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物理考题:某实验小组在探究“电阻中的电流与电阻的关系 时选择了以下器材

2024-01-17 17:41:54信息公告157

某实验小组在探究“电阻中的电流与电阻的关系”时选择了以下器材:学生电源、开关1个、滑动变阻器R0一个、导线若干、四个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω),但是由于粗心少领了一只电压表,多领了一只电流表.同学们通过思考讨论设计出了如图所示的电路图,并进行了实验(实验之前老师特别强调他们注意用控制变量法).实验步骤如下:v9Q物理好资源网(原物理ok网)

接入的电阻R1R2R3R4
电阻R/Ω5101520
电流I/A1.000.500.33
a.先将各元件按电路图正确连接,接入的定值电阻分别为R1=5Ω、R2=10Ω,调节滑动变阻器,读出电流表的示数记如表;v9Q物理好资源网(原物理ok网)

b.把定值电阻R2换成R3,________,记下对应电流表A2的示数,填入表格中(请你帮他们完成这一步的操作);v9Q物理好资源网(原物理ok网)

c.分析数据得出结论:________;v9Q物理好资源网(原物理ok网)

d.再把R3换成R4,按前面的操作进行调节,并记下对应电流表的示数,请你根据实验结论帮他们将表格中的数据填写完整.

试题答案

调节滑动变阻器使电流表A1的示数保持1A不变    当电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比v9Q物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

要探究导体中的电流与导体的电阻的关系,就要保持导体两端的电压不变,改变导体的电阻由此入手进行分析设计电路.v9Q物理好资源网(原物理ok网)

(1)若把定值电阻R2换成R3时,要求此时R3的电压与原来的电压不变,故据并联电路的特点可知,只需调节滑动变阻器让定值电阻R1的电流不变即可.同时分析表格中的数据可以得出规律;v9Q物理好资源网(原物理ok网)

(2)据第一次或第二次试验的数据,先计算出不变的电压来,而后再据电压不变,据的电阻R4和欧姆定律可计算出此时的 电流.v9Q物理好资源网(原物理ok网)

解答:b、此时电阻R1=5Ω、R2=10Ω,且两个电阻并联,故两个电阻的电压相等,若把定值电阻R2换成R3时,要求此时R3的电压与原来的电压不变,故据并联电路的特点可知,只需调节滑动变阻器让定值电阻R1的电流保持1A不变即可.v9Q物理好资源网(原物理ok网)

c、分析表中的数据不难看出,当电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比;v9Q物理好资源网(原物理ok网)

d、据R1的电流是1A,其电阻是5Ω,故其电压是U=IR=1A×5Ω=5V;v9Q物理好资源网(原物理ok网)

所以当将R3换成R4时,此时的电阻是20Ω,故此时的电流还是I===0.25A.v9Q物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:调节滑动变阻器使电流表A1的示数保持1A不变;当电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比; 0.25.v9Q物理好资源网(原物理ok网)

点评:探究导体中的电流与导体的电阻的关系,就要保持导体两端的电压不变,故据并联电路中电压的规律,结合欧姆定律进行分析计算是解决该题的关键.v9Q物理好资源网(原物理ok网)