题目内容
(2006?济南)小刚同学想知道某个电子元件B的电阻值是否随它两端电压变化而变化,便找来了如图所示的器材进行探究.
(1)请你在图中用笔画线代替导线将各种器材连接成实验电路.
(2)小刚同学通过认真仔细的实验,获得了一系列实验数据,并计算出了相应的部分电阻值,如表.
①请将小刚同学漏算的一个电阻值填在上表中的空白处.
②分析上表中的数据,写出该电子元件B的电阻随它两端电压变化而变化的规律:
(3)小强同学看过小刚同学的实验数据和实验结论后,感到有点怪.怎么还会有电阻值这样变化的电子元件?于是也想用实验来亲自验证一下小刚同学的实验数据,但在选择实验器材时却犯了愁,实验室里有以下四种滑动变阻器,其上分别标有“0.5A 10Ω”、“0.5A 20Ω”、“1.0A 100Ω”、“1.5A lkΩ”,不知道用哪个进行实验最好.
请你告诉小强同学,选用标有“
(1)请你在图中用笔画线代替导线将各种器材连接成实验电路.
(2)小刚同学通过认真仔细的实验,获得了一系列实验数据,并计算出了相应的部分电阻值,如表.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
电压U/V | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 | 2.20 | 2.40 | 2.60 | 2.80 |
电流I/A | 0.15 | 0.23 | 0.30 | 0.28 | 0.24 | 0.20 | 0.16 | 0.12 | 0.10 | 0.08 | 0.09 | 0.10 |
电阻R/Ω | 4.00 | 3.91 | 3.33 | 4.29 | 5.83 | 8.00 | 11.25 | 16.67 | 22.00 | 28.89 | 28.00 |
②分析上表中的数据,写出该电子元件B的电阻随它两端电压变化而变化的规律:
电子元件B的电阻值先随它两端电压增大而减小,再随它两端电压增大而增大,又随电压的增大而减小
电子元件B的电阻值先随它两端电压增大而减小,再随它两端电压增大而增大,又随电压的增大而减小
.(3)小强同学看过小刚同学的实验数据和实验结论后,感到有点怪.怎么还会有电阻值这样变化的电子元件?于是也想用实验来亲自验证一下小刚同学的实验数据,但在选择实验器材时却犯了愁,实验室里有以下四种滑动变阻器,其上分别标有“0.5A 10Ω”、“0.5A 20Ω”、“1.0A 100Ω”、“1.5A lkΩ”,不知道用哪个进行实验最好.
请你告诉小强同学,选用标有“
0.5A 20Ω
0.5A 20Ω
”的滑动变阻器,实验效果最好.分析:(1)探究电子元件B的电阻值是否随它两端电压变化而变化,实际上就是测量一下电子元件在不同电压下的电阻,因此需要测量电阻两端的电压和通过电阻的电流.
(2)①根据欧姆定律I=
变形代入相关数据就可以求出电子元件的电阻;
②分析表中的电压值和对应的电流值,就会发现电子元件电阻与其两端电压的关系;
(3)根据表中的数据,结合电路特点判断出符合要求的滑动变阻器.
(2)①根据欧姆定律I=
U |
R |
②分析表中的电压值和对应的电流值,就会发现电子元件电阻与其两端电压的关系;
(3)根据表中的数据,结合电路特点判断出符合要求的滑动变阻器.
解答:解:(1)本实验的本质就是测量电子元件的电阻,但是需要多次测量,探究不同电压下的电阻的大小变化规律,因此需要电流表与电阻和滑动变阻器组成串联电路,电压表测量电阻两端的电压,注意电流表的正负接线柱,根据数据的记录表确定电压表选择的是0~3V量程,电流表选择的是0~0.6A量程,实物连接如下图:
(2)①第10次实验中,电压值是2.4V,电流值是0.08A,
∵I=
∴电子元件的电阻R=
=
=30Ω
②分析表中数据发现:在电压从0.60V~1.00V时,电阻值随电压升高而减小;在电压从1.000V~2.60V时,电阻值随电压升高而增大;在电压从2.60V~2.80V时,电阻值随电压升高而减小.因此该电子元件B的电阻随它两端电压变化而变化的规律是:电子元件B的电阻值先随它两端电压增大而减小,再随它两端电压增大而增大,又随电压的增大而减小.
(3)由表中的数据可见,电路中的电流最大为0.3A,因此滑动变阻器的最大电流在0.5A就行,另外要求实验现象明显,滑动变阻器的电阻就应该稍大些,因此选择
“0.5A 20Ω”的滑动变阻符合要求.
故答案为:(1)如图所示;
(2)①30.00.;
②电子元件B的电阻值先随它两端电压增大而减小,再随它两端电压增大而增大,又随电压的增大而减小.
(3)“0.5A 20Ω”.
(2)①第10次实验中,电压值是2.4V,电流值是0.08A,
∵I=
U |
R |
∴电子元件的电阻R=
U |
I |
2.4V |
0.08A |
②分析表中数据发现:在电压从0.60V~1.00V时,电阻值随电压升高而减小;在电压从1.000V~2.60V时,电阻值随电压升高而增大;在电压从2.60V~2.80V时,电阻值随电压升高而减小.因此该电子元件B的电阻随它两端电压变化而变化的规律是:电子元件B的电阻值先随它两端电压增大而减小,再随它两端电压增大而增大,又随电压的增大而减小.
(3)由表中的数据可见,电路中的电流最大为0.3A,因此滑动变阻器的最大电流在0.5A就行,另外要求实验现象明显,滑动变阻器的电阻就应该稍大些,因此选择
“0.5A 20Ω”的滑动变阻符合要求.
故答案为:(1)如图所示;
(2)①30.00.;
②电子元件B的电阻值先随它两端电压增大而减小,再随它两端电压增大而增大,又随电压的增大而减小.
(3)“0.5A 20Ω”.
点评:本题考查了学生的实验探究能力,特别是对实验数据的分析和实验结论的归纳能力,属于中考考查的热点内容.
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