题目内容
【题目】小峻和小薇两位同学在”探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、标有”20Ω 2A”的滑动变阻器R′、开关,导线和定值电阻R若干。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)
(_____)
(2)连接电路时,开关必须_____;连接完电路后,小薇发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则_____表(选填“电压“或“电流”)的指针可能有明显偏转。
(3)排除故障后,他们先探究电流与电压的关系,闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为_____V.他们记录的数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____比。
表1电流与电压关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压/V | 1.0 | 1.2 | 1.8 | 2 | ﹣﹣ |
电流/A | 0.20 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.44 |
表2电流与电阻关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻/Ω | 10 | 15 | 20 | 25 |
电流/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
(4)他们继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表2所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第_____组(选填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太_____了(选填“大”或小”)。
(5)排除拼凑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在_____一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取_____的措施(选填字母符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量。
A.降低定值电阻两端电压 B.降低电源电压 C.选用更大阻值的定值电阻
【答案】 断开 电压 2.2 正 4 小 电压 B
【解析】
(1)滑动变阻器应串联入电路中,滑片P向右移动时电流变小,由此确定滑动变阻器阻值变大,将左下接线柱接入;
(2)连接电路时,开关断开,滑动变阻器阻值应调至最大;电压表与电流表位置颠倒,电压表电阻很大,电流很小;
(3)根据电压表选用的量程确定分度值读数,由表中数据,得到的结论;
(4)研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,由表中数据由电压表示数,根据串联电路电压的规律,求出变阻器分得的电压,由分压原理,确定所用定值电阻最大值。
(5)在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)根据实验现象分析答题。
(1)在该实验中,滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中,由题知,向右移动滑片P时电流变小,由此可知滑动变阻器接入的阻值变大,应将其左下接线柱接入电路,如图所示:
(2)为保护电路,连接电路时,开关断开,滑动变阻器阻值应调至最大;
若电压表和电流表位置互换,则电压表串联在电路中,电压表的电阻很大,电路电流很小,此时电压表测电源电压,电压表示数接近电源电压,即电压表指针有明显偏转;
(3)第5次实验时,电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为2.2V;分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)研究电流与电阻关系时,要控制电阻两端的电压不变,由表2数据可知,电压表示数为:,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为3V,由串联分压原理可知,变阻器接入的电阻与定值电阻的阻值相同;由表2数据可知,所用定值电阻最大为25Ω,则滑动变阻器的最大电阻也应该为25Ω,而已知滑动变阻器的最大电阻只有20Ω,即变阻器的最大电阻太小,故第4组数据是拼凑的。
(5)分析表2数据可知,电流与电阻的乘积都为10Ω×0.30A=15Ω×0.20A=20Ω×0.15A=3V,可以得到的结论是:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)A、由(4)知,滑动变阻器的最大电阻太小;在不更换滑动变阻器的情况下,要完成这组拼凑数据所对应的实验测量,若降低定值电阻两端电压,则滑动变阻器分得的电压更多,滑动变阻器的电阻需要更大,故A错误;
B、若降低电源电压,当定值电阻两端的电压不变时,根据串联电路的分压规律,滑动变阻器分的电压变少,变阻器接入电路的阻值变小,所以这个滑动变阻器能够完成这组拼凑数据所对应的实验测量,故B正确。
C、若选用更大阻值的定值电阻,由串联电路的分压规律可知,滑动变阻器的电阻需要更大,不能完成这组拼凑数据所对应的实验测量,故C错误。
故选B。
【题目】瑞瑞同学对串联电路电压规律进行了探究,进行了如下操作.
【猜想与假设】串联电路电源总电压等于各用电器两端的电压之和.
【设计与进行实验】
(1)断开开关,按图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
(3)在测L2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省实验时间,釆用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上:
(4)测出AC间的电压.
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须先_____.
(2)瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?__________为什么?__________
(3)方法改进后,分别测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:_________
a.在串联电路中,各用电器两端电压相等.
b.在串联电路中,电路总电压_____各用电器两端的电压之和(填“等于”或“不等于”).
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
1.4 | 1.4 | 2.8 |
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:
①_____.
②_____.