题目内容
【题目】某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝,将金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干.
(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时金属丝AP段的电阻R=______Ω.
(2)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是:当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻______(选填“越大”或“越小”).
L/cm | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 |
R/Ω | 2.5 | 5 | 7.5 | 10 | 12.5 |
(3)在实验中,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫:___________.在下列两个电学实验中,应用此方法的是:_________(选填字母)
A.用伏安法测电阻 B.探究电流与电压、电阻的关系.
【答案】5 越大 控制变量法 B
【解析】
(1)[1]如图乙,电流表测金属丝电流,接0~0.6A量程,分度值为0.1A,则读数为0.4A,电压表测金属丝为2.0V,由欧姆定律的此时金属丝AP段的电阻为:
(2)[2]由表格中数据可知,同一根金属丝,接入长度越长,对应的电阻越大,故当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻越大;
(3)[3][4]探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种控制单一变量的研究方法称之为控制变量法;探究电流与电压、电阻的关系时,需控制电压(或电阻)不变,改变电阻(或电压),因此也是应用的控制变量法,伏安法测电阻未控制单一变量,未使用控制变量法.
【题目】小明利用如图甲电路图来探究电流与电压的关系,电源由两节用过的干电池组成,滑动变阻器标有“2A,20Ω”字样,定值电阻阻值为5Ω.
(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物图连接.要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左移动时,电流表示数增大.
(__________)
(2)小明在连接电路时,当他接上最后一根导线时,灯泡就发出明亮的光,请指出他在连接电路时的错误之处_________________.
(3)改正错误后,小明利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压,将收集到的实验数据记录在下面的表格中,
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
小明在做第6次实验时,他发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数部调不到3V,他于是按照前面数据的规律写了一个数据填入表中,你认为小明的做法是________(选填“正确”或“错误”)的.理由是:_____.
(4)为了完成第6次实验,下列改进方案你认为可行的是(__________)
A.换用最大阻值更大的滑动变阻器
B.增加电池节数,提高电源电压
C.换用阻值更大的定值电阻
(5)分析前5组实验数据,我们可以得到的结论是:_____________.
(6)实验过程中,另一组的小睿同学在实验时发现电压表和电流表的指针均有明显偏转,但无论怎样移动滑片,两个表的示数都不发生变化,请你帮她分析造成这种现象可能的原因是:________.
(7)实验完成后,小明换用2节新干电池作为电源继续用图乙所示电路探究电流与电阻的关系.实验中,他利用滑动变阻器保持定值电阻两端电压在2V不变.他第一次用5Ω的定值电阻完成实验后,紧接着换用10Ω的电阻继续实验,为了保持电压不变,他应将滑动变阻器的滑片向________(“左”或“右”)移动.在不更换滑动变阻器的前提下.他所更换的定值电阻阻值最大不超过________.