12.小剛利用如圖甲所實物電路探究“導體中電流跟電阻的關(guān)系”,提供的實驗器材有:電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、四個不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、導線若干.

(1)圖甲中部分導線已連好,請用筆畫線代替導線將電路連接完整.
(2)實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻R兩端電壓不變,這種方法是A.
A.控制變量法  B.轉(zhuǎn)換法  C.等效替代法 
(3)實驗數(shù)據(jù)如表,第2次實驗中電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電流表示數(shù)為0.2A.
次數(shù)1234
電阻/Ω5101520
電流/A0.400.130.12
(4)由于操作不當,導致一緋數(shù)據(jù)存在錯誤,請判斷笫4次實驗的數(shù)據(jù)存在錯誤,產(chǎn)生錯誤的原因第4次實驗時,沒有移動滑片就讀電流表示數(shù)了.
(5)結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知,小剛選用的滑動變阻器的最大阻值至少是40Ω.

分析 (1)圖甲中還未連入的元件有電壓表和滑動變阻器,電壓表應并聯(lián)到定值電阻兩端,滑動變阻器按照“一上一下”連入電路.由此連接電路;
(2)要探究電流與電阻的關(guān)系,運用控制變量法;
(3)由表格數(shù)據(jù)可知電流表使用的量程,由電流表量程和分度值讀出其示數(shù);
(4)探究電流與電阻關(guān)系時,要保持電壓一定,分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;
(5)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),用公式U=IR計算出導體兩端的電壓;根據(jù)串分壓的知識,當定值電阻的阻值最大時,所需的滑動變阻器的阻值也最大,結(jié)合歐姆定律的知識計算得出.

解答 解:(1)把電阻、滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電壓表并聯(lián)在電阻兩端,注意滑動變阻器已接了右下角的接線柱,所以應將其上面的一個接線柱接入電路中,如圖所示:

(2)導體中電流跟電阻和電阻兩端電壓有關(guān),所以實驗中要使用控制變量法,故A正確,BC錯誤;
(3)由表格各次實驗,電流都小于0.6A,所以實驗中電流表使用的是0-0.6A量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A;
(4)由表可知,實驗時電阻兩端的電壓為U=IR=0.4A×5Ω=2V,
當接入電阻R3=15Ω時,電路中的電流為I3=0.13A,此時滑動變阻器接入的阻值為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.13A}$≈30Ω,
將R3換為R4=20Ω時,滑動變阻器滑片位置不動,此時電流中的電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{20Ω+30Ω}$=0.12A,
故第4次實驗時,沒有移動滑片就讀電流表示數(shù)了;
(5)電壓表的示數(shù)保持不變,由表格中數(shù)據(jù)知,UR=I1R1=5Ω×0.4A=2V;根據(jù)串分壓的知識,當定值電阻的阻值最大為20Ω時,所需滑動變阻器的阻值最大,此時電路中電流為0.1A,
所以R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.1A}$=40Ω.
故答案為:(1)見上圖;(2)A;(3)0.2;(4)4;第4次實驗時,沒有移動滑片就讀電流表示數(shù)了;(5)40.

點評 本題是探究“導體中電流跟電阻的關(guān)系”的實驗,考查了電路連接、實驗方法、電表讀數(shù)、數(shù)據(jù)分析等,考查全面,難度不大,這個實驗是?碱},能靈活運用控制變量是關(guān)鍵.

練習冊系列答案
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1.在“測定小燈泡的電阻”實驗中,小雨同學用個一個電壓表、一個電流表、一個開關(guān),電壓為3V的電源,額定電壓為2.5V的小燈泡和一個標有“20Ω、1.5A”的滑動變阻器.

