小周同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时,他设计连接了如图所示的实物连接图. (1)请你依题中的实物连接图画出相应的电路图. (2)实验中,小周同学先将5Ω的电阻R接入电路,电路连接完全正确,将滑动变阻器阻值调至最大处,闭合开关S就直接读出了电流表的示数,并把数据记录在表格中.然后再分别用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻,重复上述操作.他在实验操作过程中的错误是没有保持电阻R的______不变. (3)小周同学发现错误后重新进行实验,得到的数据如下表所示.根据表中的实验数据得出的结论是:______.
物理量 实验次数 | 电阻R (Ω) | 电流I (A) | 1 | 5 | 0.48 | 2 | 10 | 0.24 | 3 | 20 | 0.12 |
答案
(1)分析电流路径发现,电阻和滑动变阻器组成串联电路,电流表测电流,电压表测量电阻两端的电压,电路图如下:
(2)小周在做“探究电流与电阻的关系”实验时,将滑片P滑至阻值最大处后,闭合开关S就直接读出了电流表的示数,这种操作是非常错误的.他没有明确实验的目的,要探究电流与电压的关系,必须通过移动滑动变阻器的滑片,来控制电阻两端的电压不变. 故答案为:两端电压. (3)从小周正确操作后记录的数据来看,每次实验的电压值是相同的为U=RI=5Ω×0.48A=2.4V,电阻的成倍增大,电流成倍减小,因此会得出在电压一定时,电流和电阻成反比的结论. 故答案为:当电压一定时,电流与电阻成反比. (4)电压表选择的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指在2V后第4个小格上,因此读数为2V+0.1V×4=2.4V; 电流表选择的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指在0.2A后第5个小格上,因此读数为0.2A+0.02A×5=0.3A; 所以小灯泡的电阻为R===8Ω. 故答案为:8. |
举一反三
为了研究“I与U、R”的关系,小红设计了如图所示的电路,进行如下一系列实验. (1)小红在研究“导体中的电流跟电阻的关系”时,步骤如下: “保持电源电压不变,闭合开关,换用不同的电阻.调节滑动变阻器滑片位置,记录对应的电流表示数”,实验数据见下表:
次数 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | R/Ω | 5 | 10 | 15 | I/A | 0.3 | 0.2 | 0.1 | 有关图中图象的分析正确的是( )
A.图甲说明同种物质的密度和质量成正比 | B.图乙说明物体所受的重力跟它的质量成正比 | C.图丙是描述晶体熔化过程的图象 | D.图丁表明导体的电阻与电压成正比 | 小冬在探究“电阻上的电流跟电压的关系”的实验时, (1)设计了如图甲所示的电路图,其中电源为两节干电池,电阻R的阻值为5Ω,变阻器R′标有“50Ω 1.2A”字样. ①请帮他完成图乙的电路连接(导线不能交叉,且电表量程选择合理). ②闭合开关前,应将变阻器的滑片置于最______端(填“左”或“右”). (2)下表是小冬在探究过程中记录的几组数据,通过对数据的分析,可得到的结论是:______.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 电压/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 电流/A | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 某同学探究“电流跟电阻的关系”时,根据收集到的数据画出如图所示的图象,下列结论与图象相符合的是( )A.电阻一定时,导体中的电流跟它两端的电压成反比 | B.电阻一定时,导体中的电流跟它两端的电压成正比 | C.电压一定时,导体中的电流跟它的电阻成反比 | D.电压一定时,导体中的电阻跟通过它的电流成反比 | 欧姆坚持不懈的探索精神,激发了同学们的学习热情,忠民和勇胜为探究小明提出的问题,设计如图所示电路,并准备了充足的实验器材.
(1)为完成探究,应该改变电压,观察电流的变化.请写出两种(不同角度)改变定值电阻两端电压的方法. (2)忠民按设计好的电路进行实验,收集数据如下表(R为定值电阻):
次 数 | 1 | 2 | 3 | 电流I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 电压U/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
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