如图*是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图,使用的实验器材有:电压为6V的电源、电流表、电压表各一...
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如图*是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图,使用的实验器材有:电压为6V的电源、电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干.
(1)请把图*中接错的那根导线找出来打上“×”,再用笔画线代替导线把它改正.
(2)改接好电路后所测得的几组电流、电压值如表1所示.在第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为______A.根据表1数据可得结论:______.
表1
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
电流I/A | 0.2 | 0.4 |
表2
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.24 |
(3)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电压值如表2所示,
①由于*作不当,导致一组数据存在错误,请判断第______次实验的数据存在错误.产生错误的原因是______,正确的数据应该是______A.
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表的示数始终无法达到3V.请你找出一种可能的原因______.
【回答】
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.
【分析】(1)实验过程中,应注意将电压表与电阻并联,变阻器串联在电路中;
(2)看清量程和分度值读出电流表的示数;探究电流与电压关系时,保持电阻不变,分析表中数据得出结论;
(3)①探究电流与电阻关系时,要保持电压一定,分析表中数据得出结论;
②根据滑动变阻器分压和串联电路电流相等特点分析解答.
【解答】解:
(1)由图知,变阻器与电阻并联,且电压表串联在电路中了,应将电压表与电阻并联,故做如下图更改:
(2)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,分析表一数据可知,当电阻一定时,导体中电流与其两端电压成正比;
(3)①当接入电阻R2=10Ω时,电路中的电流为I2=0.3A,此时滑动变阻器接入的阻值为R==10Ω,将R2换为R3=15Ω时,滑动变阻器滑片位置不动,此时电流中的电流为I==0.24A,故第3次实验时,没有移动滑片就读电流表示数了,由于电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故应该为0.2A;②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,
当R4=30时,由于保持电阻两点电压为UR=3V不变,则滑动变阻器两端分的电压为U′=U﹣UR=6V﹣3V=3V,
此时电流为IR=I′===0.1A,则滑动变阻器需要接入的阻值为:R′===30Ω>20Ω,此时滑动变阻器的阻值不能满足要求,故应换用以更大阻值的变阻器.
故*为:
(1)见上图;(2)0.3;在电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比;
(3)①3;滑动变阻器滑片没有调节就读数了;0.2A;②滑动变阻器的最大阻值较小.
【点评】此题为实验中最为典型的探究电流与电压、电阻关系的实验题,该题关键难点是分析第三次实验电流表示数错误原因,要充分把握电压一定.
知识点:电流与电压和电阻的关系
题型:实验,探究题
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