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8.同学们要探究“通过导体的电流跟电阻的关系”.电路如图所示,其中已知阻值的定值电阻3个.
(1)按电路图连接电路时,在导线连接完成后,闭合开关前还应将滑动变阻器的滑片移到最右端.
(2)同学们继续进行实验.一位同学在读取完电流表示数填入表中后,直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻.请你指出他在操作中的不规范之处是在更换电阻之前没有断开开关.接下来的操作应该是断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最右端,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片,使电阻R两端电压保持2V不变.
(3)同学们在实验中得到的数据如表所示,分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系.
电压U=2V
次数123
电阻R/Ω51020
电流I/A0.40.20.1

分析 (1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值,根据滑动变阻器的接法判断滑片的位置;
(2)在换电阻时,应断开开关再更换电阻,以防烧坏电路;
将滑动变阻器的滑片移到最左端时接入电路中的电阻最大,将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,
应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,使电压表的示数达到原来的示数不变;
(3)分析表中数据可知,在电压相同时,电流的大小与相对应电阻的大小乘积不变,得出结论.

解答 解:(1)为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,
由电路图知可,应将滑动变阻器的滑片移到最右端.
(2)在换电阻时,要先断开开关,以防止损坏电路即电路元件;
故他在操作中的不规范之处是在更换电阻之前没有断开开关.
在用10Ω电阻替换5Ω电阻时,应先断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最右端,
拆下5Ω的电阻,然后换上10Ω的电阻,闭合开关,调节滑片,使电阻R两端电压保持2V不变.
(3)由表中数据可知,I1R1=5Ω×0.4A=2V,
同理:I2R2=10Ω×0.2A=2V;I3R3=20Ω×0.1A=2V;
则有:I1R1=I2R2=I3R3=2V,
故电流与电阻的关系是:在电压保持不变时,导体中的电流与其电阻成反比.
故答案为:(1)将滑动变阻器的滑片移到最右端;
(2)在更换电阻之前没有断开开关;
 断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最右端,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片,使电阻R两端电压保持2V不变;
(3)在电压保持不变时,导体中的电流与其电阻成反比.

点评 本题是探究“通过导体的电流跟电阻的关系”的实验,关键是控制变量法的应用和知道实验探究的具体操作方法,要求学生平时实验时多总结;本实验的要点有:一是电压表和滑动变阻器的正确使用;二是欧姆定律的掌握和理解.

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