在实验探究电流与电压电阻的关系,小明发现实验台上的学生电源正负极模糊了,请设计一个实验方案

作者&投稿:调常 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小明设计的实验电路图如图甲所示,已知电源电压恒为3V不变,滑动变阻~

(1)电流表、滑动变阻器串联接入电路,电路图如图所示.(2)连接完最后一根导线后发现电流表和电压表都有示数,说明电路是通路,这是由连接电路时开关没有断开造成的;(3)定值电阻由5Ω更换为10Ω后,定值电阻分压变大,大于原来的电压1.5V,为保持定值电阻两端电压1.5V不变,由电路图可知,应向左移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压减小到原来的值1.5V,保持电阻两端电压不变;当定值电阻阻值是20Ω时,电路电流I=URR=1.5V20Ω=0.075A,滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=3V-1.5V=1.5V,滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U滑I=1.5V0.075A=20Ω>15Ω,即滑动变阻器接入电路的阻值小于电路需要接入的阻值,所以论如何电压表的示数总是大于1.5V;(4)由欧姆定律:I=UR可知,当电压U一定时,电流I与电阻R成反比.故答案为:(1)电路图如图所示;(2)连接电路时开关没有断开;(3)左;滑动变阻器的最大阻值较小;(4)当电压一定时,电流与电阻成反比.

(1)电压表要并联在电阻两端,正线柱已经接在电阻的右端,所以电压表的负接线柱应与点F相连;(2)电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,由指针位置可知此时电流为0.3A.(3)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值,闭合开关,由于电路总电阻很大,电路电流较小,灯泡的实际功率很小,可能不足以引起灯泡发光;闭合开关后,如果灯泡不亮,应移动滑动变阻器滑片,看灯泡是否发光,如果发光,说明电路不存在故障,如果移动滑片后灯泡仍不发光,说明电路存在故障,然后查找故障原因;故选C.(2)当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时,小灯泡达到额定功率;由图示电流表可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.30A;灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W.(4)①将开关S拨到“2”,闭合开关S1,调节滑动变阻器的阻值,使灯泡两端的电压为2.5V,即电压表的示数为2.5V;将开关S拨到另一位置时,电压表测灯泡和电阻两端的电压之和,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,定值电阻R两端的电压:UR=U-2.5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I=URR=U?2.5VR,则灯泡的额定功率:P=U额I=2.5V×U?2.5VR=2.5V×(U?2.5V)R.故答案为:(1)F;(2)0.3;(3)①C;②0.75;③电压表的示数为2.5V;2.5V×(U?2.5V)R.

欧姆定律的简述是:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。

随研究电路工作的进展,人们逐渐认识到欧姆定律的重要性,欧姆本人的声誉也大大提高。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。

常见简述:在同一电路中,通过某一导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。

标准式:

(变形公式:

;

)

注意:公式中物理量的单位:I:(电流)的单位是安培(A)、U:(电压)的单位是伏特(V)、R :(电阻)的单位是欧姆(Ω)。

部分电路公式:I=U/R,或I=U/R=P/U(I=U:R)

(由欧姆定律的推导式【U=IR;R=U/I】不能得到①:电压即为电流与电阻之积;②:电阻即为电压与电流的比值。所以,这些变形公式仅作计算参考,并无具体实际意义。)

欧姆定律成立时,以导体两端电压为横坐标,导体中的电流I为纵坐标,所做出的曲线,称为伏安特性曲线。这是一条通过坐标原点的直线,它的斜率为电阻的倒数。具有这种性质的电器元件叫线性元件,其电阻叫线性电阻或欧姆电阻。

欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系,其结果于1825年5月在他的第一篇科学论文中发表。在这个实验中,他碰到了测量电流强度的困难。在德国科学家施威格发明的检流计启发下,他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤方法结合起来,设计了一个电流扭力秤,用它测量电流强度。欧姆从初步的实验中发出,电流的电磁力与导体的长度有关。其关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有什么直接联系。欧姆在当时也没有把电势差(或电动势)、电流强度和电阻三个量联系起来。

在欧姆之前,虽然还没有电阻的概念,但是已经有人对金属的电导率(传导率)进行研究。1825年7月,欧姆也用上述初步实验中所用的装置,研究了金属的相对电导率。他把各种金属制成直径相同的导线进行测量,确定了金、银、锌、黄铜、铁等金属的相对电导率。虽然这个实验较为粗糙,而且有不少错误,但欧姆想到,在整条导线中电流不变的事实表明电流强度可以作为电路的一个重要基本量,他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究。

在以前的实验中,欧姆使用的电池组是伏打电堆,这种电堆的电动势不稳定,使他大为头痛。后来经人建议,改用铋铜温差电偶作电源,从而保证了电源电动势的稳定。

1826年,欧姆用上面图中的实验装置导出了他的定律。在木质座架上装有电流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盘,s是观察用的放大镜,m和m'为水银杯,abb'a'为铋框架,铋、铜框架的一条腿相互接触,这样就组成了温差电偶。A、B是两个用来产生温差的锡容器。实验时把待研究的导体插在m和m'两个盛水银的杯子中,m和m'成了温差电池的两个极。

