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甲、乙两电阻之比为2∶1,将它们串联在电路中时甲、乙电阻两端电压之比为
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上题中,若将两电阻并联在同一电池两极之间,通过甲、乙电阻的电流强度之比是
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变阻器在生活中的用途很广,如调节电风扇的转速、调节收音机的音量、控制电动自行车行驶的速度、改变台灯的亮度等都用到了变阻器.风扇调速器有两种:一种是能连续调节,另一种是能间断调节.下面我们就自己动手设计一个能间断调节的变阻器.
活动器材:电炉丝(常温下电阻为50 Ω)、图钉(若干)、钢锯、薄木板、接线柱(两个)、剪刀、铜片、端部有螺纹的较细金属柱(可用螺钉代替)、螺母、弹性压片、旋钮(如电位器旋钮)、方形底座、螺钉、电烙铁、焊锡丝、圆规.
活动步骤1.用钢锯把薄木板锯成大约为15 cm×20 cm的板面,在板下角两边钉上方形底座,使薄木板直立;(如下图所示)
2.首先在电炉丝上作若干等分点标记,然后在各等分点上用软导线焊接出一条引线,每条引线的另一端连接一只图钉,并用电烙铁把图钉和引线焊牢;
3.用剪刀把铜片剪成长约5 cm、宽约1 cm的转柄,它的一端翘起,一端打孔,让金属柱(转轴)穿过柄孔后在适当位置处与它焊在一起,金属柱上端安上旋钮;
4.用螺钉在板下部中间钻孔,把带柄转轴旋入孔中,加弹性压片,扭上螺母进行半固定(使其可以转动);
5.用圆规以轴孔为圆心、柄端为半径画弧,把连接在电阻丝上的图钉依次钉在圆弧上;
6.使电阻丝的一端用导线与接线柱A连接,从转轴的螺母上焊上一段导线与接线柱B连接;
7.最后,在板的C、D处各钉一只图钉,限定转柄的转动范围.
使用方法:可将A、B与电炉、小电动机或电吹风机串联接入电路,转动旋钮,电路中变阻器的电阻即可成倍改变,从而使用电器的工作状态发生变化.
问题思考:1.将A、B接入电路,当旋钮处于如图所示位置时,电流经过变阻器的哪部分?
2.这种变阻器与滑动变阻器有哪些异同?
3.根据以上的对比,你能否对该变阻器进行进一步的改进?
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜想]①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比.
②导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),滑动变阻器(50Ω 1 A),导线若干.
【实验过程】(1)根据下图所示实物图在虚线框内画出电路图.
(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程.小明操作中的错误是:
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一.分析数据可得出猜想
| 表一 | 表二 | |||||||||
| 电压 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 | 电阻 | 5 | 10 | 15 | |
| 电流 | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 电流 | 0.30 | 0.15 | 0.10 | |
探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(“20 Ω 2 A”、“50 Ω 1 A”),导线若干。
【实验过程】(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 ▲ 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 ▲ 是正确的。
表一 表二
电压U/V | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 | 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 | |
电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(4)小红在探究猜想③时,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。为了完成此实验,滑动变阻器应选择___▲___(“20Ω 2A”和“50Ω 1A”中选择一个),实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是 ▲ 。
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是: __________________________▲__________________________________________。
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(1)用笔画线代替导线,补充图1中实验器材的连接,要求:滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小,电压表量程用0~3V.
(2)甲组同学连接好最后一根导线,电流表指针偏转角度大,电压表指针偏转超过最大刻度.检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:①
(3)乙组同学在连线时,不小心将线接错了,开关闭合后,移动变阻器滑片P,发现电流表示数变大时,电压表示数却变小,你分析一下产生这个现象的原因是
(4)如图2所示,是某三位同学在做实验时的情形:闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处.当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙、丙所示的三种情况. 请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上.
甲图的问题:
(5)电路正确无误后开始实验.有两次的实验数据已填在下面的表格内,第2次实验时电流表与电压表的示数如图3所示,请将下面表格中的空白处填写完整.(计算结果保留一位小数)
| 实验次数 | 电流/A | 电压/V | 电阻/Ω | 测量结果 |
| 1 | 0.35 | 2.9 | 8.3 | R= 8.1 8.1 Ω |
| 2 | ||||
| 3 | 0.26 | 2.1 | 8.1 |