問題詳情:
小剛利用如圖所示實物電路探究“導體中電流跟電阻的關係”.提供的實驗器材有:電壓恆爲6V的電源、電流表、電壓表、四個不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、開關、導線若干.
(1)圖中部分導線已連好,請用筆畫線代替導線將電路連接完整.
(2)實驗中通過調節滑動變阻器保持電阻R兩端電壓不變,這種方法是 法.
(3)實驗數據如下表,分析表中數據可得出結論: .
次數 | 1 | 2 | 3 | 4 |
電阻/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 |
電流/A | 0.6 | 0.3 | 0.2 | 0.15 |
(4)結合表中數據可知,小剛選用的滑動變阻器的最大阻值至少是 Ω.
【回答】
【考點】探究電流與電壓、電阻的關係實驗.
【分析】(1)圖*中還未連入的元件有電壓表和滑動變阻器,電壓表應並聯到定值電阻兩端,滑動變阻器按照“一上一下”連入電路.由此連接電路;
(2)要探究電流與電阻的關係,運用控制變量法;
(3)研究電流跟電阻關係時,控制電壓不變,分析電流和電阻的變化關係得出結論;
(4)根據表格中數據,用公式U=IR計算出導體兩端的電壓;
根據串分壓的知識,當定值電阻的阻值最大時,所需的滑動變阻器的阻值也最大,結合歐姆定律的知識計算得出.
【解答】解:
(1)把電阻、滑動變阻器串聯接入電路,電壓表並聯在電阻兩端,注意滑動變阻器已接了右下角的接線柱,所以應將其上面的一個接線柱接入電路中,如圖所示:
;
(2)導體中電流跟電阻和電阻兩端電壓有關,所以實驗中要使用控制變量法;
(3)研究電流跟電阻之間的關係,電流的變化倍數與電阻變化倍數的倒數相等,故可得結論:在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比.
(4)電壓表的示數保持不變,由表格中數據知,UR=I1R1=5Ω×0.6A=3V;
根據串分壓的知識,當定值電阻的阻值最大爲20Ω時,所需滑動變阻器的阻值最大,此時電路中電流爲0.15A,
所以R滑===20Ω.
故*爲:(1)見上圖;(2)控制變量;(3)在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比;(4)20.
知識點:電流與電壓和電阻的關係
題型:實驗,探究題