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14. 小明同学用如图甲所示的电路探究电流与电压和电阻的关系,电源电压保持18V不变,滑动变阻器的规格是“70Ω 1.5A”,有阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的电阻各一个,电流表(0~0.6A)一个,电压表(0~15V)一个.
(1)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物电路连接完整.
(2)小明先探究“电阻R一定时,电流与电压的关系”,他将10Ω的电阻作为R接入电路,闭合开关S,通过调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端施加不同电压时对应的电流值,并记录在下表中.老师认为他在实验中存在一个失误,请你指出他的失误是______.改正后,第4次实验中电流表的示数如图丙所示,则此时流经电阻的电流为____A.分析数据,可得出结论:______.
(3)接着小明根据实验数据绘制出电阻R的I-U图像,如图丁中a所示.实验完成后,将电阻换成灯泡,重复上述实验过程,绘制出灯泡的I-U图像,如图丁中b所示.试分析图丁中A、B、C三点对应的阻值$R_A、$$R_B、$$R_C$的大小,将它们按从小到大的顺序依次排列:______(用不等式表示).
(4)小明再探究“电压U一定时,电流与电阻的关系”,他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入表中;断开开关S,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器接入电路的阻值____(选填“增大”或“减小”),这样操作的目的是______.
(1)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物电路连接完整.
(2)小明先探究“电阻R一定时,电流与电压的关系”,他将10Ω的电阻作为R接入电路,闭合开关S,通过调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端施加不同电压时对应的电流值,并记录在下表中.老师认为他在实验中存在一个失误,请你指出他的失误是______.改正后,第4次实验中电流表的示数如图丙所示,则此时流经电阻的电流为____A.分析数据,可得出结论:______.
(3)接着小明根据实验数据绘制出电阻R的I-U图像,如图丁中a所示.实验完成后,将电阻换成灯泡,重复上述实验过程,绘制出灯泡的I-U图像,如图丁中b所示.试分析图丁中A、B、C三点对应的阻值$R_A、$$R_B、$$R_C$的大小,将它们按从小到大的顺序依次排列:______(用不等式表示).
(4)小明再探究“电压U一定时,电流与电阻的关系”,他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入表中;断开开关S,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器接入电路的阻值____(选填“增大”或“减小”),这样操作的目的是______.
答案
(1)如图所示 (2)实验前电流表没有调零 0.5 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3)$ R_B ＞ R_C ＞ R_A $ (4)增大 控制电压表示数不变
解析:(1)滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，滑动变阻器与定值电阻串联,如答图所示.(2)电阻为10Ω,计算出第1、2、3次实验中的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A,对比题表中数据可知,每次电流都多了0.02A,所以实验前电流表没有调零;由题图丙可知,电流表示数为0.5A,则通过电阻R的电流为0.5A;分析数据可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比.(3)A、C两点相比,因灯泡的电阻随灯丝温度的升高而变大,所以 $ R_C ＞ R_A $；B、C两点电压相同,B点的电流小,由电压一定时,电流和导体的电阻成反比可得,$ R_B ＞ R_C $，所以 $ R_B ＞ R_C ＞ R_A $。(4)10Ω的电阻改接成20Ω的电阻,定值电阻的阻值增大,其两端的电压增大,探究电流与电阻关系的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,则应该减小电路中的电流,即应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,使电压表的示数不变.
