实验室为学生准备了如下器材,符合实验条件的电源,定值电阻,滑动变阻器,电压表、电流表、开关各一个,导线若干。请你设计一个实验,验证:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。请在方框内画出实验电路图,并写出实验步骤。
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:
实验桌上有如下器材:满足实验要求的电源一个、滑动变阻器一个、电压表和电流表各一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。小文想利用实验桌上的器材,设计一个实验证明:“当电阻两端电压一定时,电阻消耗的电功率和该电阻的阻值成反比”。请根据上述要求帮助小文画出实验电路图,并写出实验步骤。
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:
图25是未完成的实验电路。(1)请你以笔画线代替导线完成电路连接,要求开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大。
(2)表格中记录的是部分实验数据,分析数据可以得到的结论是____________________
_______________________________________________________________________。
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电阻R/Ω | 30 | 15 | 10 | 7.5 | 6 | 5 |
电压U/V | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
图25
小强同学做探究电流跟电压、电阻关系的实验。
(1)请你帮他设计实验电路图,并画在方框中。
(2)利用此实验电路,还可以测量导体的电阻。请你说出在测导体电阻的实验中,滑动变阻器的作用:___________________________________________________________
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(3)当小强探究电流跟电阻的关系时,多次更换电阻,通过移动滑动变阻器的滑片达到实验条件,观察电流表的示数由0.2 A变成如图25电流表的示数。此过程中先后两次滑动变阻器两端的电压______。
(4)小强将探究电流跟电阻关系的实验数据填入表中,请你分析表中数据,得到的结论是______。
R/Ω | 10 | 15 | 20 | 30 | 50 | 60 |
U/V | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
I/A | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0.12 | 0.1 |
(5)他想利用这些器材,依据此实验电路,测定“220 V 50 W”的白炽灯泡的电阻值。已知小强使用的电源两端电压为12 V,滑动变阻器标有“10 W 2 A”,但在测量过程中,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的示数均变化很小。经过检查,电表及各元件完好,电路连接无误。则电表的示数变化很小的原因是_________________。
图25
在“探究导体中的电流与导体两端的电压关系”的过程中,小文设计了如图22所示的实验电路.他分别对三个阻值不同的电阻测出实验数据并记录在表格中.
序号 | 选用的电阻 | 电压/V | 电流/A |
1 | 甲电阻 | 1 | 0.05 |
2 | 2 | 0.10 | |
3 | 3 | 0.15 | |
4 | 乙电阻 | 1 | 0.10 |
5 | 2 | 0.20 | |
6 | 3 | 0.30 | |
7 | 丙电阻 | 1 | 0.20 |
8 | 2 | 0.40 | |
9 | 3 | 0.60 |
(1)通过分析比较实验数据,可知:________________________.
(2)图23是小文根据实验数据画出的三个电阻的U-I图象.其中c是______电阻(填“甲”、“乙”或“丙”)的图象.
(3)小文又连接了如图24所示的电路,电源电压保持不变.闭合开关S,调节滑动变阻器,电压表V1、V2的示数随电路中电流变化的图象如图25中甲、乙所示.根据图象可知:电源电压为______V,电阻R的阻值为______Ω.
图24 图25
图22
图23