在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后,同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题.请你和他们一起解决下列问题:
(1)在方框内画出电路图.
| 电压U=2V | |||
| 次 数 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
| 电流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
(3)一位同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻.他认为这样操作简捷高效.那么,
①电压表示数会怎样变化:________.
②请你指出他在操作中的错误:________.
(4)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系:________.
试题答案
解:(1)电流表与电阻串测电流,电压表与电阻并联测两端的电压,滑动变阻器串联保持改变电阻时其两端的电压不变,然后与开关、电源组成电路,如下图所示:
(2)由滑动变阻器保护电路的作用可知:闭合开关前滑动变阻器还应达道阻值最大处;
(3)①当直接拆下5Ω的电阻改换成10Ω的电阻时,电路中的总电阻变大,
由欧姆定律可知,在电源的电压不变时,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,
∵串联电路总电压等于各分电压之和,
∴定值电阻两端的电压变大;
②探究电流与电阻之间的关系时,应控制电阻两端的电压不变;
(4)分析表中实验数据可知,电流与对应电阻的大小乘积不变,
可得结论:在电压一定时,电流与电阻成反比.
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(3)①变大;②没有控制电压不变(或没有调节滑动变阻器)等;
(4)在电压一定时,电流与电阻成反比.
试题解析
(1)通过导体的电流与两端的电压和导体的电阻有关,要探究电流与电阻的关系时应控制两端的电压不变,实验时需要与电阻串联的电流表测出通过的电流,电压表并联测出电阻的阻值,调节串联电路中的滑动变阻器保持电压表的示数不变,然后与电压、开关组成电路;
(2)滑动变阻器的作用: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.所以闭合开关前滑动变阻器还应达道阻值最大处;
(3)①由欧姆定律可知:电压不变时,总电阻增大,电流减小;由串联电路电压的特点可知:此时定值电阻两端电压等于电源的电压减掉滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器电阻不变时,电流减小,电压增大,所以此时定值电阻两端的电压增大;
②实验探究时,应控制电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值;
(4)分析表中实验数据可知:在电压相同时,电流的大小与相对应电阻的大小乘积不变,得出结论.
点评:本题考查了电路图的设计和滑动变阻器的正确使用,关键是控制变量法的应用和知道实验探究的具体操作方法,要求学生平时实验时多总结.
