8. 图12-4-10甲为小俊和小红在“探究电流与电压的关系”实验中连接的部分实物电路。

(1)请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:将滑动变阻器的滑动头向右移动时,电流表的示数变大。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故障是
(3)排除故障后,测得的数据如下表,请你在如图12-4-10乙所示的坐标系中描点作出I-U图像。

(4)小俊和小红分析图像后得出了结论,为了使结论具有普遍性,小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数,小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是
(5)他们发现另外一组同学作出的图像(如图12-4-10丙所示)所反映出的规律与自己的不同,请你分析该小组实验中可能存在的问题:
(1)请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:将滑动变阻器的滑动头向右移动时,电流表的示数变大。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故障是
R断路(合理即可)
。(3)排除故障后,测得的数据如下表,请你在如图12-4-10乙所示的坐标系中描点作出I-U图像。
(4)小俊和小红分析图像后得出了结论,为了使结论具有普遍性,小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数,小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是
小红
(选填“小俊”或“小红”)的方案。(5)他们发现另外一组同学作出的图像(如图12-4-10丙所示)所反映出的规律与自己的不同,请你分析该小组实验中可能存在的问题:
电压表与滑动变阻器并联
。答案
解:
(1) 连接说明:将滑动变阻器右下接线柱与定值电阻R的右接线柱相连,同时将电压表的负接线柱与定值电阻R的左接线柱相连,满足滑动头右移时接入电路的电阻变小,电路电流变大的要求。
(2) $\boldsymbol{R}$断路(合理即可)
(3) 描点说明:在乙图坐标系中依次描出坐标点$(0.4\mathrm{V},0.08\mathrm{A})$、$(0.8\mathrm{V},0.16\mathrm{A})$、$(1.2\mathrm{V},0.24\mathrm{A})$、$(1.6\mathrm{V},0.32\mathrm{A})$、$(2.0\mathrm{V},0.40\mathrm{A})$、$(2.4\mathrm{V},0.48\mathrm{A})$,再用过原点的直线将这些点依次连接起来。
(4) $\boldsymbol{小红}$
(5) 电压表与滑动变阻器并联
(1) 连接说明:将滑动变阻器右下接线柱与定值电阻R的右接线柱相连,同时将电压表的负接线柱与定值电阻R的左接线柱相连,满足滑动头右移时接入电路的电阻变小,电路电流变大的要求。
(2) $\boldsymbol{R}$断路(合理即可)
(3) 描点说明:在乙图坐标系中依次描出坐标点$(0.4\mathrm{V},0.08\mathrm{A})$、$(0.8\mathrm{V},0.16\mathrm{A})$、$(1.2\mathrm{V},0.24\mathrm{A})$、$(1.6\mathrm{V},0.32\mathrm{A})$、$(2.0\mathrm{V},0.40\mathrm{A})$、$(2.4\mathrm{V},0.48\mathrm{A})$,再用过原点的直线将这些点依次连接起来。
(4) $\boldsymbol{小红}$
(5) 电压表与滑动变阻器并联
解析
【分析】
本题是探究电流与电压关系的电学实验题,需分小问逐步推导:
1. 第(1)问:滑动变阻器滑片右移电流变大,说明接入电阻变小,需接右下接线柱;电压表要并联在定值电阻两端测量其电压,据此补全电路。
2. 第(2)问:电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端与电源连通,故障为定值电阻断路。
3. 第(3)问:根据表格数据在坐标系描点,因电流与电压成正比,用直线连接成过原点的图像。
4. 第(4)问:为使结论具普遍性,需更换不同定值电阻重复实验,避免单一电阻的偶然性,故小红方案合理。
5. 第(5)问:正常I-U图像对应定值电阻,若规律不同,说明电压表测的是滑动变阻器电压,导致电压随电流变化的规律相反。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片右移电流变大,需接入右下接线柱(减小电阻);电压表并联在定值电阻两端,连接:将滑动变阻器右下接线柱与定值电阻右接线柱相连,电压表负接线柱接定值电阻左接线柱(量程选0~3V)。
(2) 电流表无示数→电路断路;电压表有示数→电压表两端连通电源,故故障为定值电阻R断路。
(3) 根据表格数据描点:(0.4V,0.08A)、(0.8V,0.16A)、(1.2V,0.24A)、(1.6V,0.32A)、(2.0V,0.40A)、(2.4V,0.48A),连接成过原点的直线。
(4) 探究普遍性需换不同定值电阻,避免单一电阻的特殊性,故小红方案合理。
(5) 若电压表并联在滑动变阻器两端,定值电阻电压随电流增大而增大,滑动变阻器电压随电流增大而减小,导致I-U图像规律与定值电阻相反,故问题是电压表与滑动变阻器并联。
【答案】
(1) 滑动变阻器右下接线柱接定值电阻右接线柱,电压表并联在定值电阻两端;
(2) R断路;
(3) 描点连接过原点的直线;
(4) 小红;
(5) 电压表与滑动变阻器并联。
【知识点】
探究电流与电压的关系,滑动变阻器的使用,电路故障分析
【点评】
本题为电学核心实验题,涵盖电路连接、故障判断、图像绘制、实验方案评估等考点,考查学生对实验原理和操作的理解,是中考常考题型,需掌握实验的普遍性原则和故障分析方法。
【难度系数】
0.5
本题是探究电流与电压关系的电学实验题,需分小问逐步推导:
1. 第(1)问:滑动变阻器滑片右移电流变大,说明接入电阻变小,需接右下接线柱;电压表要并联在定值电阻两端测量其电压,据此补全电路。
2. 第(2)问:电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端与电源连通,故障为定值电阻断路。
3. 第(3)问:根据表格数据在坐标系描点,因电流与电压成正比,用直线连接成过原点的图像。
4. 第(4)问:为使结论具普遍性,需更换不同定值电阻重复实验,避免单一电阻的偶然性,故小红方案合理。
5. 第(5)问:正常I-U图像对应定值电阻,若规律不同,说明电压表测的是滑动变阻器电压,导致电压随电流变化的规律相反。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片右移电流变大,需接入右下接线柱(减小电阻);电压表并联在定值电阻两端,连接:将滑动变阻器右下接线柱与定值电阻右接线柱相连,电压表负接线柱接定值电阻左接线柱(量程选0~3V)。
(2) 电流表无示数→电路断路;电压表有示数→电压表两端连通电源,故故障为定值电阻R断路。
(3) 根据表格数据描点:(0.4V,0.08A)、(0.8V,0.16A)、(1.2V,0.24A)、(1.6V,0.32A)、(2.0V,0.40A)、(2.4V,0.48A),连接成过原点的直线。
(4) 探究普遍性需换不同定值电阻,避免单一电阻的特殊性,故小红方案合理。
(5) 若电压表并联在滑动变阻器两端,定值电阻电压随电流增大而增大,滑动变阻器电压随电流增大而减小,导致I-U图像规律与定值电阻相反,故问题是电压表与滑动变阻器并联。
【答案】
(1) 滑动变阻器右下接线柱接定值电阻右接线柱,电压表并联在定值电阻两端;
(2) R断路;
(3) 描点连接过原点的直线;
(4) 小红;
(5) 电压表与滑动变阻器并联。
【知识点】
探究电流与电压的关系,滑动变阻器的使用,电路故障分析
【点评】
本题为电学核心实验题,涵盖电路连接、故障判断、图像绘制、实验方案评估等考点,考查学生对实验原理和操作的理解,是中考常考题型,需掌握实验的普遍性原则和故障分析方法。
【难度系数】
0.5
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