题目内容
【题目】在探究“电流与电阻的关系”实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”),导线若干。
(1)连接电路时,开关应当_____。
(2)小新将实物连接成如图所示电路,其中有一处连接错误,请你在连接错误的导线上画“X”并改正。
(________)
(3)进行实验前,滑动变阻器的滑片应滑至_____(选填“A”或“B”)端。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数,电压表无示数(两表正常),其原因可能是_____。
(5)排除故障后,实验时,先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向_____(选填“A”或“B”)端移动,所以滑动变阻器在该实验中,除了保护电路外,还有一作用是_____,为顺利完成实验,他应选择的滑动变阻器规格是_____,实验数据如表,若绘制图象,应为如图_____(选填“甲”或“乙”),通过分析数据可得出结论:_____。
(6)探究完欧姆定律后,小新发现在实验室有一定值电阻,但标签已丢,爱学的他决定利用刚才的器材测一下它的阻值,他的实验原理是_____,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2V时,电流表的指针如图所示,由此算出它的阻值为_____Ω。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流/A | 0.3 | 0.15 | 0.1 |
【答案】断开 B R短路 B 控制电阻的电压不变 “50Ω1A” 甲 电压不变时,电流与电阻成反比 R= 5
【解析】
(1)连接电路时,开关应当断开。
(2)原电路中,电压表测电源电压是错误的,应测电阻的电压;
(3)进行实验前,滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处;。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数,则电路为通路,根据电压表无示数(两表正常)分析其可能原因;
(5)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入15Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻;
由表中数据得出结论分析回答;
(6)实验原理是;根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出它的阻值。
(1)连接电路时,开关应当断开。
(2)原电路中,电压表测电源电压是错误的,应测电阻的电压,改正后如下所示:
(3)进行实验前,滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处的B端。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数,则电路为通路,电压表无示数(两表正常),故其原因可能是R短路。
(5)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为1.5V;
所以滑动变阻器在该实验中,除了保护电路外,还有一作用是控制电阻的电压不变;
电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=4.5V﹣1.5V=3V,变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=2×15Ω=30Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器,为顺利完成实验,他应选择的滑动变阻器规格是“50Ω1A”;
由表中数据,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,即电压不变时,电流与电阻成反比,若绘制图象,应为图2甲;
通过分析数据可得出结论:电压不变时,电流与电阻成反比;
(6)测它的阻值,他的实验原理是,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2V时,电流表的指针如图3所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.5A,由欧姆定律,它的阻值为:
。
【题目】探究影响导体电阻大小的因素时,实验室提供了4根电阻丝,材料如表。为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
编号 | 材料 | 长度 | 横截面积mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.1 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.1 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 0.2 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.1 |
(1)按照图所示的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察_____来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证电阻与材料的关系,应该选用编号为______和______两根电阻丝进行实验;
(3)分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间时,C电阻丝接入时电流表示数较大,由此,得到的初步结论是:____________。