在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10Ω的定...
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在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5V的干电池两节,导线若干。
(1)用笔画线,将图1所示的电路补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 端(选填“a”或“b”)。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是 (只有一个选项正确,请将正确选项的宇母填在横线上)。
A.开关或定值电阻
B.定值电阻或电流表
C.开关、滑动变阻器或电流表
D.滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表。请在图2画出电流I与电压U的关系图象。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电阻R/Ω | 10 | |||||
电压U/V | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 |
电流I/A | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 |
(5)根据图象,可得出的探究结论是: 。
【回答】
(1)见图1;(2)a;(3)C;(4)见图2;(5)在电阻一定,电流与电压成正比。
【分析】(1)根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处;
(3)根据电路故障现象分析电路故障原因;
(4)根据描点法作图;
(5)分析数据,得到电流与电压的关系。
【解答】解:
(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即滑到a端;
(3)因为电压表并联在电路中,如果电压表断路,电路中应该有电流,电流表有示数,所以电压表没有断路,电路中其他电路元件都是串联的,如何一个断路电路中都没有电流,通过以上分析可知选项C正确,ABD错误;
(4)根据描点法作图,如下图所示:
(5)分析数据可知,在电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,得出的结论是:在电阻一定,电流与电压成正比。
【点评】本题是探究“电阻一定时,通过导体的电流与电压的关系”实验,考查电路连接、故障判断、描点法作图及数据分析和控制变量法的运用,属于常考命题点。
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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