题目内容

20.如图丙所示,探究“电流跟电压、电阻的关系”时,记录数据如下:
实验
次数
电阻R=10Ω 实验
次数
电压U=3V
U/VI/AR/ΩI/A
110.1450.6
220.25100.3
330.36150.2
(1)两组实验用了控制变量法;
(2)依次进行表Ⅰ第1、2次实验的过程中,滑片P应向左滑动,依次进行表Ⅱ中第5、6次实验的过程中,滑片P应向右滑动;
(3)进行表Ⅱ三次测量操作时,眼睛先看电压表还是先看电流表:电压表;
(4)将R换作额定电压为2.5V、额定功率约为1W左右的小灯泡,用图甲中所给器材测定其额定功率,请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.
要求:电流表、电压表选择合适的量程;滑动变阻器的滑片P向左移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉.当小灯泡正常工作时电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是0.4A,它的额定功率为1W.

分析 (1)要探究电流与电压的关系,应用到控制变量法;
(2)根据串分压的知识,要增大电阻两端的电压,应减小滑动变阻器的阻值;
当换接较大阻值的电阻值,电阻两端的电压变大,要使电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器的阻值,从而可判断滑片的移动方向;
(3)探究电流与电阻的关系,需保持电压表的示数不变,所以应盯着电压表;
(4)电压表与灯泡并联,根据灯泡的额定电压确定电压表的量程;将电流表与灯泡串联,根据I=$\frac{P}{U}$计算出电流值,确定电流表的量程;滑动变阻器串联在电路中,根据要求确定变阻器下面所接的接线柱;
根据图乙读出电流表的示数,由P=UI计算出其额定电功率.

解答 解:(1)实验中分别保持电阻和电压不变,来探究电流与电压和电阻的关系,用到了控制变量法.
(2)依次进行表Ⅰ第1、2次实验的过程中,电压变大,根据U=IR可知电流变大,因此变阻器电阻变小,向左滑动;
进行表Ⅱ中第5、6次实验的过程中,把电阻由10Ω换为15Ω,定值电阻的阻值变大,电阻两端分得的电压将变大,为使电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器的阻值,将变阻器的滑片向右滑动.
(3)进行表Ⅱ三次测量操作时,需要保持电压不变,因此首先看电压表,在去调节电阻.
(4)电压表与灯泡并联,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表可选择0~3V的量程;电流表与灯泡串联,额定电流大约为:I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.25A,电流表可选择0~0.6A的量程,滑动变阻器与灯泡串联,滑片P向左移动时,连入电路的阻值变小,下面应接左边的接线柱,如图所示:

电流表在读数时,首先观察选用的接线柱确定其量程(0-0.6A),再确定该量程下的最小刻度(0.02A),该题读数0.4A;额定功率P=UI=2.5V×0.4A=1W.
故答案为:(1)控制变量;(2)左;右;(3)电压表;(4)见上图;0.4;1.

点评 该题考查了探究实验常用的方法:控制变量法,实验过程中电阻器的滑动,导致电阻、电流的变化情况.

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