欧姆准备了截面相同但长度不同的导体,依次将各个导体接入电路进行实验,观测扭力拖拉磁针偏转角的大小,然后改变条件反复操作,根据实验数据归纳成下关系:

x=q/(b+l)式中x表示流过导线的电流的大小,它与电流强度成正比,A和B为电路的两个参数,L表示实验导线的长度。

1826年4月欧姆发表论文,把欧姆定律改写为:X=KSA/L,s为导线的横截面积,K表示电导率,A为导线两端的电势差,L为导线的长度,X表示通过L的电流强度。如果用电阻l'=L/KS代入上式,就得到X=A/I'这就是欧姆定律的定量表达式,即电路中的电流强度和电势差成正比而与电阻成反比。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。1欧姆定义为电位差为1伏特时恰好通过1安培电流的电阻。

欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系,其结果于1825年5月在他的第一篇科学论文中发表。在这个实验中,他碰到了测量电流强度的困难。在德国科学家施威格发明的检流计启发下,他把斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤方法巧妙地结合起来,设计了一个电流扭力秤,用它测量电流强度。欧姆从初步的实验中发出,电流的电磁力与导体的长度有关。其关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有什么直接联系。欧姆在当时也没有把电势差(或电动势)、电流强度和电阻三个量联系起来。

欧姆定律

在欧姆之前,虽然还没有电阻的概念,但是已经有人对金属的电
导率(传导率)进行研究。欧姆很努力,1825年7月,欧姆也用上述初步实验中所用的装置,研究了金属的相对电导率。他把各种金属制成直径相同的导线进行测量,确定了金、银、锌、黄铜、铁等金属的相对电导率。虽然这个实验较为粗糙,而且有不少错误,但欧姆想到,在整条导线中电流不变的事实表明电流强度可以作为电路的一个重要基本量,他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究。

在以前的实验中,欧姆使用的电池组是伏打电堆,这种电堆的电动势不稳定,使他大为头痛。后来经人建议,改用铋铜温差电偶作电源,从而保证了电源电动势的稳定。

1826年,欧姆用上面图中的实验装置导出了他的定律。在木质座架上装有电流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盘,s是观察用的放大镜,m和m'为水银杯,abb'a'为铋框架,铋、铜框架的一条腿相互接触,这样就组成了温差电偶。A、B是两个用来产生温差的锡容器。实验时把待研究的导体插在m和m'两个盛水银的杯子中,m和m'成了温差电池的两个极。

欧姆准备了截面相同但长度不同的导体,依次将各个导体接入电路进行实验,观测扭力拖拉磁针偏转角的大小,然后改变条件反复操作,根据实验数据归纳成下关系:

x=q/(b+l)式中x表示流过导线的电流的大小,它与电流强度成正比,A和B为电路的两个参数,L表示实验导线的长度。
1826年4月欧姆发表论文,把欧姆定律改写为:x=ksa/ls为导线的横截面积,K表示电导率,A为导线两端的电势差,L为导线的长度,X表示通过L的电流强度。如果用电阻l'=l/ks代入上式,就得到X=a/I'这就是欧姆定律的定量表达式,即电路中的电流强度和电势差成正比而与电阻成反比。

希望我能帮助你解疑释惑。



搭建下面一个简单的电路,就可以确定电源的正负电极:

闭合电源开关S,如果数字电压表显示的电压数值是正值,说明连接电压表红色表笔电源的这端电极是正极。如果数字电压表显示的电压数值是负值,说明连接电压表红色表笔电源这端电极是负极。确定了电源一端的极性,则电源另一端电极极性也就确定了。



C 电阻加进去以后改变活动变阻器滑片电压表能达到到2V要求的只有C


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帛秆苦碟: (1)因实验中应多测出几组数据,由图象得出相应的规律,故应通过改变电路中电阻的方式来改变电流及电压,故增加一个滑动变阻器是为了不断改变电阻两端的电压和通过它的电流. 如果不增加滑动变阻器,就要不断改变电源电压,观察电流与...

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帛秆苦碟: B

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秀峰区18010458427: 在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中:(1)小明猜想:电压越大电流也越大;电阻越大电流越小.他这样猜想的依据是:______.(2)本实验是探究... -
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秀峰区18010458427: 某实验小组在探究“电流跟电压、电阻关系”,实验器材如图所示,还有阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω的电阻. -
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秀峰区18010458427: 在研究电流跟电压电阻的关系实验中,保持电阻不变,改变电压大小,电流跟着增大,这个实验说明 - -----.保 -
帛秆苦碟: 在探究电流与电阻、电压关系时,应采用控制变量法;当电阻不变时,改变电压大小,电流跟着增大,这个实验说明:在电阻不变时,电流的大小与电压的大小有关,电流随电压的增大而增大;当电压不变时,改变电阻大小,电流随着改变,这个实验说明:在电压不变时,电流的大小与电阻的大小有关,电阻越大电流越小. 故答案为:在电阻不变时,电流的大小与电压的大小有关,电压越大电流越大;在电压不变时,电流的大小与电阻的大小有关,电阻越大电流越小.

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秀峰区18010458427: 为探究电流与电压、电阻的关系,小明将实物连接成如图甲所示(1)请你指出图甲中连接的错误之处:① - ---- -
帛秆苦碟: (1)电流表量程从图中电流表的表盘接入情况,判断电流表选择0~0.6A量程,但是电流从电流表的负接线柱流入,从正接线柱流出是错误的;电源电压由2节干电池组成,电压为3V,电压表选择0~3V,电压表不是并联在定值电阻两端,而是并联...

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