题目内容

2.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小刚设计的实验电路图如图所示,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”,实验数据见下列表格.
实验次数电阻R/Ω电流I/A
150.3
2100.15
3150.10
(1)实验过程中,移动滑片时眼睛应该注视电压表,使其示数为1.5V.
(2)分析实验数据,得出结论电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
(3)若小刚所选最大的定值电阻为20Ω,并按照电路图甲成功的进行了第4次实验;你认为第一次5Ω的电阻作为R接入电路中时,应调节滑动变阻器的阻值使电压表的示数至少为1.2V时小刚才能完成4次实验.

分析 (1)由表中实验数据可知,电阻两端的电压为U=IR=0.3A×5Ω=1.5V,移动滑片时,应注意观察电压表示数,让电压表示数保持1.5V不变;
(2)电流与电阻的关系:电压一定,电流与电阻成反比;
(3)探究“电流与电阻的关系”时,电压保持不变,这是本实验的关键,抓住这一点,然后再根据欧姆定律分析即可.

解答 解:
(1)实验过程中,移动滑片时眼睛应该注视电压表,使其读数达到1.5V为止;
(2)分析实验数据知:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;
(3)第一次接入5Ω的电阻时,使电压表的示数为1.5V,根据控制变量法,当接入20Ω的电阻后,也应保持它两端的电压为1.5V不变,此时电路中的电流为I=$\frac{U}{R}=\frac{1.5V}{20Ω}=0.075A$,而0.075A在电流表所接入的量程为0~0.6A(分度值为0.02A)时是不可能读出来的.所以当接入20Ω的电阻后,电路中的电流最大应为0.6A,此时应保持20Ω的电阻两端的电压为U=I×R=0.6A×20Ω=1.2V才能完成第4次实验,因此第一次5Ω的电阻作为R接入电路中时,应调节滑动变阻器的阻值使电压表的示数为1.2V时,小刚才能完成4次实验.
故答案为:(1)电压表;1.5;(2)电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;(3)1.2.

点评 本题关键是控制变量法的应用和知道实验探究的具体操作方法,要求学生平时实验时多总结.

练习册系列答案
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7.在採究“电流与电压、电阻的关系”的过程中,两小组同学提出了以下猜想:
小组1猜想:电流可能跟电压成正比;小组2猜想:电流可能跟电阻成反比.
(1)小组1的做法是:按如图1所示连接电路,此时开关应处于断开状态(选填“断开”或“闭合”).
保持定值电阻和R=10Ω不变.闭合开关S后,调节滑动变阻器R',得到多组数据如表.在分析数据的基础上得出导体中的电流I与导体两端电压U的关系式为$R=\frac{U}{I}$.
U/N11.522.533.5
I/A0.10.150.20.250.30.35
(2)为探究“电流与电阻的关系”小组2的同学连接了如图2所示的电路.
实验步骤为:
步骤一、断开开关,让5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,把电阻值和电流表示数计入表格;
步骤二、断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后,当观察到电压表示数为2V,记录电流表示数和电阻值;
步骤三、仿照步骤二,再做四次实验,记录每次实验中的电流值和电阻值.
①请你根据实验目的,将步骤二补充完整.
②步骤二中,在记录电流表示数时,滑动变阻器滑片的位置比步骤一中更偏右(选 填“左”或“右”)
③小组2的同学们做实验时用三节干电池作号源,同时为了采集六组数据,从实验室借到了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的六个定值电阻.已知实验室的滑动变阻器有三种型号,分别是“20Ω,2A”、“50Ω,1.5A”、“500Ω,1A”,请你通过分析实验步骤和实际操作过程得出,小组2的同学使用的滑动变阻器的型号是“50Ω 1.5A”;,选择该型号滑动变阻器的原因是实验中变阻器的最小阻值为37.5Ω,“500Ω,1A”滑动变阻器的阻值太大.

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