题目内容
【题目】在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(3V不变),电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只),滑动变阻器M(10Ω 1A),滑动变阻器N(20Ω 1A),开关、导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中电流变大.
(2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻R两端电压保持不变,这种方法是 (填字母编号);
A.转换法
B.控制变量法
C.等效替代法
(3)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约3V,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是;
(4)排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻/Ω | 5 | 10 | 20 | 25 |
电流/A | 0.40 | 0.20 | 0.10 | 0.08 |
分析表中数据可得到的结论是:;
(5)实验中选择的滑动变阻器应是(选填“M”或“N”).
【答案】
(1)
解:将滑动变阻器的B接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:
(2)B
(3)R断路
(4)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)N
【解析】解:(2)导体中电流跟电阻和电阻两端电压有关,所以实验中要使用控制变量法,故B正确,AC错误;(3)闭合开关,无论怎样移动滑片,且电压表始终为3V,电流表示数为零,说明电压表串联在了电路中,电流太小电流表显示不出来,则故障的原因可能是R断路;(4)研究电流跟电阻之间的关系,电流的变化倍数与电阻变化倍数的倒数相等,故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.(5)电压表的示数保持不变,由表格中数据知,UR=I1R1=5Ω×0.4A=2V;
根据串分压的知识,当定值电阻的阻值最大为25Ω时,所需滑动变阻器的阻值最大,此时电路中电流为0.08A,
所以R滑= = =12.5Ω,因此选择滑动变阻器N.故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)R断路;(4)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)N.
(1)使滑动变阻器与定值电阻串联,滑片P向B端移动时电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值减小,故将B接线柱接入电路;(2)要探究电流与电阻的关系,运用控制变量法;(3)无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数为零,说明电路出现断路,并且断路在电压表两接线柱之间;
由表格数据可知电流表使用的量程,由电流表量程和分度值读出其示数;(4)研究电流跟电阻关系时,控制电压不变,分析电流和电阻的变化关系得出结论;(5)根据表格中数据,用公式U=IR计算出导体两端的电压;
根据串分压的知识,当定值电阻的阻值最大时,所需的滑动变阻器的阻值也最大,结合欧姆定律的知识计算得出.