小聰用圖所示的實驗電路探究“通過導體的電流I跟導體的電阻R和導體兩端的電壓U的關系”,小聰未完成電路的連接.
(1)電壓表應選擇________的量程;現要求滑動變阻器滑片向右移動時,電流表的示數增大.請你按照對電壓表量程的選擇和對滑動變阻器連接的要求,用筆畫線代替導線,完成圖中實驗電路的連接.
(2)正確連接好電路后,在閉合開關前,滑動變阻器的滑片應調到最________端(選填“左”或“右”).
(3)小聰在探究“通過導體的電流I跟導體兩端的電壓U的關系”時得到如表1所示數據.則小聰所接的定值電阻R的阻值是________Ω.在此實驗過程中,要使電阻R兩端的電壓由0.5V增大為1.0V,則應將滑動變阻器的滑片向________(選填“左”或“右”)調節.
表1
U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 |
I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
實驗序號 | R/ | I/A |
1 | 5 | 0.3 |
2 | 10 | 0.2 |
3 | 15 | 0.15 |
解:(1)因為電源是由兩節電池串聯而成,因此電壓表選擇0~3V 的量程即可;將滑動變阻器的右下接線柱與電阻串聯,并將電壓表并聯在電阻兩端,如圖所示:
(2)在閉合開關前,滑動變阻器的滑片應調到最左端;
(3)根據表中數據可知,當電阻兩端電壓為0.5V時,通過的電流為0.1A,因此電阻的阻值:R===5Ω;
要使電阻R兩端的電壓由0.5V增大為1.0V,則應將滑動變阻器分得的電壓需要減小,因此滑片向右移動;
(4)電阻由5Ω-10Ω-15Ω,電阻變為原來的2倍、3倍,電流不是減小為原來的、,由數據不能得到電流跟電阻成反比,這與歐姆定律不相符,原因是沒有保持R兩端的電壓不變.
在此實驗過程中,當把5Ω的定值電阻更換成10Ω的定值電阻時,定值電阻分得的電壓變大,因此需增大滑動變阻器分得的電壓,故將滑動變阻器的滑片向左滑動.
故答案為:(1)0~3V;(2)左;(3)5;右;(4)不成;電阻兩端電壓;左.
(1)根據電源電壓選擇電壓表的量程;滑動變阻器滑片向右移動時,電流表的示數增大,說明滑動變阻器接入電路的電阻減?。粚㈦娮枧c滑動變阻器串聯,電壓表并聯在電阻兩端即可;
(2)閉合開關前,滑片移至阻值最大處;
(3)根據表中一組數據,利用歐姆定律的變形公式即可求出電阻的大??;根據串聯電路起分壓作用可知滑片移動的方向;
(4)電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比.在研究電流跟電阻的關系時一定保持電壓不變,否則不會得到電流跟電阻成反比.
點評:本題考查了實物圖的連接、對實驗數據的處理能力、串聯電路的作用、滑動變阻器的使用,關鍵是能結合控制變量法分析實驗數據.