题目内容

小刚同学用如下器材:电源一个,电流表、电压表各一只,定值电阻(5Q、10Ω、15Ω各一只),滑动变阻器一只,开关一个,导线若干;来探究电流与电压和电阻的关系,他设计了如图1所示电路:
(1)下面是在探究电流与电压关系时,其中的一组实验数据.
电压U/V 2 4 6 10
电流I/A 0.40 0.80 1.20 2.00
①这个实验使用了控制变量的方法,其中被控制的变量是
电阻R1
电阻R1
.
②实验中他们选用的定值电阻阻值为
5Ω
5Ω
.
③在坐标系上(图2)画出电流随电压变化的图象.
④分析表中的数据或图象,你能得出的探究结论是:
电阻一定时,导体中的电流和导体两端的电压成正比
电阻一定时,导体中的电流和导体两端的电压成正比
.
(2)在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是
保持电阻两端电压不变
保持电阻两端电压不变
,当把5Ω电阻换成10Ω电阻后,电压表的示数
变大
变大
,电流表的示数
变小
变小
.(选填“变大”“变小”或“不变)
分析:(1)①由于电流跟电压和电阻均有关,因此在“探究电流与电压的关系时”实验中,应控制导体的电阻大小不变.
②定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律结合题中任意一组数据得出定值电阻的阻值.
③横坐标对应电压,纵坐标对应电流,利用描点法画出图象.
④由表格中数据可知:电压与电阻的比值保持5Ω不变,据此得出结论.
(2)探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,这是通过移动滑动变阻器的滑片实现的;当把5Ω电阻换成10Ω电阻后,根据欧姆定律分析电流表和电压表示数的变化.
解答:解:(1)①探究电流与电压的关系时,被控制的变量是电阻R1,
故答案为:电阻R1.
②当电压为4V时,通过电阻的电流为0.8A,由欧姆定律可得R=
U
I
=
4V
0.8A
=5Ω.
故答案为:5Ω.
③用描点法绘制电流随电压变化的图象如下图所示:

④分析表中的数据或图象,可得探究结论: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.
故答案为:电阻一定时,导体中的电流和导体两端的电压成正比.
(2)①在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保持电阻两端电压不变;
②当把5Ω电阻换成10Ω电阻后,电路中总电阻变大,因此电流表示数变小;
③电压表测量的是定值电阻两端的电压,其电阻变大,分担的电压也变大,因此电压表示数变大.
故答案为:保持电阻两端电压不变;变大;变小.
点评:本题考查了探究电流与电压和电阻的关系的实验,考查的重点是控制变量法的运用、数据的分析处理,属于常规性的考查.
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