题目内容

6.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1所示:

(1)请用笔划线代替导线,按电路图将图3实物连接起来.
(2)小刚连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,且电压表指针向没刻度的方向偏转.造成上述现象的原因分别是连接电路时开关是闭合的、某处接触不良、电压表的正负接线柱接反了.
(3)排除故障后,他保持电阻两端电压不变,换用不同电阻,测出对应电流值并作出图象如图2所示,分析图象可得结论:在电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比.

分析 (1)根据电路图的顺序连接实物;注意量程和滑动变阻器上下接线柱的接法;
(2)在连接电路的过程中开关应该断开,且使变阻器处于最大阻值状态,电压表正进负出;
(3)探究“电流跟电压、电阻的关系”实验重点的是考查控制变量法,研究电流跟电压关系时,控制电阻不变,研究电流跟电阻关系时要保持电压不变,得出结论.

解答 解:(1)实物连接如下图所示:

(2)连完最后一根导线两个表的指针都偏转说明电路闭合,原因是连接电路时开关是闭合的;两表指针总是在晃动说明电路不稳,原因是某处连线接触不良;电压表指针向没刻度的方向偏转是电压表的正负接线柱接反了;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变,读出并记下电流值;
此实验得到的结论是:在电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比.
故答案为:(1)实物连接如上图所示:(2)连接电路时开关是闭合的;某处接触不良;电压表的正负接线柱接反了;(3)电压;在电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比.

点评 该题是探究电流、电压和电阻三者之间的关系,为欧姆定律做铺垫,侧重考查控制变量法,能否知道控制电压不变是本实验的关键所在.

练习册系列答案
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14.探究“电流与电阻的关系”.器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω,15Ω,20Ω),导线若干.
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.

(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于A(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,移动滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表1所示.老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据.当他把5Ω的电阻接入电路时,若要使电压表示数仍为4V,则实验不能继续进行,其原因是电路中的电流超过了电流表所选的量程.改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为0.8A(如图乙所示).
综合分析数据可得:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
表1                 
电压U/V4
电阻R/Ω201510
电流I/A0.200.280.40
表2
电阻R/Ω10
电压U/V23456
电流I/A0.20.30.40.50.6
【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”,将滑片从一端移到另一端的过程中,将收集的实验数据填入了表2中.
(1)分析表2中数据可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
(2)分析可知,小明使用的变阻器的最大阻值为20Ω.

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