题目内容

3.某实验小组探究电流与电压的关系时,所用器材如下:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻1个,滑动变阻器1只,开关1个,导线若干;设计的电路如图甲所示.实验中获取的数据如下表:
实验次序第一次第二次第三次第四次第五次
U/V0.81.21.82.02.2
I/A0.160.240.360.400.44

(1)分析表中的数据或图象,你能得出的实验结论:电阻一定时通过导体的电流与导体两端的电压成正比.此时所用定值电阻的阻值是5Ω,为什么不用灯泡做这个实验?小灯泡灯丝电阻随温度而发生变化.
(2)该实验小组还利用此电路探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时,依次用8Ω、12Ω和16Ω的电阻替换原来的定值电阻,实验过程中应使电压表读数不变(选填“变大”、“变小”或“不变”).

分析 (1)根据图象或实验数据,判断电压与电流间有什么关系,然后得出结论;利用欧姆定律I=$\frac{U}{R}$求出电阻.
(2)探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时,应保持电阻两端电压不变,用阻值较大的电阻代替阻值较小的电阻后,为保证电阻两端电压不变,滑动变阻器接入电路的阻值应变大.

解答 解:(1)由表中数据可知,电压与电流的比值是定值,即$\frac{0.8V}{0.16A}$=5Ω;$\frac{1.2V}{0.24A}$=5Ω;$\frac{1.8V}{0.36A}$=5Ω;$\frac{2.0V}{0.40A}$=5Ω;$\frac{2.2V}{0.44A}$=5Ω,图象是一条倾斜的直线,电故由此可以得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比;
由于小灯泡的电阻随温度发生变化,因此该实验不能用小灯泡做实验.
(4)探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时,应保持电阻两端电压不变,用阻值较大的电阻更换阻值较小的电阻后,电阻阻值变大,电阻分压较大,为保持电压表示数不变,应增大滑动变阻器的分压,以便使减小电阻分压,使电压表示数不变,要增大滑动变阻器分压,应使滑动变阻器接入电路的阻值变大.
故答案为:(1)电阻一定时通过导体的电流与导体两端的电压成正比;5Ω;小灯泡灯丝电阻随温度而发生变化;
(2)不变.

点评 本题考查了求电阻阻值、分析实验数据、滑动变阻器的调节等问题,是实验的常考内容,一定要掌握.

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