18.小桃在做“探究電流與電阻的關系”實驗時,連接實物電路如圖,電源電壓為3V.
數(shù)據(jù)序號123456
電流I/A0.400.190.130.140.080.07
電阻R/Ω51015202530
(1)連接實物電路前,開關應斷開;電路連接前,滑動變阻器的滑片P應置于滑動變阻器的A端(填“A”或“B”);電路中滑動變阻器起到了保護電路元件安全和控制電阻R2電壓不變的作用.
(2)閉合開關后,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)約為3V,小桃猜想這可能是由電路中的元件R2(填元件的字母代號)發(fā)生斷路故障引起的.
(3)故障排除后,小桃得到的實驗數(shù)據(jù)如圖所示,這些數(shù)據(jù)中有一組是明顯錯誤的,跟其他數(shù)據(jù)的規(guī)律完全不同,可能是讀取這組數(shù)據(jù)時粗心所引起的,分析時需要把它剔除.錯誤數(shù)據(jù)是第4組.(填數(shù)據(jù)序號)
(4)剔除錯誤數(shù)據(jù)后,小桃得到的結論是:電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比.
(5)小桃和其他組的小田交流發(fā)現(xiàn),兩組同學收集數(shù)據(jù)的方案不同:
小桃的方案:收集電壓為3V時,電流與電阻的關系的幾組數(shù)據(jù),比較電流與電阻的關系.
小田的方案:收集電壓分別為1V、2V、3V的三個小組電流與電阻的關系的多組數(shù)據(jù),比較電流與電阻的關系.
你認為小田的方案更合理.

分析 (1)連接電路時,開關應斷開;滑片置于阻值最大處;根據(jù)控制變量法回答;
(2)電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,電流表示數(shù)為0說明電路斷路或電路中總電阻很大,據(jù)此判斷;
(3)根據(jù)歐姆定律,求出對應的電壓比較,找出錯誤的數(shù)據(jù);
(4)在(3)的基礎上分析得出結論;(5)從為避免實驗的偶然性,得出具有普遍性的結論判斷.

解答 解:
(1)為保護電路元件,連接電路時,開關應斷開,滑片置于阻值最大的位置,即A端;探究電流與電阻的關系時應控制電阻的電壓保持不變,滑動變阻器起到了這個作用;
(2)閉合開關后,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,電壓表示數(shù)約為3V,說明電壓表與電源連通;發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電路斷路或電路中總電阻很大,可知與電壓表并聯(lián)的R2斷路了,導致電壓表串聯(lián)在電路中;
(3)根據(jù)歐姆定律,分別求出6次實驗電阻兩端對應的電壓分別為:2V、1.9V、1.95V、2.8V、2V、2.1V,因本實驗中保持定值電阻兩端的電壓不變,考慮到誤差因素,第4次實驗數(shù)據(jù)分別錯誤;
(4)由上面的分析知,電流與電阻的積為一定值,剔除錯誤數(shù)據(jù)后,小桃得到的結論是:電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比;
(5)小田的方案:分別收集不同定定值兩端的電壓分別為1V、2V、3V的三個小組電流與電阻的關系的多組數(shù)據(jù),比較電流與電阻的關系,這樣得出的結論更具有普遍性,所以小田的方案更合理.
故答案為:(1)A;控制電阻R2電壓不變;(2)R2;斷路;(3)4;(5)小田.

點評 本題 探究電流與電阻的關系,考查電路的連接、故障的分析、對實驗數(shù)據(jù)的處理、總結歸納能力及控制變量法和歸納法的運用,綜合性較強.

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