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典例分析
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例1 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω,20Ω,50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整.
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态.闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 端(选填“左”或“右”).
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 .
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为 V.
(5)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是( )
A.滑动变阻器的阻值太大 B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了
小华解决了上述问题后,完成了实验.利用收集到的多组数据.作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象.分析图象得出了电流与电阻的关系是 .
练1.1 小桃在做“探究电流与电阻的关系”实验时,连接实物电路如图,电源电压为3V.
数据序号
1
2
3
4
5
6
电流I/A
0.40
0.19
0.13
0.14
0.08
0.07
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
30
(1)连接实物电路前,开关应 ;电路连接前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的 端(填“A”或“B”);电路中滑动变阻器起到了保护电路元件安全和 的作用.
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,小桃猜想这可能是由电路中的元件 (填元件的字母代号)发生 故障引起的.
(3)故障排除后,小桃得到的实验数据如图所示,这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除.错误数据是第 组.(填数据序号)
(4)剔除错误数据后,小桃得到的结论是:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比.
(5)小桃和其他组的小田交流发现,两组同学收集数据的方案不同:
小桃的方案:收集电压为3V时,电流与电阻的关系的几组数据,比较电流与电阻的关系.
小田的方案:收集电压分别为1V、2V、3V的三个小组电流与电阻的关系的多组数据,比较电流与电阻的关系.
你认为 的方案更合理.
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例2 小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5V)两节,电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(20Ω、2A)、定值电阻(5Ω)、开关各一只、导线若干.根据图甲所示的电路图进行实验.
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将乙图中的实物图连接完整.
(2)连接电路.闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于 B (选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是 R断路 .
(4)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向 左 (选填“左”或“右”)移动.
(5)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为 03 A.
练2.1 小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50Ω 0.5A”字样滑动变阻器R′。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉。)
(2)连接电路时,开关必须 (选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了 (选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数