题目内容

【题目】为了探究电流跟电压、电阻的关系,小刚同学设计了图甲所示的电路.

(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中未连成完整的电路连接起来(导线不能交叉).
(2)若电路元件完好,但小刚连完最后一根导线后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,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读取并记下电流值;再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,发现电压表示数大于2V,于是他下一步的操作是:将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)滑动,使 , 并记下电流值.
(4)小刚在实验中国,当换上15Ω的定值电阻时,无论怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V,此现象的解决办法是
(5)探究电流与电压关系时,小刚把测的数据记录在下表中,分析表中数据,得到的结论是

次序

1

2

3

电压/V

1.0

1.5

2.0

电流/V

0.10

0.15

0.20

【答案】
(1)解:由表中数据,电压表均选用小量程,选将电流表与电阻串联,再将电压表并联在电阻的两端,如下图所示:


(2)连接电路时开关没有断开;电路某处连线接触不良
(3)右;电压表示数为2V
(4)换一个最大阻值大一点的变阻器继续实验(或在第一次接入5Ω的定电阻时,移动滑片,使电压表示数为2.5V或降低电源电压,合理即可)
(5)电阻一定时,电流与电压成正比
【解析】解:(1)由表中数据,电压表均选用小量程,选将电流表与电阻串联,再将电压表并联在电阻的两端,如下图所示:
(2.)连接电路的过程中应该断开开关,检查无误后方可闭合开关;小刚连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,说明连接电路时开关是闭合的,指针总在晃动,说明某处接触不良.(3)将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,发现电压表示数大于2V,因研究电流跟电阻的关系时,应控制电压不变,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器分得的电压,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻应变大,即将滑动变阻器的滑片向右滑动,直到电压表示数为2V;(4)变阻器与定值电阻串联,根据分压原理, ,根据串联电路电压的规律有: …①,因电源电压U为定值,电阻的电压UR=2V保持不变,所以 也为定值,故当换上较大的定值电阻R时,为保持电压表示数不变,滑动变阻器连入电路中的电阻也应增大,所以小刚在实验中,当换上15Ω的定值电阻时,无论怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V,是因原来变阻器的最大电阻小的原因,所以此现象的解决办法是换一个最大阻值大一点的变阻器继续实验;
由①知,当定值电阻R增大时,如不更换变阻器,则 变小,等式左边也变小, 变小,可以采取两种办法,一是电源电压U不变,适当增大电压表的示数(定值电阻的电压);二是保持电压表示数(定值电阻的电压)不变,适当降低电源电压U;(5)由表中数据可知,当电压为原来的几倍时,通过的电流变为原来的几倍,所以得出的结论是:电阻一定时,电流与电压成正比.
所以答案是:(1)如上图所示;(2)连接电路时开关没有断开;电路某处连线接触不良.(3)右;电压表示数为2V(4)换一个最大阻值大一点的变阻器继续实验(或在第一次接入5Ω的定电阻时,移动滑片,使电压表示数为2.5V或降低电源电压,合理即可)(5)电阻一定时,电流与电压成正比.
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用,需要了解欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)才能得出正确答案.

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