【題目】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。
【提出問題】通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體電阻的大小有什么關(guān)系?
【猜 想】①導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比。②導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的平方成正比。③導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
【實(shí)驗(yàn)器材】電源(電壓恒為4.5 V),電流表、電壓表各一只,開關(guān)一個(gè),三個(gè)定值電阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),兩只滑動(dòng)變阻器(20 Ω 2 A、50 Ω 1 A),導(dǎo)線若干。
【實(shí)驗(yàn)過程】
(1)根據(jù)圖所示實(shí)物圖在虛線框內(nèi)畫出電路圖。
(2)小明按圖正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表指針超過量程。小明操作中的錯(cuò)誤是 。
(3)小明改正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),通過改變定值電阻R兩端的電壓,測(cè)得電流、電壓的值如表一。分析數(shù)據(jù)可得出猜想 是正確的。
(4)小紅在探究猜想③時(shí),先將5 Ω的電阻連入電路中,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為1.5 V,并記下電流值;再分別改接10 Ω、15 Ω的電阻,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),得到了表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)得出,猜想③是正確的。實(shí)驗(yàn)中,小紅多次移動(dòng)變阻器滑片的目的是 。
(5)小華在探究猜想③時(shí),重新設(shè)計(jì)了電路,保持電壓表的示數(shù)為3 V,得到了與表二相同的數(shù)據(jù),也完成了實(shí)驗(yàn)探究。小華與小紅的實(shí)驗(yàn)相比不同之處是: 。
【答案】(1)如圖所示
(2)閉合開關(guān)前,變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值;
(3)①
(4)保持定值電阻兩端的電壓不變
(5)電壓表接在了變阻器兩端
【解析】
試題分析:(1)從正極開始,依次連接開關(guān)、定值電阻、電流表、滑動(dòng)變阻器,然后回到負(fù)極,電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,如圖;
(2)連接電路時(shí),為防止電流過大燒壞電路元件、保護(hù)電路開關(guān)處于斷開狀態(tài),滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處,即最右端;閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表指針超過量程,說明閉合開關(guān)前,變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值。
(3)分析表一的數(shù)據(jù)知道,導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比,即①成立;
(4)將5Ω電阻換成10Ω電阻、阻值變大分得電壓變大,為控制定值電阻兩端電壓為1.5V,應(yīng)向右滑動(dòng)變阻器的滑片,增大滑動(dòng)變阻器分得電壓.
(5)因?yàn)殡妷汉銥?.5 V,小華在探究猜想③時(shí),重新設(shè)計(jì)了電路,保持電壓表的示數(shù)為3 V,說明電壓表接在了變阻器兩端。
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請(qǐng)你幫助小方同學(xué)完成下面的實(shí)驗(yàn)方案。
(1)請(qǐng)?jiān)诖鸢割}卡上畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(用“”表示金屬絲)。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路,實(shí)驗(yàn)器材除金屬絲、干電池、電流表、導(dǎo)線外,還必須選用的器材是 ?(3)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢懗鰧?shí)驗(yàn)應(yīng)選取的金屬絲是 (只需填字母代號(hào))。
(4)通過實(shí)驗(yàn),寫出你是如何判斷哪種金屬材料更容易導(dǎo)電? 。
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