分析 (1)分析图甲所示电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据电源电压确定电压表的量程,按一上一下的原则将变阻器连入电路中,然后连接实物电路图.
(2)电流表指针发生明显偏转说明电路是通路,电压表无示数说明电压表被短路,据此进行解答;
(3)根据图丙电压表量程确定分度值读数;研究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,先根据分压原理确定电压表示数的变化,再结合串联电路电压的规律,确定滑片移动的方向,使电压表的示数不变为2V;
(4)根据串联电路电压的规律确定变阻器分得的电压,根据分压原理确定变滑动变阻器连入电路中的电阻大小,与所给的变阻器比较确定电压表不能达到要求的原因;
(5)分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,说明电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.
解答 解:(1)由图甲所示电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电源电压为3V,电压表选用小量程,电压表与定值电阻并联,注意电压表正负接线柱的接法,电流表串联在电路中,按一上一下的原则将变阻器连入电路中,根据电路图连接实物电路图,如下图所示:
(2)由上分析,小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,故障的原因可能是:R处发生短路;
(3)由图丙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,根据指针位置可知,其示数是2.4V,
拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为20Ω的电阻.闭合开关,根据分压原理,电压表的示数会变大,
因电流与电阻的关系时,要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,应增大滑动变阻器的阻值,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,则应将变阻器滑片向右移动,使电压表的示数不变为2V;
(4)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,根据分压原理,变阻器分得的电压为U滑=3V-2V=1V,变阻器的电压为电压表示数的$\frac{1V}{2V}$=$\frac{1}{2}$,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻大小为$\frac{1}{2}$×50Ω=25Ω>20Ω,因变阻器的最大阻值小于25Ω,所以发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,故选C.
(5)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积:U=IR=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=…=2V,即电压一定时,电流与电阻成反比.
故答案为:(1)如上图所示;
(2)R处发生短路;
(3)2.4;右;2;
(4)C;
(5)电压一定时,电流与电阻成反比.
点评 本题探究“电流与电阻的关系”,考查电路的连接、故障的分析、操作过程、器材的选用、分析数据归纳结论的能力及控制变量法的应用,综合性较强.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 灯泡L1 | B. | 两灯的亮度一样 | C. | 灯泡L2 | D. | 无法判断 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 加油机相对受油机是静止的 | |
B. | 从游泳池里出来会感觉冷,这是蒸发吸热 | |
C. | 箱子没有被推动时所受的摩擦力大于推力 | |
D. | 改变钢尺伸出桌边的长度,波动听其发声,观察振动的快慢,该实验探究声音的音调与振动频率的关系 |
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