实验一探究电压与电流的关系
【设计与进行实验】
1.电路设计及联接
2.联接电路的注意事项
(1)联接电路时开关应断掉
(2)闭合开关前滑片应移到电阻最大处
3.滑动变阻器的作用
(1)保护电路,避免毁坏电路器件
(2)改变定值内阻两端的电流,以进行多次检测
4.电压表、电压表的使用和读数
5.水表表针异常及电路故障剖析
6.控制变量法的应用(控制定值阻值的电阻不变,联通滑片改变定值内阻两端的电流,观察电压表示数)
7.滑片联通方向的判定(依据串联分压原理,若要减小定值内阻两端的电流,滑动变阻器滑片应向电阻变小的方向联通)
8.动态电路剖析
【分析数据和现象,总结推论】
9.实验数据处理和剖析
(1)依据数据勾画I-U图象(先描点,之后顺次联接各点)
(2)依据数据或I-U图象总结推论
(3)依据数据估算定值内阻电阻(任取一组数据借助R=U/I估算)
(4)判定错误数据并解释
①分析比较各组数据电流与电压的比值是否相同,找出不同的一组数据
②结合滑动变阻器的尺寸,借助UR/R=(U-UR)/R滑剖析判定不是实际实验得出的一组数据
【交流与反省】
10.此装置就能完成的实验(检测定值内阻的电阻)
11.实验评估和反省
(1)从控制变量法的要求角度评估(实验操作和推论是否保持内阻不变)
(2)从实验电路角度评估(得出“电阻一定时,电压随电流减小而降低”的缘由是将电流表并联在滑动变阻器两端)
12.将定值内阻换成小灯泡后不能得出正确推论的缘由(小灯泡钨丝内阻受湿度影响)
13.水表电阻对实验的影响
(1)电压表外接:考虑电流表有电阻,电压表的检测值偏大
(2)电压表内接:考虑电压表有电阻,电流表的检测值偏大
实验推论:
导体内阻一定时,通过导体的电压与导体两端的电流成反比.
一题练透一实验
例1小飞在做“探究电压与电流的关系”实验时,打算了以下器材:两节新的干电板,电压表、电压表、滑动变阻器、定值内阻(10Ω)、开关、导线若干.
(1)在按图甲联接实物时,开关必须处于_断掉_状态,在实物图中,滑动变阻器的滑片要移到_最上端_(选填“最右端”或“最上端”).
题图
(2)如图乙是小飞联接好的实验电路,小冲在一旁观察后强调小飞没有依照图甲正确联接实物,请你在实物图上对联接错误的一根导线打“×”,并用笔补画一根线取代导线将电路联接正确.
(3)问题解决后,她们接入10Ω的内阻进行实验,并得出下表中的数据,对数据进行剖析后得出实验推论是:导体的内阻一定时,通过导体的电压与导体两端的电流成反比。
(4)电路联接正确后,闭合开关,发觉电压表有示数,电流表示数接近电源电流串联电路总电阻怎么计算?,联通滑片,两表示数均不变,电路中存在的故障可能是_滑动变阻器漏电_.
(5)排除故障后,联通滑片P到某一位置时电压表示数如图丙所示,此时通过内阻的电压为__0.12_A,若要减小内阻两端的电流,应将滑片P向__右__(选填“左”或“右”)端联通.
(6)请依照表中数据,在图丁中勾画出电压随电流变化的关系图象.
(7)进行实验时,联通滑片的过程中发觉随着电流表示数的减小串联电路总电阻怎么计算?,电压表示数却日渐减少,检测电路后发觉联接的电路存在问题,问题是_将电流表并联在滑动变阻器两端_.
(8)将定值内阻换成小灯泡,保持其他器件及联接形式不变进行实验,__不能__(选填“能”或“不能”)得出电压与电流的正确推论,缘由是_小灯泡的钨丝阻值随气温下降而变大_.
(9)实验操作过程中,滑动变阻器受损,添加一个变阻箱,设计了如图戊所示电路.请你剖析设计的改进电路能够完成本实验?__能__(选填“能”或“不能”),若能完成,请写出实验方案,若不能,请说明缘由:___通过改变阻值箱的电阻改变通过定值内阻R的电压,通过串联电路电流关系估算出定值内阻两端的电流___.