小王和几个同学在做“探究通过导体的电流跟电阻之间的关系”的实验中,实验选用器材如图13所示,其中电源为4节干电池,定值电阻为10Ω、20Ω、30Ω,滑动变阻器标有“50Ω 2A”字样
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物图连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大).这个实验使用了控制变量的方法,其中被控制的变量是________,滑动变阻器的作用是________和________.
(2)实验过程中,把电阻R由10Ω分别换成了20Ω、30Ω,每次闭合开关后,首先应调节________,使电阻R两端的电压保持不变,然后再记录电流表的示数.
(3)下表是小王测得的三组数据,据此数据可得到的结论是:________.
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 10 | 20 | 30 |
电流I/A | 0.40 | 0.20 | 0.13 |
①测量物体的长度
②用伏安法测量定值电阻的阻值
③探究重力大小与质量的关系.
解:(1)滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大,
所以滑动变阻器的下边的右端的接线柱接入电路;
当滑动变阻接入电路的电阻为零时,
电源是四节干电池(每节干电池的电压为1.5V)组成,
所以电压表选0~15V的量程;
此时的最大电流:
I最大===0.6A,
所以电流表选0~0.6A的量程;
连接后的电路图如图所示.
结合本实验的目的和滑动变阻器的作用可知:
此实验中滑动变阻器的作用①是保护电路,②是保持电阻两端的电压不变.
(2)要想保持电阻两端的电压不变,可调节滑动变阻器来完成.
(3)由表格中数据可知:电压与电阻的比值保持不变,
所以可的结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
(4)本实验和探究重力大小与质量的关系的实验,进行多次测量的目的是为了找到普遍规律;
测量物体的长度实验多次测量的目的是减小误差,故选①.
故答案为:(1)电压;保护电路;保持电阻两端的电压不变;(2)滑动变阻器;(3)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(4)①.
(1)滑片向右移动时电流表示数变大,故滑动变阻器的下边的右端的接线柱接入电路,滑动变阻器与定值电阻、开关串联;当滑动变阻接入电路的电阻为零时,找出定值电阻两端的最大电压,确定电压表的量程,求出此时的最大电流来选择电流表的量程;滑动变阻器的作用有①是改变用电器两端的电压;②是改变通过用电器的电流;③是保护电路,结合本实验可知此时滑动变阻器的作用.
(2)解决此问题需要用到控制变量法,研究电流与电阻的关系时,通过利用滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压的不变.
(3)由表格中数据可知:电压与电阻的比值不变,据此得出结论.
(4)该实验多次测量是为了寻找普遍规律,探究重力大小与质量的关系也是采用同样的方法;测量物体的长度时,多次测量求平均值的目的是减小误差的.
点评:解决本题的关键:一是知道滑动变阻器的正确使用及作用,二是电压表和电流表量程的选择,三是分析数据找出规律.