在做“探究導體中電流跟電阻的關係”的實驗中,實驗器材有:學生電源(3V不變),電流表、電壓表、定值電阻四隻(5...
問題詳情:
在做“探究導體中電流跟電阻的關係”的實驗中,實驗器材有:學生電源(3V不變),電流表、電壓表、定值電阻四隻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一隻),滑動變阻器M(10Ω 1A),滑動變阻器N(20Ω 1A),開關、導線若干.
(1)請你用筆畫線代替導線,將圖中的實物電路連線完整,要求滑片P向B端移動時電路中電流變大.
(2)實驗過程中,使用不同定值電阻進行探究時,調節滑動變阻器的阻值,使電阻R兩端電壓保持不變,這種方法是 (填字母編號);
A.轉換法 B.控制變數法 C.等效替代法
(3)某次實驗中,連線好電路,閉合開關時,發現電流表示數幾乎為零,電壓表示數月3V,調節滑動變阻器的阻值,兩電錶示數均無明顯變化,電路故障原因可能是 ;
(4)排除故障後,更換不同定值電阻進行了實驗,記錄實驗資料如表:
實驗次數 | 1 | 2 | 3 | 4 |
電阻/Ω | 5 | 10 | 20 | 25 |
電流/A | 0.40 | 0.20 | 0.10 | 0.08 |
分析表中資料可得到的結論是: ;
(5)實驗中選擇的滑動變阻器應是 (選填“M”或“N”).
【回答】
【考點】探究電流與電壓、電阻的關係實驗.
【分析】(1)使滑動變阻器與定值電阻串聯,滑片P向B端移動時電路中電流變大,說明滑動變阻器接入電路的阻值減小,故將B接線柱接入電路;
(2)要探究電流與電阻的關係,運用控制變數法;
(3)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,電流表的示數為零,說明電路出現斷路,並且斷路在電壓表兩接線柱之間;
由表格資料可知電流表使用的量程,由電流表量程和分度值讀出其示數;
(4)研究電流跟電阻關係時,控制電壓不變,分析電流和電阻的變化關係得出結論;
(5)根據表格中資料,用公式U=IR計算出導體兩端的電壓;
根據串分壓的知識,當定值電阻的阻值最大時,所需的滑動變阻器的阻值也最大,結合歐姆定律的知識計算得出.
【解答】解:(1)將滑動變阻器的B接線柱與定值電阻的右接線柱相連,如下圖所示:
(2)導體中電流跟電阻和電阻兩端電壓有關,所以實驗中要使用控制變數法,故B正確,AC錯誤;
(3)閉合開關,無論怎樣移動滑片,且電壓表始終為3V,電流表示數為零,說明電壓表串聯在了電路中,電流太小電流表顯示不出來,則故障的原因可能是R斷路;
(4)研究電流跟電阻之間的關係,電流的變化倍數與電阻變化倍數的倒數相等,故可得結論:在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比.
(5)電壓表的示數保持不變,由表格中資料知,UR=I1R1=5Ω×0.4A=2V;
根據串分壓的知識,當定值電阻的阻值最大為25Ω時,所需滑動變阻器的阻值最大,此時電路中電流為0.08A,
所以R滑===12.5Ω,因此選擇滑動變阻器N.
故*為:(1)見上圖;(2)B;(3)R斷路;(4)在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比;(5)N.
知識點:電流與電壓和電阻的關係
題型:實驗,探究題
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