题目内容
【题目】在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,小明同学们提出了以下猜想:
猜想1:电流可能跟电压成正比;猜想2:电流可能跟电阻成反比
(1)小明按图甲所示电路连接了实物图乙,但没有连接完整,请你帮他连接完电路。
(____)
(2)在验证“猜想1”时,小明保持定值电阻R不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想一”的是(_____)。
①计算对应电压与电流的比值,看比值是否为趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图像,看图像是否符合正比例函数特点
③分别求出U1:U2:U3和I1:I2:I3,看两者是否近似相等
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③均可
(3)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电压值如表所示。(电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”)
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.24 |
①由于操作不当,导致一组数据存在错误,请判断第_____次实验的数据存在错误.产生错误的原因是_____,正确的数据应该是_____A.
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中有可能成功的是_____
A.更换电压表的量程 B.增大电源电压
C.将15Ω的电阻串联接入电路中分压 D.将定值电阻两端的电压调为1.5V
【答案】 D 3 没有保持电压一定 0.2 C
【解析】
(1)由甲图可知,电压表与定值电阻关联,定值电阻与滑动变阻器是串联的,完整的电路图连线如下所示:
(2)在电阻一定时,如果电压与对应电流的比值趋向定值时,可以证明电流与电压成正比,所以①可以;如果电流与电压的关系图像为一条过原点的直线时,可以说明电流与电压成正比,所以②可以;如果U1:U2:U3和I1:I2:I3,的比值相等时,也可以说明电流与电压成正比,所以③可以,故应选D;
(3)在探究电流与电阻的关系时,应保持电压一定,通过表中的数据可知,第一次实验的电压为3V,第二次实验的电压为3V,第三次实验的电压为3.6V,所以应是第3次实验的数据错误,原因是没有让电压一定,正确的数据应为3V/15Ω=0.2A;
(4)当换用30Ω电阻时,这个阻值比滑动变阻器最大值还要大,根据串联电路的分压情况可知,无论如何调节变阻器的滑片,电压表的示数也会大于3V的,要想继续实验,需将电压表的示数调节为3V才行,更换电压表的量程,不能改变电压的大小,故A不可行;增大电源电压,会使电压表的示数更大,故B不可行;如果给电路串联一个电阻,会分一部分电压,就有可能使电压表的示数降为3V,故C可行;将定值电阻两端的电压调为1.5V,就改变了电压保持一定的条件,故D不可行;故应选C。