晓东用如图所示的电路,探究 “通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
( 1 )晓东设计了如图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整 ______ 。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大。
( 2 )在探究 “电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是 ______ 。
( 3 )在探究 “电流与电阻的关系”实验中。
①每次改变电阻 R 的阻值后,要进行的操作是 ______ ,并记下对应的电流表示数。
②在做第 4 次实验时,将电阻 R 的阻值从 15Ω 调为 20Ω 后,就直接记录电流表示数,这个示数可能是 ______ (选填 A 、 B 、 C 、 D 选项)。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
R /Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
I/ A | 0.6 | 0.3 | 0.2 | | 0.12 |
A . 0.2A B . 0.18A C . 0.15A D . 0.13A
③晓东同学及时更正错误,完成实验后,通过分析实验数据,初步得出的结论是 ______ 。
改变(调节)定值电阻两端电压 调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变 B 电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
【详解】
( 1 ) [1] 要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻左下接线柱连入电路中再与定值电阻串联,如下所示:
( 2 ) [2] 为得出普遍性的规律要测量多组数据,故在探究 “电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是改变(调节)定值电阻两端电压。
( 3 ) ① [3] 在探究 “电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻的电压不变,故每次改变电阻 R 的阻值后,要进行的操作是:调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。
② [4] 根据表中数据,由欧姆定律,第 3 次实验电阻的电压为
在做第 4 次实验时,将电阻 R 的阻值从 15Ω 调为 20Ω 后,因定值电阻变大,而变阻器连入电路的电阻值不变,由分压原理,电阻的电压大于 3V ,由欧姆定律,此时通过定值电阻的电流 ,即电路的电流大于
根据串联电阻的规律,现在的总电阻大于第 3 次实验电路的总电阻,由欧姆定律,此时电路的电流应小于 0.2A ,故这个示数可能是 0.18A ,故选 B 。
③ [5] 由欧姆定律,定值电阻的电压为
……
即电阻的电压为一定值,通过分析实验数据,初步得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
【点睛】
本题探究 “通过导体的电流与电压、电阻的关系”,考查电路连接、控制变量法、数据分析、串联电路的规律及欧姆定律的运用,综合性较强。