【題目】甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關系”。實驗室提供的實驗器材有:電源(電壓恒為4.5V),電流表、電壓表各一個,開關一個,四個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),兩只滑動變阻器(規(guī)格分別為“20Ω 2 A”和“50Ω 1A”),小燈泡一只(正常發(fā)光時電壓為2.5V),導線若干。

(1)甲小組探究“電流與電壓的關系”:

①請你根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙中的實物電路連接完整_________。

②他們將5Ω的電阻接入電路,檢查無誤后閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),造成這一現(xiàn)象的原因可能是______(寫出一條即可)。

③排除故障后進行實驗得到的數(shù)據(jù)如下表,由此可得到的實驗結論是_____________。

(2)乙小組探究“電流與電阻的關系”:

①將5Ω的電阻接入電路,檢查無誤后閉合開關,移動滑片,使電壓表的示數(shù)為1.5V,并記下相應的電流值。當R的電阻由5Ω更換為10Ω時,滑片應向______(填“左”或“右”)端移動。

②為了完成用四個定值電阻進行的實驗,應選擇滑動變阻器的規(guī)格是______。

③他們用小燈泡替換定值電阻,移動滑片,使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為______Ω(保留一位小數(shù))。

【答案】 定值電阻R短路(或電壓表短路、或電壓表斷路) 電阻一定時,電流與電壓成正比 “50Ω 1A” 7.4Ω

【解析】1①由圖甲電路圖可知,定值電阻與滑動變阻器串聯(lián),電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,連線如下;

②閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說明電路是連通的,電壓表無示數(shù),則造成這一現(xiàn)象的原因可能是定值電阻R短路(或電壓表短路、或電壓表斷路)。

③排除故障后進行實驗得到的數(shù)據(jù)如下表,由此可得到的實驗結論是電阻一定時,電流與電壓成正比。

2①用10Ω的電阻替代的電阻,定值電阻變大,根據(jù)分壓原理,電壓表示數(shù)變大,因探究電流與電阻的關系時,要控制定值電阻的電壓不變,故應減小定值電阻的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,就要增大變阻器連入電路中的電阻值,即滑片向右移動,直到定值電阻兩端電壓為1.5V。

②為了完成用四個定值電阻進行的實驗,已知電壓表示數(shù)為1.5V,根據(jù)串聯(lián)分壓原理: ,解得,所以選擇滑動變阻器的規(guī)格是“50Ω 1A”。

③當小燈泡正常發(fā)光時,其兩端的電壓U=2.5V,電流表選擇00.6A量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.34A,即I=0.34A,小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為

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表一 (底小口大容器) 表二 (底大口小容器)

① 分析比較表一或表二中水對容器底部的壓強與所加小球的個數(shù)的變化關系,可得出初步結論:_____________________________________________________________

② 進一步分析比較表一或表二中容器對桌面壓強變化量的數(shù)據(jù)及相關條件,歸納得出結論:________________________________________________________________。

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次數(shù)

斜面
傾角

斜面材料

物重G/N

斜面高度h/m

沿斜面拉力F/N

斜面長s/m

有用功W/J

總功W/J

機械效率η

1

30°

木板

7

0.5

6.0

1

2

30°

毛巾

7

0.5

6.5

1

3.5

6.5

53.8%

3

20°

木板

7

0.34

4.9

1

2.38

4.9

48.6%


(1)請將第1次實驗表格的空補充完整①;②;③
(2)在第2次實驗中,木塊與斜面的摩擦力為N.
(3)分析第1、2次實驗數(shù)據(jù),可以得出:當其他條件一定時,斜面機械效率越低.
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