(1)如果小燈泡的阻值約為10歐,電流表的量程應選0~0.6A為宜.
(2)請用筆畫線代替導線,將圖甲的實物電路連接完整(連線不得交叉).要求當滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表示數(shù)減。
(3)在閉合開關(guān)之前,圖甲中滑動變阻器的滑片應放在阻值最大處.閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光,電流表和電壓表都有示數(shù),小燈泡不發(fā)光的原因是小燈泡實際功率太。
(4)改變滑動變阻器的阻值,多次測量通過小燈泡的電流和他兩端的電壓,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),小雨畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖乙),根據(jù)圖象提供的信息,計算出小燈泡的正常工作的電阻為10Ω,流過小燈泡的電流跟電壓不成正比的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大.
(5)另一組的同學在做實驗時,電路連接無誤.閉合開關(guān)后,燈泡發(fā)光,發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn),而電壓表的示數(shù)為零.該故障的原因可能是電壓表斷路.
(6)這個電路除了可以測小燈泡的電阻外,還可以用來測量小燈泡的電功率.

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7.小明為測量小燈泡的電阻(電阻約為10Ω),設(shè)計了如圖甲所示的電路圖.已知電源電壓恒定,準確值未知,小燈泡的額定電壓為2.5V,滑動變阻器標有“20Ω  1A”字樣.
(1)圖乙是小明根據(jù)電路圖連接的實物圖.閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光;經(jīng)檢查,是由于一根導線連接錯誤.請你在實物圖中連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線.
(2)小明正確連接電路后,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)很大,那么該電路出現(xiàn)的故障可能是燈泡斷路.
(3)小明排除故障后,繼續(xù)實驗,測得三組數(shù)據(jù),請你幫他設(shè)計此實驗的表格.
(4)當小燈泡兩端電壓為2.5V時,燈正常發(fā)光,.通過燈泡的電流如圖丙所示,讀數(shù)為0.3A,燈泡正常發(fā)光的電阻為8.3Ω.
(5)在整理器材時,小明發(fā)現(xiàn)電壓表損壞,在不改變電路連接的情況下,利用剩下的:導材還能否測出小燈泡的電阻?(不考慮溫度對燈絲電阻的影響),請你幫他設(shè)計實驗電路圖,簡單描述實驗步驟,寫出數(shù)學表達式.
實驗步驟:a.把滑片P移到b端,讀出電流表的讀數(shù)I1;
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電路圖:
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17.在“探究電流跟電阻關(guān)系”的實驗中,小明設(shè)計的實驗電路圖如圖甲所示,已知電源電壓為可調(diào)式電源,實驗前先調(diào)至3V,滑動變阻器上標有“15Ω 1A”字樣,5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一只.

(1)請用筆畫線代替導線,按電路圖將圖乙所示的實物電路對應補充完整;
(2)小明先接入5Ω的定值電阻,連接完最后一根導線后就發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有示數(shù),且一直不太穩(wěn)定,造成上述現(xiàn)象的原因分別是連接電路時開關(guān)未斷開、電路中接觸不良;
(3)排除故障后,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為1.5V,讀出并記下此時的電流值;斷開開關(guān)再將阻值為5Ω的電阻改接成阻值為10Ω的電阻,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V,于是他下一步的操作是:將滑動變阻器的滑片向左(左/右)移動,使電壓表示數(shù)為1.5V并記下電流值:可當他再將10Ω的電阻改接成20Ω的電阻重復上述實驗時,卻發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片,電壓表的示數(shù)總不能達到1.5V,為了不至于讓前兩組數(shù)據(jù)失效,并順利測出第三組實驗數(shù)據(jù),小明做了適當調(diào)整完成了實驗.他進行的調(diào)整是將其它定值電阻串聯(lián)接入電路中:解決該問題后,分析實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是電壓一定時,電流與電阻成反比.

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4.小剛利用如圖甲所示電路探究“導體中電流跟電阻的關(guān)系”.提供的實驗器材有:電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、四個不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、導線若干.
(1)實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻R兩端電壓不變,這種方法是A.
A.控制變量法    B.轉(zhuǎn)換法    C.等效替代法
(2)實驗數(shù)據(jù)如表,第2次實驗中電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電流表示數(shù)為0.2A.
次數(shù)1234
電阻/Ω5101520
電流/A0.40/0.130.10
(3)分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:電壓一定時,電流與電阻成反比例.
(4)結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知,小剛選用的滑動變阻器的最大阻值至少是40Ω.

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1.有力的作用就一定有施力物體,但可以沒有受力物體.×(判斷對錯)

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