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小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图(甲)所示的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一个,一个开关,阻值分别
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小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图(甲 )所示的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一个,一个开关,阻值分别为10Ω,20Ω,50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样,导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图(乙)中的实物连接完整.
(2)在连接实物电路时,小华应将开关处于___状态,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最___(选填“左”或“右”)端.
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是___.
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值 为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图(丙)所示,其示数是___V.要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向___(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为___V.
(5)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为电压表的示数无法达到实验要示的值 的原因可能是___
A.滑动变阻的阻值太大B.电压表量程选小了 C.滑动变阻器的阻值太小
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验.利用收集到的多组数据,作出了如图(丁)所示的电流I随电阻 R变化的关系图象,分析图象得出了电流与电阻的关系是___.
【拓展】(1)小刚和小军在探究“电流与电压的关系”,该实验中滑动变阴器的作用除了保护电路外,其主要作用是___、___.
(2)实验中,所测的数据如表所示:
由表中数据可得结论:___.
(3)本实验采用的主要探究方法是___法.
(1)请你用笔画线代替导线,将图(乙)中的实物连接完整.
(2)在连接实物电路时,小华应将开关处于___状态,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最___(选填“左”或“右”)端.
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是___.
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值 为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图(丙)所示,其示数是___V.要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向___(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为___V.
(5)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为电压表的示数无法达到实验要示的值 的原因可能是___
A.滑动变阻的阻值太大B.电压表量程选小了 C.滑动变阻器的阻值太小
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验.利用收集到的多组数据,作出了如图(丁)所示的电流I随电阻 R变化的关系图象,分析图象得出了电流与电阻的关系是___.
【拓展】(1)小刚和小军在探究“电流与电压的关系”,该实验中滑动变阴器的作用除了保护电路外,其主要作用是___、___.
(2)实验中,所测的数据如表所示:
R=10Ω | 电压/V | 1.5 | 2 | 2.5 |
电流/A | 0.15 | 0.2 | 0.25 |
(3)本实验采用的主要探究方法是___法.
▼优质解答
答案和解析
(1)将电压表与定值电阻并联,电源电压为3V,所以电压表可选择0~3V的量程,如图所示.
(2)在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器;
由图知,变阻器的下面接了左边的A接线柱,为了保护电路,在使用前应将电阻值调至最大阻值处,即右端;
(3)电流表有示数,则应排除断路情况,电压表示数为零,则说明电阻两端没有电压,如果R发生短路,电路是通路,电流表有示数,电压表指针不偏转,故发生这种故障的原因可能是R处发生短路;
(4)由图可知,电压表所选量程为0~3V,根据指针位置可知,其示数是2.4V,
拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为2OΩ的电阻.闭合开关,电压表的示数会变大,应增大滑动变阻器的阻值,则应将变阻器滑片向右移动,使电压表的示数不变为2V;
(5)改用50Ω的电阻时,电路中的电流I=
=
=0.04A,
滑动变阻器的阻值为:R滑=
=
=25Ω,
无法使电压表的示数达到实验要求的值,可能由于滑动变阻器的最大阻值太小,把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压还是较小,不能使电阻两端达到要求的值,故选C;
(6)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,说明电压一直保持在2.5V,此时导体中的电流与电阻成反比.
【拓展】
(1)探究“电流与电阻的关系”,应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变,
该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,其作用主要是控制电阻两端电压保持不变.
(2)由表中实验数据可知,在电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,保持不变,则电流与电阻成反比,由此可知,在电压一定时,电流与电阻成反比.
(3)该实验中控制电阻两端电压不变,实验应用了控制变量法.
故答案为:(1)见上图;(2)断开;右;(3)R处发生短路;(4)2.4;右;2;(5)C;(6)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.
【拓展】
(1)保护电路;改变电阻两端电压和电路中的电流;
(2)在电阻一定时,能过导体的电流与电压成正比;
(3)控制变量.
(2)在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器;
由图知,变阻器的下面接了左边的A接线柱,为了保护电路,在使用前应将电阻值调至最大阻值处,即右端;
(3)电流表有示数,则应排除断路情况,电压表示数为零,则说明电阻两端没有电压,如果R发生短路,电路是通路,电流表有示数,电压表指针不偏转,故发生这种故障的原因可能是R处发生短路;
(4)由图可知,电压表所选量程为0~3V,根据指针位置可知,其示数是2.4V,
拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为2OΩ的电阻.闭合开关,电压表的示数会变大,应增大滑动变阻器的阻值,则应将变阻器滑片向右移动,使电压表的示数不变为2V;
(5)改用50Ω的电阻时,电路中的电流I=
U |
R |
2V |
50Ω |
滑动变阻器的阻值为:R滑=
U滑 |
I |
3V-2V |
0.04A |
无法使电压表的示数达到实验要求的值,可能由于滑动变阻器的最大阻值太小,把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压还是较小,不能使电阻两端达到要求的值,故选C;
(6)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,说明电压一直保持在2.5V,此时导体中的电流与电阻成反比.
【拓展】
(1)探究“电流与电阻的关系”,应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变,
该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,其作用主要是控制电阻两端电压保持不变.
(2)由表中实验数据可知,在电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,保持不变,则电流与电阻成反比,由此可知,在电压一定时,电流与电阻成反比.
(3)该实验中控制电阻两端电压不变,实验应用了控制变量法.
故答案为:(1)见上图;(2)断开;右;(3)R处发生短路;(4)2.4;右;2;(5)C;(6)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.
【拓展】
(1)保护电路;改变电阻两端电压和电路中的电流;
(2)在电阻一定时,能过导体的电流与电压成正比;
(3)控制变量.
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