题目内容

19.某同学用图所示的电路探究“导体中的电流跟导体的电阻成反比”的关系.先用5Ω的电阻接在a、b两点间,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数,然后又分别把10Ω和20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间,读出电流表示数,他把对应的电阻值和电流值填入表中.由表中数据可以看出电流跟电阻不成反比.
(1)实验不成功的原因是未控制R两端的电压不变.
电阻/Ω51020
电流/A0.40.30.2
(2)仍然使用5Ω、10Ω和20Ω三个定值电阻进行实验,当把5Ω的电阻换成10Ω(或把10Ω的电阻换成20Ω)之后,闭合开关,会发现电压表的示数大于(“大于”“小于”“等于”)2V,正确的操作是:调节滑动变阻器的滑片向右移,使电压表的示数为2V.记下对应的电阻和电流值.

分析 (1)要“导体中的电流跟导体的电阻成反比”的关系时,应控制电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值;
(2)当把5Ω的电阻换成10Ω时,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和滑动变阻器两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,然后判断电压表示数不变时滑片移动的方向.

解答 解:(1)要“导体中的电流跟导体的电阻成反比”的关系时,应控制电阻两端的电压不变,
由U=IR可知,表格中数据对应电阻两端的电压不同,
所以,电流跟电阻不成反比是因为未控制电阻两端的电压不变造成的;
(2)当把5Ω的电阻换成10Ω时,电路中的总电阻变大,
由I=$\frac{U}{R}$可得,电路中的电流变小,
由U=IR可知,滑片不动时,其两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R两端的电压变大,即电压表的示数变大,大于2V,
要使电压表的示数不变,滑片应向右移动,增大接入电路中的电阻,减小电路中的电流,直至电压表的示数为2V为止.
故答案为:
(1)未控制R两端的电压不变;
(2)大于;右;2.

点评 本题考查了探究“导体中的电流跟导体的电阻成反比”关系的实验,涉及到串联电路特点和欧姆定律、滑动变阻器的正确使用,明确实验中控制变量法的应用是关键.

练习册系列答案
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14.“串联电路中电压的规律”的探究实验

(1)在用图甲所示的电路图进行实验探究时,为了使实验结论具有普遍性,应选用规格不同(选填“相同”或“不同”)的两个小灯泡进行实验;
(2)某同学在学习了滑动变阻器后,利用如图乙所示的电路再次探究串联电路电压的规律,该实验中所用的滑动变阻器上标有“10Ω,05A”字样,其中的“10Ω”指的是滑动变阻器的最大电阻为10Ω;
(3)在图乙所示的电路中,闭合开关前,应将变阻器的滑片移动到b端(选填“a”或“b”);
(4)该同学在连接电路时,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,该同学立即切断电源,由此可知在连接电路时他忘了将开关断开;同时他还发现,电压表指针偏转过小;
(5)在小组同学的协助下,该同学终于完成了电路的正确连接,该同学为了慎重,又将电路检查了一遍,这时他发现,当断开开关时,电压表还有很小的读数,这时才意识到使用电压表之前还必须调零;
(6)闭合开关,当滑片向左移动时,灯会变亮(填“亮”或“暗”);
(7)实验步骤:
a.将实验器材检查无误后,按照实验设计的电路图连接电路(如图乙所示);
b.闭合开关,移动滑片,将滑片固定在一个位置不动;
c.用电压表测出灯泡两端的电压,并将所测数值填入记录表格;
d.断开开关,将电压表所接的D点不动,只断开C接点,并改接到E接点上,闭合开关,用电压表测出滑动变阻器两端的电压,并将所测数值填入记录表格
以上实验步骤中,不正确的一步是d(选填步骤对应符号),其原因是电压表正负接线柱接反了;
(8)方法改进后,所得数据记录如下表格,分析该数据可得到结论:串联电路中,总电压等于各用电器两端的电压之和
CD两点间的电压UCD/VDE两点间的电压UDE/VCE两点间的电压UCE/V
1.41.22.6
(9)整个实验过程还存在的不足是只测量一组数据,结论不具普遍性.

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