3.在“探究電流跟電壓電阻的關(guān)系”時,同學(xué)們設(shè)計如圖所示的電路圖(其中R為定值電阻,R′為滑動變阻器),按電路圖連接電路,并進(jìn)行測量,將測得的數(shù)據(jù)分別記錄在表一和表二中.
表一
R=5Ω電壓/V1.02.03.0
電流/A0.20.40.6
表二
U=3 V電阻/Ω51015
電流/A0.60.30.2
(1)由表一可得:在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比.由表二可得:在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與其電阻成反比.
(2)探究電流與電阻關(guān)系時,先用15Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗,使電壓表的示數(shù)為3V,再換用10Ω的定值電阻時,不改變滑動變阻器滑片的位置,閉合開關(guān)后,電壓表的示數(shù)小于3V(選填“大于”、“小于”或“等于”).此時應(yīng)向左(選填“左”或“右”)移動滑動變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)仍為3V.

分析 (1)實(shí)驗?zāi)康氖翘骄侩娏髋c電壓、電阻的關(guān)系,因此要用到控制變量法,把握表一、表二中數(shù)據(jù)的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)是得出結(jié)論的入手點(diǎn).
(2)先分析電路中總電阻的變化,再分析電路中電流的改變以及滑動變阻器兩端電壓的變化,然后根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)確定電壓表示數(shù)的變化;根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用進(jìn)行分析滑動變阻器接入電路中阻值的變化,進(jìn)一步判斷滑片移動的方向.

解答 解:(1)在表一中,導(dǎo)體的電阻5Ω一定,導(dǎo)體兩端的電壓從1.0V到2.0V再到3.0V,相對應(yīng)的,導(dǎo)體中的電流從0.2A到0.4A再到0.6A.電壓增加幾倍,電流也增加幾倍,故得結(jié)論:電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比.
在表二中,導(dǎo)體兩端的電壓3V一定,導(dǎo)體的電阻從5Ω到10Ω,再到15Ω,相對應(yīng)的,導(dǎo)體中的電流從0.6A到0.3A再到0.2A,電阻增加幾倍,電流變?yōu)樵瓉淼膸追种槐,故得結(jié)論:電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
(2)滑動變阻器的滑片位置不變,當(dāng)用15Ω的定值電阻代替10Ω的定值電阻時,電路中的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,滑動變阻器兩端的電壓變大,因為串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電壓之和,所以定值電阻兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)小于3V;又因為串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大,所以為使兩端的電壓保持3V不變,應(yīng)減小滑動變阻器接入電路中的電阻,即滑片向左調(diào)節(jié).
故答案為:(1)正比;電流;電阻;(2)小于;左.

點(diǎn)評 本題考查了電流跟電壓和電阻的關(guān)系,涉及到歐姆定律和滑動變阻器的使用,關(guān)鍵是知道串聯(lián)電路中電阻越大、分得的電壓越大.在研究時采用控制變量法.

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