某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系: (设计实验) 小组制定实验计划,选用合适的电源、滑动变阻器

11、(2021·山东东营·T22)某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系:
(设计实验)
小组制定实验计划,选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω)的电阻盒等器材,并设计好电路图(如图甲所示)。
(1)考虑到电流的大小与两个因素有关,该实验需要采用的研究方法是______;
(2)该实验中,滑动变阻器的作用是 ______; ______;
(进行实验和收集数据)
(3)实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数但未超出量程,则产生故障的原因可能是定值电阻 ______(选填“断路”或“被短接”);
(4)移动滑动变阻器的滑片,实验小组测得多组数据并分别录入表格中,其中,换用R3做实验时少录入一个电流值,电流表指针位置如图乙所示,该电流记作 ______A;

 


电压U/V

1

2

3

……

R1电流I1/A

0.2

0.4

0.6

 

R2电流I2/A

0.1

0.2

0.3

 

R3电流I3/A

0.06

 

0.2

 

(分析和论证)
(5)比较表中任何一行测得的数据,可以得出的结论是 ______;
(6)比较表中任何一列测得的数据,可以得出的结论是 ______;
(评估)
在评估环节,有组员提出了“能否采用图象法进行数据分析”的意见。除此以外,你还能从哪两个方面对该实验进行评估?______; ______。

 

11、【答案】控制变量法    保护电路    改变电阻两端电压    被短接    0.14    电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比    电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比    本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致    本实验的误差可能来自哪些因素    
解析
(1)[1]因为有多个变量,所以要用控制变量法。
(2)[2][3]滑动变阻器的基本作用是保护电路,探究电流与电压、电阻的关系时,为了得出普遍性的规律,需要多次测量,故滑动变阻器的主要作用是保护电路和改变电阻两端的电压。
(3)[4]由电流表有示数但未超出量程可知,电路为通路,由电压表无示数可知,产生故障的原因可能是定值电阻被短接。
(4)[5]电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.14A。
(5)[6]比较表中任何一行测得的数据可知,同一电阻两端的电压和通过的电流之比不变,故可得结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)[7]比较表中任何一列测得的数据可知,电流一定●时,通过导体的电流和对应电阻的乘积不变,故可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[8][9]可提出如下评估:连接电路〓时,出现过哪些失误,又是如何更正的;本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致;实验数据是否真实,得出的结论是否合理;本实验的误差可能来自哪些因素;有没有其他办法改变定值电阻两端的电压;有没有其他更好的探究方案等。

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