题目内容

6.如图1所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻关系”的电路图.所用实验器材是:电源(6V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、电阻箱(0~999.9Ω)、滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干.
表一:
序号电压U/V电流I/A
11.00.20
21.50.30
32.00.40
表二:
序号电阻R/Ω电流I/A
150.40
2100.20
3200.10

(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值见表一.分析表中数据可知:电阻箱接入电路的阻值为5Ω;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比关系.
(2)探究电流与电阻的关系时,应调节电阻箱,改变接入电路中的阻值,并调节滑动变阻器使电压表的示数保持相同,读出电流值,所测得几组数据见表二.分析表中数据可知:电阻箱两端的电压为2V;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比关系.
(3)请根据表一中数据在图2中画出电阻R的U-I关系图象.
(4)在许多实验中都需要进行多次测量,其目的有以下两种:
A.是为了从不同情况中找到普遍规律;
B.是为了求平均值以减小误差.
你认为在本实验中测量多组数据的目的是A;“伏安法”测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是B(选填“A”或“B”).

分析 (1)要探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,需要用到控制变量法,若探究电流与电压的关系,需使电阻不变,改变电压;
(2)若要探究电流与电阻的关系,需使电压不变,改变电阻.
(3)根据表中数据描点画出图象;
(4)根据实验课题确定多次实验的目的.

解答 解:(1)探究电流与电压的关系时,要保持电阻值不变,根据第一组数据知,R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=5Ω;
分析得,电阻不变,电压增大为原来的几倍,电流就增大为原来的几倍,可得当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(2)此实验通过调节电阻箱来改变接入电路中的电阻,通过调节滑动变阻器使电阻两端的电压不变;
由第一组数据知,U=IR=0.4A×5Ω=2V;
分析数据得,电压不变,导体的电阻增大为原来的几倍,电流就减小为原来的几分之一,可得当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(3)利用表格中电流对应的电阻,描点画出图象如下:

(4)本实验是“探究通过导体的电流与电阻的关系”,所以多次实验的目的是为了从不同情况中找到普遍规律,故选A;
“伏安法”测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是求平均值减小误差,故选B.
故答案为:(1)5;正比;
(2)电阻箱; 滑动变阻器; 2;反比;
(3)如上图;
(4)A; B.

点评 此题是探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,注意控制变量法在此实验中的应用,滑动变阻器在此实验中的作用也是相当重要的.

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