【題目】(9分)(2014秋漳州期末)甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”,老師提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源(電壓恒為4.5V),電流表、電壓表各一個(gè),開關(guān)一個(gè),四個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),兩只滑動(dòng)變阻器(規(guī)格分別為“20Ω2A”、“50Ω1A”),導(dǎo)線若干.

(1)甲小組探究“電流與電壓的關(guān)系”

①請(qǐng)你根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物電路連接完整.

②他們將5Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān)前,要將滑動(dòng)變阻器滑片移至最 (選填“左”或“右”)端;電路中滑動(dòng)變阻器起到 的作用.

③他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如表,由此可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:

電壓U/V

1.0

1.5

3.0

電流I/A

0.2

0.3

0.6

④你認(rèn)為本次實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的是

(2)乙小組探究“電流與電阻的關(guān)系”

①將5Ω的電阻接入電路,檢查無(wú)誤后閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為1.5V,并記下相應(yīng)的電流值.再用10Ω的電阻替代5Ω的電阻后,滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻阻值應(yīng) (選填“增大”、“減小”或“不變”),使電壓表示數(shù)保持1.5V保持不變.

②若要使所給的4各定值電阻分別接入電路中都能正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是 ,理由是:

【答案】(1)見上圖;左;保護(hù)電路;電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性和可靠性,便于尋找實(shí)驗(yàn)普遍規(guī)律;(2)50Ω 1A;當(dāng)定值電阻為20Ω時(shí),UR=1.5V,U=4.5V﹣1.5V=3V,=,所以,R=40Ω,滑動(dòng)變阻器最大阻值至少為40Ω,所以選50Ω 1A的滑動(dòng)變阻器.

【解析】

試題分析:(1)①根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,可采用“電流流向法”,從電源的正極出發(fā),按照電流的流向,先串主電路,再將電壓表并在待測(cè)電阻的兩端;連接滑動(dòng)變阻器時(shí),要“一上一下”的原則;

②閉合開關(guān)前,要將滑動(dòng)變阻器滑片移至A端;電路中滑動(dòng)變阻器起到保護(hù)電路元件安全和改變電阻兩端電壓,進(jìn)行多次測(cè)量的作用;

③在探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”時(shí),要采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),即電壓不變時(shí)探究電流與電阻的關(guān)系,電阻不變時(shí)探究電流與電壓的關(guān)系;

④本次實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性和可靠性,便于尋找實(shí)驗(yàn)普遍規(guī)律;

(2)用10Ω的電阻替代5Ω的電阻后,滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻阻值應(yīng)增大,使電壓表示數(shù)保持1.5V保持不變.

解:(1)①電源電壓為4.5V,因此電壓表量程選取0~6V.電流表的量程不確定,因此選擇較大量程.采用“電流流向法”,電流從電源正極出發(fā),依次將開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、定值電阻、電流表串聯(lián)起來(lái),再將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端;故連接實(shí)物圖如下:

②閉合開關(guān)前,要將滑動(dòng)變阻器滑片移至最左端即阻值的最大處;電路中滑動(dòng)變阻器起到保護(hù)電路的作用;

③據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得,電阻R===5Ω,所以可得結(jié)論電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;

④本次實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的是 為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性和可靠性,便于尋找實(shí)驗(yàn)普遍規(guī)律;

(2)將5Ω的電阻接入電路,檢查無(wú)誤后閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為1.5V,并記下相應(yīng)的電流值.再用10Ω的電阻替代5Ω的電阻后,滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻阻值應(yīng)增大,使電壓表示數(shù)保持1.5V保持不變.

當(dāng)定值電阻為20Ω時(shí),UR=1.5V,U=4.5V﹣1.5V=3V,=,所以,R=40Ω,滑動(dòng)變阻器最大阻值至少為40Ω,所以選50Ω 1A的滑動(dòng)變阻器.

故答案為:(1)見上圖;左;保護(hù)電路;電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性和可靠性,便于尋找實(shí)驗(yàn)普遍規(guī)律;(2)50Ω 1A;當(dāng)定值電阻為20Ω時(shí),UR=1.5V,U=4.5V﹣1.5V=3V,=,所以,R=40Ω,滑動(dòng)變阻器最大阻值至少為40Ω,所以選50Ω 1A的滑動(dòng)變阻器.

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