14.如圖所示是探究的電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)電路,其中R是定值電阻.
實(shí)驗(yàn)序號1234
電壓/V1.01.52.02.5
電流/A0.20.30.40.5
(1)請?jiān)趫D中用筆畫線,將電壓表正確接入電路.
(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到右(或B)端.
(3)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,得到表中的數(shù)據(jù).分析表中數(shù)據(jù):可以得出初步結(jié)論是電阻不變時,導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比;進(jìn)一步分析,定值電阻的阻值為5Ω.
(4)在探究電流與電阻關(guān)系時,先將5Ω的電阻接入電路中,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2V,此時電流表的示數(shù)為0.4A;斷開開關(guān),保持滑片的位置不變,用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,閉合開關(guān)后,電壓表的示數(shù)將大于2V(選填“大于”、“小于”或“等于”),此時應(yīng)向右(選填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)滑片,使電壓表的示數(shù)仍為2V,此時電流表的示數(shù)為0.2A.實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電壓表的示數(shù)均為2V時,設(shè)接入5Ω電阻與滑動變阻器連入電路的電阻之比為A,接入10Ω電阻與滑動變阻器連入電路的電阻之比為B,則B等于A.

分析 (1)將電壓表與電阻并聯(lián),根據(jù)電源確定電壓表的量程;
(2)為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最大阻值處;
(3)分析表格中數(shù)據(jù),得出電流與電壓的正比例關(guān)系,根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電阻的阻值;
(4)根據(jù)公式I=$\frac{U}{R}$計(jì)算出電路中的電流,根據(jù)串分壓的知識,電阻越大,分得的電壓越多,要保持電阻不變,應(yīng)增大變阻器的阻值,從而可判斷滑片的移動方向;
根據(jù)歐姆定律計(jì)算出此時電流表的示數(shù).根據(jù)串分壓的知識,串聯(lián)電路的電壓之比等于電阻之比,從而可比較出A和B的大小關(guān)系.

解答 解:(1)將電壓表與電阻并聯(lián),應(yīng)為電源由兩節(jié)干電池組成,所以電壓表應(yīng)選擇0~3V的量程,如圖所示:

(2)由圖知,滑動變阻器的下面接了左邊的A接線柱,為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到B端或右端,使其阻值最大;
(3)由表格中數(shù)據(jù)知,電壓與電流的比值為一定值,可知電阻不變,導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比;
且電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=5Ω;
(4)電阻為5Ω時,電流表的示數(shù)為:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A;
用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,根據(jù)串分壓的知識,閉合開關(guān)后,電壓表的示數(shù)將變大,即大于2V;
要使電壓表的示數(shù)不變,應(yīng)增大活動變阻器的阻值,將滑片向B或右端滑動,使電壓表的示數(shù)為2V,此時電流表的示數(shù)為:
I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A;
串聯(lián)電路的電流相等,由U=IR可知,U1:U2=R1:R2,由于電阻兩端和滑動變阻器兩端的電壓不變,所以它們的阻值不變,可知A與B相等.
故答案為:(1)見上圖;(2)右(或B);(3)電阻不變時,導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比;5;(4)0.4;大于; 右;2;0.2; 等于.

點(diǎn)評 本題是探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn),考查了控制變量法的應(yīng)用,電流與電阻的關(guān)系及歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用,能夠根據(jù)串分壓的知識判斷滑片的移動方向是解決問題的關(guān)鍵.

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實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
小球小球釋放的高度h/cm小球推移木塊的距離s/cm小球釋放的高度h/cm小球推移木塊的距離s/cm小球釋放的高度h/cm小球推移木塊的距離s/cm
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B202315151011
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