题目内容
2.同学们利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,电路中的电源电压保持为6V,定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω.(1)小红按照图甲电路连接实物,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至B(选填“A”或“B”)端.
(2)将阻值是5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V.
(3)断开开关,将变阻器调到阻值最大处,用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数.与5Ω电阻接入电路时相比,此时定值电阻和滑动变阻器的阻值之比不变(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)再分别用15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻接入电路,重复上面的实验.根据实验数据得到电流I随电阻R的变化图象如图乙所示.由图象可以得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
分析 (1)闭合开关前,将滑动变阻器滑片处于阻值最大处;
(3)探究通过导体的电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变即电压表的示数不变;
(4)根据图象分析得出结论.
解答 解:(1)闭合开关前,将滑动变阻器滑片处于阻值最大处,由图可知需要将滑动变阻器滑片移至B端;
(3)实验中,更换定值电阻时,每次应调节滑动变阻器,使电压表的示数保持不变,记录电流表示数;所以用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路,向右移动滑片P,应使电压表示数为2.5V时再记录此时电流表示数;
在串联电路中,各处的电流是相同的:电路中接入5Ω的电阻时:电路中的电流为0.5A,此时电路的总电阻为:R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω,滑动变阻器的电阻为:R'=12Ω-5Ω=7Ω,定值电阻和滑动变阻器的阻值之比为5:7;
电路中接入10Ω的电阻时:电路中的电流为0.25A,此时电路的总电阻为:R''=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.25A}$=24Ω,滑动变阻器的电阻为:R'=24Ω-10Ω=14Ω,定值电阻和滑动变阻器的阻值之比为5:7,定值电阻和滑动变阻器的阻值之比为10:14;=5:7,所以定值电阻变化时,定值电阻和滑动变阻器的阻值之比不变;
(4)由图象可知:当电阻为5Ω时,电流为0.5A,此时电阻两端的电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V;当电阻为10Ω时,电流为0.25A,此时电阻两端的电压为U=IR=0.25A×10Ω=2.5V;当电阻为25Ω时,电流为0.1A,此时电阻两端的电压为U=IR=0.1A×25Ω=2.5V;由此可知:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
故答案为:(1)B;(3)2.5;不变;(4)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
点评 此题是探究电流跟电阻的关系实验,需使电阻两端的电压不变,考查了对图象的分析,同时涉及到了串联电路电流、电压的关系,及欧姆定律的变形应用.
| A. | R与U成正比 | B. | R与I成反比 | ||
| C. | R与U成正比且与I成反比 | D. | 以上说法都不对 |
| A. | 等于6V | B. | 大于3V | C. | 等于3V | D. | 小于3V |
| A. | 晶体在熔化过程中要不断吸热 | |
| B. | 水在蒸发过程中要不断放热 | |
| C. | 往豆浆中加糖,豆浆会变甜这是液化现象 | |
| D. | 冰块的形成是升华现象 |