(2013?安順)小強利用如圖甲所示的電路,實驗探究“保持電壓不變時,電流跟電阻的關(guān)系”.

實驗器材:電源(電壓恒為4.5V),電流表、電壓表各一只,一個開關(guān),三個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω),兩只滑動變阻器(10Ω 2A、20Ω 1A),導(dǎo)線若干.
(1)請根據(jù)圖甲所示的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙所示的實物電路連接完整.
(2)實驗中多次改變R的阻值,并得到多組實驗數(shù)據(jù),由這些數(shù)據(jù)得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可得結(jié)論:
電壓不變時,電流與電阻成反比
電壓不變時,電流與電阻成反比

①在上述實驗中,小強先用5Ω的電阻做完實驗后,接著要改用10Ω的電阻繼續(xù)做實驗,應(yīng)如何具體操作?
斷開開關(guān),把滑片P移到A端,用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,閉合開關(guān),移動滑片P的位置,并觀察電壓表的示數(shù)變化,直到電壓表的示數(shù)為2.5V時,讀出電流表的示數(shù)
斷開開關(guān),把滑片P移到A端,用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,閉合開關(guān),移動滑片P的位置,并觀察電壓表的示數(shù)變化,直到電壓表的示數(shù)為2.5V時,讀出電流表的示數(shù)

②當(dāng)小強改用15Ω的電阻繼續(xù)實驗時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,都無法使電壓表的示數(shù)達到實驗要求的值.小強不畏困難,經(jīng)過認(rèn)真思考,找出了原因,并利用現(xiàn)有的實驗器材解決了問題,完成了實驗.請你分析“電壓表的示數(shù)無法達到實驗要求的值”的原因是:
滑動變阻器的最大阻值太小
滑動變阻器的最大阻值太小

并請你想一想小強解決問題可能用到的兩種方法(同種方法不能重復(fù)使用),并簡要說明方法一的理由.
方法一:
換用最大阻值為20Ω的滑動變阻器
換用最大阻值為20Ω的滑動變阻器

理由:
根據(jù)
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R
,得:R=12Ω,故選用“20Ω1A”的滑動變阻器.
根據(jù)
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R
,得:R=12Ω,故選用“20Ω1A”的滑動變阻器.

方法二:
在電路中再串聯(lián)一個5Ω的定值電阻
在電路中再串聯(lián)一個5Ω的定值電阻
分析:(1)滑動變阻器與待測電阻串聯(lián)接入電路即可.
(2)由圖象找出電流與電阻的對應(yīng)關(guān)系,然后分析當(dāng)電壓不變時,電流與電阻的關(guān)系;①實驗過程中更換電阻時,要先斷開開關(guān),取下原來的電阻,換上阻值較大的電阻,然后調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,保持電阻兩端電壓不變;②根據(jù)滑動變阻器的最大阻值與定值電阻阻值間的關(guān)系,由串聯(lián)電路的分壓原理分析電壓表不能達到要求的原因,然后提出改進措施.
解答:解:(1)把定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)接入電路即可完成電路連接,電路圖如圖所示.
(2)由圖丙所示圖象可知:在電壓不變的情況下,通過電阻的電流與電阻值的乘積不變,是一個定值,這說明:在電壓不變時,電流與電阻成反比;
①更換電阻正確的操作是:斷開開關(guān),把滑片P移到A端,用10Ω的電阻替換5Ω的電阻;閉合開關(guān),移動滑片P的位置,并觀察電壓表的示數(shù)變化;直到電壓表的示數(shù)為2.5V時,讀出電流表的示數(shù).
②由于滑動變阻器的最大阻值太小,把滑動變阻器阻值全部接入電路時,滑動變阻器分得的電壓還是較小,不能使電阻兩端達到要求的值;改進方法:
方法一:換用最大阻值為20Ω的滑動變阻器,
理由:根據(jù)
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R
,得:R=12Ω,故選用“20Ω 1A”的滑動變阻器.
方法二:在電路中再串聯(lián)一個5Ω的定值電阻,
理由:根據(jù)
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R′
,得R′=12Ω,
而12Ω可用5Ω的定值電阻與“10Ω 2A”的變阻器串聯(lián),通過調(diào)節(jié)滑片P來獲得.
故答案為:(1)電路圖如圖所示;(2)保持電壓不變時,電流跟電阻成反比;
①斷開開關(guān),把滑片P移到A端,用10Ω的電阻替換5Ω的電阻;閉合開關(guān),移動滑片P 的位置,
并觀察電壓表的示數(shù)變化;直到電壓表的示數(shù)為2.5V時,讀出電流表的示數(shù).
②滑動變阻器的最大阻值太;
方法一:換用最大阻值為20Ω的滑動變阻器,
理由:根據(jù)
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R
,得:R=12Ω,故選用“20Ω 1A”的滑動變阻器.
方法二:在電路中再串聯(lián)一個5Ω的定值電阻,
理由:根據(jù)
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R′
,得R′=12Ω,
而12Ω可用5Ω的定值電阻與“10Ω 2A”的變阻器串聯(lián),通過調(diào)節(jié)滑片P來獲得.
點評:本題考查了連接實物電路圖、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗操作分析、實驗操作改進等問題,實驗操作分析及實驗改進措施是本題的難點,要根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理認(rèn)真分析,然后提出改進措施.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?安順)在測定“小燈泡電功率”的實驗中,電源電壓約為4.5V,小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω.
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲的實物電路連接完整.
(2)閉合開關(guān)前,圖甲中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于
A
A
(選填“A”或“B”)端,目的是為了
保護電路
保護電路

(3)小向同學(xué)閉合開關(guān),移動滑片P到某一點時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,若他想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑片P向
B
B
(選填“A”或“B”)端移動,使電壓表的示數(shù)為2.5V.
(4)小向同學(xué)移動滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I-U關(guān)系圖象,根據(jù)圖象信息,可計算出小燈泡的額定功率是
0.5
0.5
W.

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(2013?安順)小明用20N的水平推力推著重為50N的木箱,在水平地面上做勻速直線運動,則地面對木箱的摩擦力大小為
20
20
N.若小明將推力增大到30N時,木箱受到的合力大小為
10
10
N.

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(2013?安順)如圖所示是小明同學(xué)探究反射定律的實驗裝置.平面鏡M平放在平板上,白色硬紙板豎立在鏡面上,硬紙板是由E、F兩塊粘接起來的,其中F可繞接縫ON轉(zhuǎn)動.
(1)探究過程中,你認(rèn)為最為困難也最為關(guān)鍵的是什么?
(2)硬紙板F的主要作用是什么?

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(2013?安順)學(xué)完“浮力”知識后,小芳同學(xué)進行了相關(guān)的實踐活動.(p=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

(1)她選取一質(zhì)量為750g、體積為1250cm3長方體木塊,讓它漂浮在水面上,如圖甲所示,求木塊受到的浮力.
(2)取來規(guī)格相同由合金材料制成的螺母若干,每只螺母質(zhì)量為50g,將螺母逐個放置在漂浮的木塊上.問:放多少只螺母時,木塊剛好浸沒在水中?
(3)她又用彈簧測力計、一只螺母做了如圖乙所示的實驗,彈簧測力計靜止時的示數(shù)為0.4N,求合金材料的密度.

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同步練習(xí)冊答案