如图1所示,在探究“电流跟电压、电阻关系”时,记录数据如下:
| 实验 次数 | 电阻R=10Ω | |
| U/V | I/A | |
| 1 | 1 | 0.1 |
| 2 | 2 | 0.2 |
| 3 | 3 | 0.3 |
| 实验 次数 | 电压U=3V | |
| R/Ω | I/A | |
| 4 | 5 | 0.6 |
| 5 | 10 | 0.3 |
| 6 | 15 | 0.2 |
(1)由于电路中电流的大小受多种因素的影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,必须保持其它因素不变,即采用了______法.上述数据可以总结为关系式______.
(2)实验探究分两步进行:①保持电阻不变,探究电流与电压的关系;②保持电压不变,探究电流与电阻的关系.图2中能表示电阻不变,电流随电压变化的图象是______图(填“甲”或“乙”).
(3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是改变电阻两端的______和保护电路.依次进行表Ⅱ中第5、6次实验的过程中,滑片P应向______端滑动(填“a”或“b”).
(4)将R换作额定电压为3.8V的小灯泡,当小灯泡正常工作时电流表示数如图 3所示,则通过小灯泡的电流是______A,它的额定功率为______W.
(5)将 R换成螺线管,则当滑片P向a端滑动时,它能够吸起大头针的数量将______(填“增加”或“减少”).
试题答案
解:(1)电路中电流与电阻和电压有关,所以在探究时用控制变量法;
由表一知,电阻不变,电流和电压成正比,由表二知,电压不变,电流和电阻成反比,可得电流和电压、电阻的关系为:I=;
(2)电阻不变,电流随电压成正比,所以应该是一条通过原点的直线,图象应是乙图;
(3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是改变电阻两端的电压和保护电路;
5的电阻值为10Ω,换为15Ω的电阻后,电压表的示数会变大,则应增大滑动变阻器的阻值,使滑片向b端移动;
(4)由图3中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,所以P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(5)当滑片P向a端滑动时,电阻变小,电路中的电流变大,所以螺线管能够吸起大头针的数量将增加.
故答案为:(1)控制变量;I=;(2)乙;(3)电压;b;(4)0.3;1.14;(5)增加.
试题解析
(1)我们在探究某一因素变化对电流的影响时,需用控制变量法;
分析电流和电压、电阻的关系,得出I=;
(2)电阻不变,电流随电压成正比,所以电流、电压图象是一条直线;
(3)在实验中要保持导体两端的电压不变或改变导体两端的电压,都是通过滑动变阻器来实现的;
判断电阻发生变化后电压表的示数变化,然后根据串分压的知识判断滑片的移动方向;
(4)确定电流表的量程和分度值,根据P=UI计算出额定功率;
(5)判断出P向a端滑动时,电路中电流的大小变化,从而可以判断吸起大头针的多少变化.
点评:此题是探究“电流跟电压、电阻关系”的实验,考查了控制变量法在实验中的应用,考查了滑动变阻器的作用及使用,同时考查了对数据的分析、电流表的读数及电功率的计算,还涉及到了串分压的知识及电磁铁磁性强弱与电流的关系.
物理解题技巧分享:公式是实验的原理所在,从公式中想所要测的物理量,从所测物理量想所需的实验器材,再进一步想实验过程,操作过程中的注意事项。