8. 用如图(a)所示的电路探究电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系,已知电源电压恒为4.5 V,实验用到的定值电阻R分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。

(1)根据电路图(a),将图(b)中的实物电路连接完整(导线不能交叉)。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器滑片移至
(3)改用10 Ω电阻继续实验,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,眼睛应注视
(4)经过多次实验,得到如图(c)所示的电流I随电阻R变化的图像。由该图像可得出:
(5)该同学采集多组实验数据的目的是
(1)根据电路图(a),将图(b)中的实物电路连接完整(导线不能交叉)。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器滑片移至
左
(选填“左”或“右”)端。将5 Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5
V,记下电流表的示数。(3)改用10 Ω电阻继续实验,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,眼睛应注视
电压表示数
。当这一只电表示数为2.5 V
时,记下另一只电表的示数。(4)经过多次实验,得到如图(c)所示的电流I随电阻R变化的图像。由该图像可得出:
导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
。(5)该同学采集多组实验数据的目的是
使得到的结论具有普遍性
,滑动变阻器的主要作用是保持电阻R两端的电压不变
。答案
8.(1)图略 (2)左;2.5 (3)电压表示数;2.5 V (4)导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (5)使得到的结论具有普遍性;保持电阻R两端的电压不变
解析
【分析】
本题是探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”的实验,需结合控制变量法、欧姆定律及滑动变阻器的作用分析各问题:
(1)连接实物电路时,需将电压表并联在定值电阻R两端,根据电路图,电压表已有一个接线柱接R左端,只需将电压表的另一接线柱连接到R的右端即可,确保导线不交叉;
(2)闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处,根据实物图中滑动变阻器的接线,滑片移至左端时电阻最大;实验中要控制定值电阻两端电压不变,由图(c)可知,当R=5Ω时,电流I=0.5A,根据U=IR=5Ω×0.5A=2.5V,故需调节滑片使电压表示数为2.5V;
(3)更换更大阻值的电阻后,需调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变,因此移动滑片时眼睛要注视电压表示数,直到电压表示数为2.5V时记录电流;
(4)图(c)中I与R的图像为反比例曲线,说明电压一定时,电流与电阻成反比;
(5)多次实验是为了避免偶然性,使结论具有普遍性;滑动变阻器的作用是调节其阻值,保持定值电阻两端电压不变。
【解析】
(1)根据电路图(a),电压表需并联在定值电阻R两端,图(b)中电压表的负接线柱已接R左端,将电压表的正接线柱(选0~3V量程,适配实验中2.5V的电压)连接到定值电阻R的右端,完成实物连接(导线不交叉);
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至最大阻值处,由实物图可知,滑片在左端时滑动变阻器接入电阻最大,故填“左”;实验需控制定值电阻两端电压不变,由图(c)得,当R=5Ω时,I=0.5A,根据欧姆定律U=IR=5Ω×0.5A=2.5V,故电压表示数需调至2.5V;
(3)更换10Ω电阻后,需保持定值电阻两端电压为2.5V,因此移动滑片时眼睛注视电压表示数,当电压表示数为2.5V时记录电流;
(4)由图(c)可知,I与R的乘积为定值(U=IR=2.5V),因此结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)多次实验的目的是避免单次实验的偶然性,使得到的结论具有普遍性;滑动变阻器的主要作用是调节自身阻值,保持定值电阻R两端的电压不变。
【答案】
(1)图略 (2)左;2.5 (3)电压表示数;2.5 V (4)导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (5)使得到的结论具有普遍性;保持电阻R两端的电压不变
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题是电学探究实验的典型题,重点考查控制变量法的应用,需明确探究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变,滑动变阻器的核心作用是维持该电压恒定,同时需结合欧姆定律分析电压的计算,是对电学实验基础的综合考查。
【难度系数】
0.6
本题是探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”的实验,需结合控制变量法、欧姆定律及滑动变阻器的作用分析各问题:
(1)连接实物电路时,需将电压表并联在定值电阻R两端,根据电路图,电压表已有一个接线柱接R左端,只需将电压表的另一接线柱连接到R的右端即可,确保导线不交叉;
(2)闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处,根据实物图中滑动变阻器的接线,滑片移至左端时电阻最大;实验中要控制定值电阻两端电压不变,由图(c)可知,当R=5Ω时,电流I=0.5A,根据U=IR=5Ω×0.5A=2.5V,故需调节滑片使电压表示数为2.5V;
(3)更换更大阻值的电阻后,需调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变,因此移动滑片时眼睛要注视电压表示数,直到电压表示数为2.5V时记录电流;
(4)图(c)中I与R的图像为反比例曲线,说明电压一定时,电流与电阻成反比;
(5)多次实验是为了避免偶然性,使结论具有普遍性;滑动变阻器的作用是调节其阻值,保持定值电阻两端电压不变。
【解析】
(1)根据电路图(a),电压表需并联在定值电阻R两端,图(b)中电压表的负接线柱已接R左端,将电压表的正接线柱(选0~3V量程,适配实验中2.5V的电压)连接到定值电阻R的右端,完成实物连接(导线不交叉);
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至最大阻值处,由实物图可知,滑片在左端时滑动变阻器接入电阻最大,故填“左”;实验需控制定值电阻两端电压不变,由图(c)得,当R=5Ω时,I=0.5A,根据欧姆定律U=IR=5Ω×0.5A=2.5V,故电压表示数需调至2.5V;
(3)更换10Ω电阻后,需保持定值电阻两端电压为2.5V,因此移动滑片时眼睛注视电压表示数,当电压表示数为2.5V时记录电流;
(4)由图(c)可知,I与R的乘积为定值(U=IR=2.5V),因此结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)多次实验的目的是避免单次实验的偶然性,使得到的结论具有普遍性;滑动变阻器的主要作用是调节自身阻值,保持定值电阻R两端的电压不变。
【答案】
(1)图略 (2)左;2.5 (3)电压表示数;2.5 V (4)导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (5)使得到的结论具有普遍性;保持电阻R两端的电压不变
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题是电学探究实验的典型题,重点考查控制变量法的应用,需明确探究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变,滑动变阻器的核心作用是维持该电压恒定,同时需结合欧姆定律分析电压的计算,是对电学实验基础的综合考查。
【难度系数】
0.6
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