题目内容

以下是小红用如图电路及5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻“探究通过导体的电流与电阻的关系”的部分实验过程:
(1)连接电路时,开关应
断开
断开
(选填“断开”或“闭合”).
(2)某次实验时电压表的示数如图所示,则R两端的电压是
2.4
2.4
V.
(3)实验时,小红用5Ω电阻完成实验后,断开开关,将10Ω的电阻替换5Ω电阻,然后闭合开关,向右调节滑动变阻器,使
电压表示数
电压表示数
保持不变,记录电流表示数.
(4)小明认为小红的操作不规范,理由是
闭合开关之前滑动变阻器滑片没有位于最大阻值处
闭合开关之前滑动变阻器滑片没有位于最大阻值处
,这样操作有可能会损坏
电压表
电压表
(选填“电流表”、“电压表”、“滑动变阻器”、“电源”).
(5)小红正确操作后得到如表所示的数据,分析表格可得出结论:
电压一定时,通过导体的电流与其阻值成反比
电压一定时,通过导体的电流与其阻值成反比
;若在实验时,选用电压为6V不变的电源,标有“20Ω  1A”字样的滑动变阻器,则
不能
不能
(选填“能”、“不能”)完成表格中数据的测量.
实验
次数
电阻
R/Ω
电流
I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 15 0.16  
(6)许多实验需测量多组数据,便于“从中找出普遍规律”或者“求平均值以减小误差”.下列实验中,多次测量的主要目的与本次实验相同的是
B
B
(填字母)
A.测量物体的长度    B.探究杠杆的平衡条件   C.用伏安法测量定值电阻的阻值.
分析:(1)为保护电路和人身安全,电路连接过程中,电路要处于断电状态;
(2)读取电压表示数时,先要明确电压表选择的量程和对应的分度值.读数时,视线与指针所在刻度相垂直;
(3)在研究电流与电阻的关系时,需要保持电阻两端电压不变;
(4)为保护电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片要位于最大阻值处;否则定值电阻或用电器两端电压较高,容易损坏与之并联的电压表;
(5)根据表格数据可知,当电压一定时,电流与电阻成反比;
在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比;当滑动变阻器全部接入电路时两端电压最大,定值电阻两端电压最小;
(6)该实验多次测量是为了寻找普遍规律,探究杠杆的平衡条件也是采用同样的方法;
解答:解:
(1)连接电路过程中,开关应处于断开状态;
(2)由图知,电压表选择的是0~3V量程,分度值为0.1V,此时电压表的示数为U=2.4V;
(3)实验目的是探究电流与电阻的关系,将电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路时,两端电压都应该相同.每次闭合开关后,调节滑动变阻器,使电压表示数相同,记录电流表示数;
(4)小明认为小红的操作不规范,理由是电压表选择的是0~3V量程,示数为2.4V,指针偏转角度较大,如果电压再大,可能损坏电压表,原因是闭合开关之前,滑动变阻器的滑片没有位于最大阻值处;
(5)由表格数据分析可知,电压一定时,电流与电阻成反比;
由实验数据知,定值电阻两端电压需要保持2.4V不变,
当电源电压U=6V,定值电阻R3=15Ω与最大阻值为R0=20Ω的滑动变阻器串联,且滑动变阻器接入电路电阻最大时,
∵
U1
U2
=
R1
R2
,
∴定值电阻两端最小电压为U3=
3
7
U=
3
7
×6V>2.4V.所以不能完成表格中数据的测量;
(6)探究“电流跟电压、电阻的关系”和探究杠杆的平衡条件时,多次测量的目的是从不同情况中找到普遍规律.故选B.
故答案为:
(1)断开;
(2)2.4;
(3)电压表示数;
(4)闭合开关之前滑动变阻器滑片没有位于最大阻值处;电压表;
(5)电压一定时,通过导体的电流与其阻值成反比;不能;
(6)B.
点评:该题探究电流与电阻之间的关系,注意实验结论的正确总结和归纳.此实验为欧姆定律做铺垫,侧重考查控制变量法.是中考的热点考查内容,要重点关注.
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