据图甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的电路连接：2实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测时，电流表的示数如图丙所示，请将该数据填入表格中实验序号123电压U/V0.81.62.4电流I/A0.160.32 3在图丁中的坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线。2.2019菏泽如下图，用电流表00.6A，03A、电压表03V，015V、定值电阻5、10、15、20、30各一个、滑动变阻器050、电源6V、开关和导线假设干，探

10、究电流与电阻的关系。1请你根据甲图所示的电路图，将乙图中的电路连接完好。2滑动变阻器在电路中的作用是 。3小强做此实验时，在电流表使用无误的情况下，搜集测量数据，记录表格如下：小强的五次实验操作中有一次是错误的，请你对小强记录的数据进展分析，你发现第 次测量的数据是错误的，错误的原因是 。4请你根据表中正确的数据，在丙图中绘制出电流随电阻变化的图象。三、伏安法测电阻一典例解析【例题】2019·泰安某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压 U0 的大小和电阻 Rx 的阻 值，电源电压 U0 约为 2V3V，Rx 的阻值约为 67。实验室提供如下器材：导线 假设干、开关、电流

11、表量程 00.6A，03A、电压表量程 03V，015V、滑动变阻器 R最大阻值为 30。请你考虑完成以下问题：1按照图甲用笔画线代替导线，连接好图乙中的实物图。2用物理量U0、Rx、电流表的示数I写出表示电压表示数U大小的关系式：U= 。3正确连接电路后，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为 选填“最大或“零；挪动滑动变阻器的滑片，读出4组电流表和电压表示数，分别以电流表的示数 I电压表的示数 U为横坐标和纵坐标，在坐标纸上描点，把这 4个点连接起来大致为一条直线并虚线延长到纵轴，如图丙所示。从图丙中信息可求得：电源电压 U0= V，电阻 Rx= 。【分析】1根据电路图，按照电流顺序连接

12、实物电路，最后再连接电压表。2根据串联电路的电压特点和欧姆定律可求电流表的示数I写出表示电压表示数U大小的关系式；3为了保护电路，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大值；从图丙中选两个点，根据欧姆定律列出方程可解。【解答】解：1连接实物图时，根据电流方向，按正极、开关、电流表、变阻器、电阻、负极的顺序连接，最后把电压表与变阻器并联。如以下图所示：2电源电压U0，电阻Rx和滑动变阻器串联，电路中电流为I，电压表测量滑动变阻器的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律；电压表的示数：U=U0Ux=U0IRx；3为了保护电路，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大值；电阻Rx和滑动变阻器串

13、联，根据欧姆定律可得，U0=U+IRx； U0=2.4V+0.1A×Rx；U0=1.8V+0.2A×Rx；由、可得，U0=3V；Rx=6。故答案为：1如上图；2U0IRx； 3最大； 3； 6。二对应练习1. 2019·福建A用“伏安法测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx，两节干电池，电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线假设干。1根据图甲的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完好。2闭合开关后，挪动滑动变阻器的滑片，电压表示数较大且几乎不变，电流表示数始终为零，电路故障可能是_。3排除故障后，测得多组实验数据，各组数据对应的点已经描在丙图中

14、，请在图中画出Rx的I-U图线，由图可知Rx=_。结果保存1位小数；4电流表的电阻随然很小，但也会影响本实验中Rx的测量结果，用丁图的电路进展测量可消除这个影响，R0为定值电阻，实验步骤如下：按照丁图的电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处；闭合开关S1、S2，挪动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1；_，挪动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数U2和电流表的示数I2；可得待测电阻Rx=_用U1、I1、U2和I2表示2.2019赤峰图甲是测量标有“2.5V小灯泡电阻的实验。1用笔画线代替导线，把实物图连接完好。2电路图连接完好后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，原因是小灯泡 选填“短路、“断路。3更换小灯泡后，调节滑动变阻器，让小灯泡两端电压逐次下调，测得数据如下表，第2次电压表的示数，如图乙所示，读出数据填入表中相应空白处。实验序号12345电压U/V2.51.71.30.9电流I/A0.280.250.240.210.19算出的电阻R/4根据表中电压和电流数据计算出第2次的电阻值填入表中。5分析表中数据，得出结论：灯丝电阻值随 降低而减小。