题目内容

14.小明同学想“探究电流跟电阻的关系”.于是他找来了一些器材,开始了科学探究.已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)他首先连接了如图(甲)所示的电路图.为保证电路安全,连接电路时,开关应断开,闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于右端(选填“左”或“右”).
(2)他的实验步骤为:
①先让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1.5V,记录电流表示数;
②将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5V,应将滑动变阻器的滑片向右(填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为1.5V时,记录电流表示数;
③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现:当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电流表和电压表的示数如图(乙)所示.出现上述情况的原因可能是B
A.滑动变阻器最大阻值太大             B.滑动变阻器最大阻值太小
C.滑动变阻器断路                    D.定阻电阻短路
(3)更换部分实验器材,完成继续整个探究实验后,用测得的数据绘制了如图(丙)的图象,根据该图象可以得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比.

分析 (1)为防止连接最后一根导线时电路中的电流过大、烧坏电路原件,开关应断开,滑动变阻器的滑片在阻值最大处;
(2)②探究“电流跟电压、电阻的关系”实验中,要采用控制变量法;即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.
③定值电阻变大时,两端电压相应变大,为保持电压一定,必须调节滑动变阻器滑片,使其接入电路电阻相应变化.
(3)电压一定时,电流与电阻成反比.

解答 解:(1)连接电路时,为保护电路开关应处于断开状态,滑动变阻器应放在阻值最大处,故放在右端;
(2)②将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5V,为保持电压表的示数1.5V不变,应减小电路中的电流,即滑动变阻器的滑片向右移动增大接入电路的电阻.
③由图3可知,将10Ω电阻换成15Ω电阻、滑片移动到最右端时电压表的示数大于1.5V,说明定值电阻分得的电压仍然太大,即滑动变阻器的最大阻值太小,故选B.
(3)本实验得出的结论为:电压一定时,电流与电阻成反比;
故答案为:(1)断开;右(2)②右;1.5;③B;(3)电压一定时,电流与电阻成反比.

点评 研究导体中的电流与电阻的关系时,怎样调节才能保证导体两端的电压不变,是此题的关键,有关电路故障的分析是该题的难点.

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