在探究了電阻上的電流跟兩端電壓的關系后,同學們又提出了電流與電阻有什么關系這一問題.請你和他們一起解決下列問題:
(1)用筆畫線代替導線,將實驗電路連接完整.
(2)在導線連接完成后,閉合開關前還應________.
(3)閉合開關后,移動滑片時發現電流表沒有示數,電壓表有明顯的示數.則發生故障的原因可能是________.
(4)排除故障后,同學們繼續進行實驗.一位同學在讀取完電流表示數后,直接拆下阻值為5Ω的電阻改換成阻值為10Ω的電阻.他認為這樣操作簡捷高效.那么,
①電壓表示數會怎樣變化:________.
②請你指出他在操作中的錯誤:________.
(5)分析表中實驗數據,請你總結出電流與電阻的關系:________.
電壓U=2V | |||
次 數 | 1 | 2 | 3 |
電阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
電流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
答:(1)根據滑動變阻器連接的原則及電壓表的正確使用,連接的電路圖如圖.
(2)滑動變阻器保護電路的作用可知:
閉合開關前滑動變阻器還應達道阻值最大處,
即滑動變阻器的滑片移到阻值最大一端(或具體說出接線柱的名稱,滑片P在上圖中移到D、B或右端).
(3)由電路故障的原因和題中信息可知:電阻處出現斷路時,出現閉合開關后,移動滑片時發現電流表沒有示數,電壓表有明顯的示數的現象.
(4)有電路圖可知:電壓表測量定值電阻的電壓;
由I=可知:
電源的電壓不變時,電路的總電阻增大,電流減小;
由串聯電路的電壓特點可知:
U定值=U-U滑動
在滑動變阻器電阻不變時,兩端的電壓減小,
所以電壓表的示數增大;
再換電阻時,要先斷開開關,以防止損壞電路即電路元件.
(5)分析表中實驗數據可知:
電流與對應電阻的大小乘積不變,
可得結論:當電壓不變時,電流與電阻成反比.(或電壓不變時,電阻與電流的乘積是一個定值).
故答案為:(1)如圖所示;(2)滑動變阻器的滑片移到阻值最大一端(或具體說出接線柱的名稱,滑片P在上圖中移到D、B或右端);(3)電阻處出現斷路;(4)在更換電阻之前沒有斷開開關:(5)當電壓不變時,電流與電阻成反比.(或電壓不變時,電阻與電流的乘積是一個定值).
(1)①滑動變阻器“一上一下”連接;②因電源為兩節干電池(每節干電池的電壓為1.5V),所以電壓表選0~3V的量程;電壓表在使用時必須并聯,且要注意“+”、“-”接線柱.
(2)滑動變阻器的作用:①是改變用電器兩端的電壓;②是改變通過用電器的電流;③是保護電路.所以閉合開關前滑動變阻器還應達道阻值最大處.
(3)電路的故障要么是短路、要么是斷路.閉合開關移動滑片時,電壓表有明顯的示數,說明與電壓表連接的電路完好,而電流表沒有示數,則說明電阻處出現斷路.
(4)由I=可知:電壓不變時,總電阻增大,電流減小;由串聯電路電壓的特點可知:此時定值電阻兩端電壓等于電源的電壓減掉滑動變阻器兩端的電壓,滑動變阻器電阻不變時,電流減小,電壓增大,所以此時定值電阻兩端的電壓增大.在換電阻時,應斷開開關再更換電阻,以防燒壞電路.
(5)分析表中實驗數據可知:在電壓相同時,電流的大小與相對應電阻的大小乘積不變,得出結論.
點評:解決本題的關鍵:一是電壓表和滑動變阻器的正確使用;二是電路故障的分析與判斷;三是歐姆定律的掌握和理解.