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小强利用如图甲所示的电路,实验探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”. 实验器...

小强利用如图甲所示的电路,实验探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”.
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实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,一个开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(10Ω 2A、20Ω 1A),导线若干.
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整.
(2)实验中多次改变R的阻值,并得到多组实验数据,由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得结论:______
①在上述实验中,小强先用5Ω的电阻做完实验后,接着要改用10Ω的电阻继续做实验,应如何具体操作?______
②当小强改用15Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值.小强不畏困难,经过认真思考,找出了原因,并利用现有的实验器材解决了问题,完成了实验.请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是:______
并请你想一想小强解决问题可能用到的两种方法(同种方法不能重复使用),并简要说明方法一的理由.
方法一:______
理由:______
方法二:______
(1)滑动变阻器与待测电阻串联接入电路即可. (2)由图象找出电流与电阻的对应关系,然后分析当电压不变时,电流与电阻的关系;①实验过程中更换电阻时,要先断开开关,取下原来的电阻,换上阻值较大的电阻,然后调节滑动变阻器滑片,保持电阻两端电压不变;②根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系,由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因,然后提出改进措施. 【解析】 (1)把定值电阻与滑动变阻器串联接入电路即可完成电路连接,电路图如图所示. (2)由图丙所示图象可知:在电压不变的情况下,通过电阻的电流与电阻值的乘积不变,是一个定值,这说明:在电压不变时,电流与电阻成反比; ①更换电阻正确的操作是:断开开关,把滑片P移到A端,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻;闭合开关,移动滑片P的位置,并观察电压表的示数变化;直到电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数. ②由于滑动变阻器的最大阻值太小,把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压还是较小,不能使电阻两端达到要求的值;改进方法: 方法一:换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器, 理由:根据=,得:R滑=12Ω,故选用“20Ω 1A”的滑动变阻器. 方法二:在电路中再串联一个5Ω的定值电阻, 理由:根据=,得R′=12Ω, 而12Ω可用5Ω的定值电阻与“10Ω 2A”的变阻器串联,通过调节滑片P来获得. 故答案为:(1)电路图如图所示;(2)保持电压不变时,电流跟电阻成反比; ①断开开关,把滑片P移到A端,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻;闭合开关,移动滑片P 的位置, 并观察电压表的示数变化;直到电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数. ②滑动变阻器的最大阻值太小; 方法一:换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器, 理由:根据=,得:R滑=12Ω,故选用“20Ω 1A”的滑动变阻器. 方法二:在电路中再串联一个5Ω的定值电阻, 理由:根据=,得R′=12Ω, 而12Ω可用5Ω的定值电阻与“10Ω 2A”的变阻器串联,通过调节滑片P来获得.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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