题目内容
(6分)现有下列器材:蓄电池(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”:
(1)实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中,请你利用表格中的数据,在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图像.(2分)
(2)在做完第五次实验后,接下来的操作是:断开开关, 将10Ω的定值电阻更换为5Ω的定值电阻,闭合开关后,电压表示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),需将滑动变阻器的滑片向
(选填“左”或“右”)移,便电压表示数为 V时,读出电流表的示数.
(3)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器( )
A.50Ω 1.0A B.50Ω 0.5A C.20Ω 1.0A D.20Ω 0.5A
(1)如下图,(2)变小;左;3;(3)A
解析试题分析:(1)根据表中实验数据,在坐标系中描出对应的点,然后用平滑的曲线把各点连接起来,作出I-R图象.
(2)探究电流与电阻关系实验,应保持电阻两端电压不变。因为串联电路起分压作用,将10Ω的定值电阻更换为5Ω的定值电阻,定值电阻的阻值变小,因此定值电阻两端电压变小,即电压表示数变小;由表中第一组实验数据可知,定值电阻两端电压为U=0.6A×5Ω=3V,将10Ω的定值电阻更换为5Ω的定值电阻,为保证电阻两端电压保持不变,应将滑动变阻器的滑片向左端移动,减小滑动变阻器接入电路的电阻值,减小滑动变阻器的分压,使电压表示数为3V时,读出电流表的示数.
(3)由实验记录可知:滑动变阻器两端电压是不变的,U滑=U-UR=6V-3V=3V,
实验过程中当选用的定值电阻越大时,要保证定值两端的电压不变,滑动变阻器的电阻也要相应调大一些。从第一次实验可看出:当定值电阻为30Ω时,电路中的电流是0.1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U滑/I=3V/0.1A=30Ω,为了完成实验,滑动变阻器的电阻必须大于或等于30Ω,从第6次实验可看出,实验过程电路最大电流为0.6A,因此滑动变阻器允许通过的最大电流要大于0.6A,应选A.
考点:探究电流与电压、电阻的关系实验.
法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。小明设计了如图所示的电路,来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答:
(1)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知,无磁场时GMR的电阻大小为 欧;再闭合S1和S2,保持R1滑片位置不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示,可计算出有磁场时GMR的电阻大小;
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
U/伏 | 1.00 | 1.25 | 2.00 | 2.50 |
I/安 | 2×10-3 | 2.5×10-3 | 4×10-3 | 5×10-3 |
(2)通过比较上述两次实验,得出的结论是 ;
(3)利用上述的电路并保持原有器材不变,你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是 。
我们已进行过“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验:
(1)(2分)请你在图中的方框内画出该实验的电路图.
(2)在连接电路时,当连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是______________;________________.
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表:
U(V) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
I(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
根据表中数据得到的结论是________________________________________,通过计算可知,此次实验所用的电阻为__________Ω.
(4)接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”.首先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;然后将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,他下一步的操作应该是:闭合开关,____________________, 并记下电流值;再改接20Ω的电阻,重复上述实验.
(5)在许多实验中都需要进行多次测量,其目的有以下两种:A.是为了从不同情况中找到普遍规律;B.是为了求平均值以减小误差.你认为在本实验中测量多组数据的目的__________;“伏安法”测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是______(选填“A”或“B”).