题目内容
【题目】为“探究电流与电阻的关系”小旋设计了电路图,电路由蓄电池供电,电压恒定为6V。
(1)根据电路图,连接好实物电路。要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数变小。
(__________)
(2)实验过程中,当A、B两点间的电阻由10更换为5后,闭合开关S,电压表的示数会_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),此时需将滑片P向_____(选填“左”或“右”)移动。
(3)经过多次实验,小旋得出下表实验数据:
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电阻R/ | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | 5 |
电流I/A | 0.1 | 0.12 | 0.15 | 0.2 | 0.3 | 0.6 |
(4)分析上述实验数据,可以得出结论:_____。
(5)思考与拓展
①要探究电流与电阻的关系,需在电路A、B两点间更换_____的电阻器。
②本实验中的滑动变阻器,应该是选取下列哪种规格的?_____。
A.“50 1.0A” B.“50 0.5A” C.“20 1.0A” D.“20 0.5A”
③滑动变阻器在该实验中的主要作用是_____。
【答案】 变小 右 电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 不同阻值 A 控制定值电阻两端的电压保持不变
【解析】
(1)[1]电流表应串联接入电路中,根据表格中的实验数据可知,电流表量程为0-0.6A,电压表并联到电阻的两端,电源电压为6V,则电压表测量为0-15V,滑动变阻器采用一上一下的接法;滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数变小,表明电阻是变大的,故应接下方的右接线柱,实物图如图:
;
(2)[2]由表中数据,根据欧姆定律,电压表示数为:
,
根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻,电阻变小,其分得的电压减小;
[3]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减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为3V时,读出电流表的示数;
(4)[4]根据表格中的数据可知,每一组实验中的电阻与电流的乘积是一个定值,即电压保持不变,故结论为:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)①[5]根据控制变量法可知,探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变,改变电阻的大小;
②[6]电阻两端的电压始终保持UV=3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
,
根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为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,考虑到电路中的电流为0.6A,故为完成整个实验,应该选取“50Ω 1.0A” 的滑动变阻器,故选A;
③[7]探究“电流与电阻关系”实验中,要控制电阻两端的电压不变,故滑动变阻器在实验中的主要作用是:控制定值电阻两端电压保持不变。