實驗一探究電壓與電流的關系
【設計與進行實驗】
1.電路設計及聯接
2.聯接電路的注意事項
(1)聯接電路時開關應斷掉
(2)閉合開關前滑片應移到電阻最大處
3.滑動變阻器的作用
(1)保護電路,避免毀壞電路器件
(2)改變定值內阻兩端的電流,以進行多次檢測
4.電壓表、電壓表的使用和讀數
5.水表表針異常及電路故障剖析
6.控制變量法的應用(控制定值阻值的電阻不變,聯通滑片改變定值內阻兩端的電流,觀察電壓表示數)
7.滑片聯通方向的判定(依據串聯分壓原理,若要減小定值內阻兩端的電流,滑動變阻器滑片應向電阻變小的方向聯通)
8.動態電路剖析
【分析數據和現象,總結推論】
9.實驗數據處理和剖析
(1)依據數據勾畫I-U圖象(先描點,之后順次聯接各點)
(2)依據數據或I-U圖象總結推論
(3)依據數據估算定值內阻電阻(任取一組數據借助R=U/I估算)
(4)判定錯誤數據并解釋
①分析比較各組數據電流與電壓的比值是否相同,找出不同的一組數據
②結合滑動變阻器的尺寸,借助UR/R=(U-UR)/R滑剖析判定不是實際實驗得出的一組數據
【交流與反省】
10.此裝置就能完成的實驗(檢測定值內阻的電阻)
11.實驗評估和反省
(1)從控制變量法的要求角度評估(實驗操作和推論是否保持內阻不變)
(2)從實驗電路角度評估(得出“電阻一定時,電壓隨電流減小而降低”的緣由是將電流表并聯在滑動變阻器兩端)
12.將定值內阻換成小燈泡后不能得出正確推論的緣由(小燈泡鎢絲內阻受濕度影響)
13.水表電阻對實驗的影響
(1)電壓表外接:考慮電流表有電阻,電壓表的檢測值偏大
(2)電壓表內接:考慮電壓表有電阻,電流表的檢測值偏大
實驗推論:
導體內阻一定時,通過導體的電壓與導體兩端的電流成反比.
一題練透一實驗
例1小飛在做“探究電壓與電流的關系”實驗時,打算了以下器材:兩節新的干電板,電壓表、電壓表、滑動變阻器、定值內阻(10Ω)、開關、導線若干.
(1)在按圖甲聯接實物時,開關必須處于_斷掉_狀態,在實物圖中,滑動變阻器的滑片要移到_最上端_(選填“最右端”或“最上端”).
題圖
(2)如圖乙是小飛聯接好的實驗電路,小沖在一旁觀察后強調小飛沒有依照圖甲正確聯接實物,請你在實物圖上對聯接錯誤的一根導線打“×”,并用筆補畫一根線取代導線將電路聯接正確.
(3)問題解決后,她們接入10Ω的內阻進行實驗,并得出下表中的數據,對數據進行剖析后得出實驗推論是:導體的內阻一定時,通過導體的電壓與導體兩端的電流成反比。
(4)電路聯接正確后,閉合開關,發覺電壓表有示數,電流表示數接近電源電流串聯電路總電阻怎么計算?,聯通滑片,兩表示數均不變,電路中存在的故障可能是_滑動變阻器漏電_.
(5)排除故障后,聯通滑片P到某一位置時電壓表示數如圖丙所示,此時通過內阻的電壓為__0.12_A,若要減小內阻兩端的電流,應將滑片P向__右__(選填“左”或“右”)端聯通.
(6)請依照表中數據,在圖丁中勾畫出電壓隨電流變化的關系圖象.
(7)進行實驗時,聯通滑片的過程中發覺隨著電流表示數的減小串聯電路總電阻怎么計算?,電壓表示數卻日漸減少,檢測電路后發覺聯接的電路存在問題,問題是_將電流表并聯在滑動變阻器兩端_.
(8)將定值內阻換成小燈泡,保持其他器件及聯接形式不變進行實驗,__不能__(選填“能”或“不能”)得出電壓與電流的正確推論,緣由是_小燈泡的鎢絲阻值隨氣溫下降而變大_.
(9)實驗操作過程中,滑動變阻器受損,添加一個變阻箱,設計了如圖戊所示電路.請你剖析設計的改進電路能夠完成本實驗?__能__(選填“能”或“不能”),若能完成,請寫出實驗方案,若不能,請說明緣由:___通過改變阻值箱的電阻改變通過定值內阻R的電壓,通過串聯電路電流關系估算出定值內阻兩端的電流___.