题目内容
19.回顾实验与探究(1)探究欧姆定律:
| 实验步骤 | ①连接电路时,滑动变阻器的滑片P移到最右端;(选填“左”、“右”) ②连入5Ω的定值电阻,移动滑片P,测量并记下几组电压和电流值,填入表1; ③连入10Ω的定值电阻,重复上述实验,填入表2. | |||||||||||||||||||||||||
| 表格 | 表1R1=5Ω
| 表2R2=10Ω
| ||||||||||||||||||||||||
| 结论 | ①分析表1或表2得出:同一导体的电压与电流比值相同,即在电阻一定时,导体中的电流根导体两端的电压成正比.上述实验图象如图所示,则图线 b反映了R1的实际情况. ②分析表1和表2的同组数据可得出:电压一定时,导体的电阻越大,通过它的电流就越小 | |||||||||||||||||||||||||
| 问题讨论 | 将上述实验电路中的定值电阻换成标有“2.5V 0.3A”的小灯泡,在测量小灯光的电功率时,两电表示数如图所示,此时小灯泡的实验功率为0.48W,若要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向左移动. | |||||||||||||||||||||||||
| 实验过程 | 如图,闭合开关,导体ab向右运动,改变导体ab 中的电流方向,同时将磁铁N、S极上下对调,闭合开关后导体ab向右运动. | |
| 应用 | 此现象中,消耗的电能转化为机械 能;据此制成了电动机. |
分析 (1)实验步骤:在连接电路闭合开关前,应注意将滑片移至最大阻值处;
表格:根据I=$\frac{U}{R}$计算出电流值;
结论:①根据图象,相同电流,电压越大,则电阻值越大,结合两电阻的大小关系分析;
②电压相同,电阻越大,电流越小;
问题讨论:确定电流表和电压表的量程及分度值读出示数,由P=UI计算出其电功率;
若灯泡两端的电压低于其额定电压,要使灯泡正常发光,应减小滑动变阻器的阻值;
(2)实验过程:通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关,磁场或电流方向改变,受力方向改变,据此分析;
应用:通电导体在磁场中受力运动,据此制成了电动机,将电能转化为机械能.
解答 解:(1)实验步骤:
由图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,所以在连接电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片P移到最右端,使其阻值最大;
表格:由表格2知,R=10Ω,U=6V,所以I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A;
结论:①根据图象,相同电流时,a图象的电压较小,则a图象电阻值较小,是R1的情况,b图象的电阻值较大,是R2的情况;
②表1和表2的同组数据,电压值相同,R1的电阻较小,电流较大,R2的电阻较大,电流较小,可知电压一定时,导体的电阻越大,通过它的电流就越小;
问题讨论:由图知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,则小灯泡的电功率为:
P=UI=2V×0.24A=0.48W;
小灯泡的额定电压为2.5V,灯泡两端的电压低于其额定电压,要使灯泡正常发光,应减小滑动变阻器的阻值,将变阻器滑片向左滑动;
(2)实验过程:通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关,磁场和电流方向同时改变,则导体的受力方向不变,所以导体仍向右运动;
应用:该实验消耗了电能,转化成为机械能,据此制成了电动机.
故答案为:(1)右;0.6;b;电压;0.48;左;(2)右;机械;电动.
点评 本题是探究欧姆定律及磁场对电流的作用实验,对于实验中应该注意的问题及根据实验现象得出的结论应该熟练掌握.
【实验器材】电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器(A:“10Ω 1.5A”、B:“30Ω 1A”、C:“100Ω 0.5A”)、开关、新干电池三节、定位电阻R=5Ω、导线若干.
【制定计划与设计实验】
(1)请用笔画线代替导线,将右图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右滑时,电流表示数变大.导线不能交叉;
(2)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至左(填“左”或“右”)端,这样做可以起到保护电路的作用;此实验中滑动变阻器的另一个作用是“改变定值电阻两端的电压”,请你写出一种不用变阻器.也可以“改变定值电阻两端电压”的方法:改变电源中电池的节数.
【进行实验与收集证据】
(1)、小张按要求正确连接电路,且电路元件完好.实验过程中,发现电压表指针偏转到满刻度外的位置,其原因可能是滑动变阻器阻值过小(任意写出一个).
(2)、小张在实验中通过调节滑动变阻器滑片.测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值.如下表所示:
| U/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
| I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
【实验结论】
通过上表中的数据,我们可以得出:电阻不变,导体的电流与它两端的电压成正比.