小聪用图所示的实验电路探究“通过导体的电流I跟导体的电阻R和导体两端的电压U的关系”,小聪未完成电路的连接.
(1)电压表应选择________的量程;现要求滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数增大.请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求,用笔画线代替导线,完成图中实验电路的连接.
(2)正确连接好电路后,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最________端(选填“左”或“右”).
(3)小聪在探究“通过导体的电流I跟导体两端的电压U的关系”时得到如表1所示数据.则小聪所接的定值电阻R的阻值是________Ω.在此实验过程中,要使电阻R两端的电压由0.5V增大为1.0V,则应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)调节.
表1
U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 |
I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
实验序号 | R/ | I/A |
1 | 5 | 0.3 |
2 | 10 | 0.2 |
3 | 15 | 0.15 |
解:(1)因为电源是由两节电池串联而成,因此电压表选择0~3V 的量程即可;将滑动变阻器的右下接线柱与电阻串联,并将电压表并联在电阻两端,如图所示:
(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最左端;
(3)根据表中数据可知,当电阻两端电压为0.5V时,通过的电流为0.1A,因此电阻的阻值:R===5Ω;
要使电阻R两端的电压由0.5V增大为1.0V,则应将滑动变阻器分得的电压需要减小,因此滑片向右移动;
(4)电阻由5Ω-10Ω-15Ω,电阻变为原来的2倍、3倍,电流不是减小为原来的、,由数据不能得到电流跟电阻成反比,这与欧姆定律不相符,原因是没有保持R两端的电压不变.
在此实验过程中,当把5Ω的定值电阻更换成10Ω的定值电阻时,定值电阻分得的电压变大,因此需增大滑动变阻器分得的电压,故将滑动变阻器的滑片向左滑动.
故答案为:(1)0~3V;(2)左;(3)5;右;(4)不成;电阻两端电压;左.
(1)根据电源电压选择电压表的量程;滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数增大,说明滑动变阻器接入电路的电阻减小;将电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在电阻两端即可;
(2)闭合开关前,滑片移至阻值最大处;
(3)根据表中一组数据,利用欧姆定律的变形公式即可求出电阻的大小;根据串联电路起分压作用可知滑片移动的方向;
(4)电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.在研究电流跟电阻的关系时一定保持电压不变,否则不会得到电流跟电阻成反比.
点评:本题考查了实物图的连接、对实验数据的处理能力、串联电路的作用、滑动变阻器的使用,关键是能结合控制变量法分析实验数据.