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14.在“研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時(shí),同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)如圖電路圖,其中R為定值電阻,R′為滑動(dòng)變阻器,實(shí)驗(yàn)后,數(shù)據(jù)記錄在表一和表二中.
表一
R=5Ω電壓/V1.02.03.0
電流/A0.20.40.6
表二
U=3V電阻/Ω51015
電流/A0.60.30.2
(1)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出如下結(jié)論:
由表一可得:當(dāng)電阻一定時(shí),電流和電壓成正比.
由表二可得:當(dāng)電壓一定時(shí),電流和電阻成反比.
(2)在研究電流與電阻關(guān)系時(shí),先用5歐的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使電壓表的示數(shù)為3V,再換用10歐的定值電阻時(shí),某同學(xué)沒(méi)有改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,合上開(kāi)關(guān)后,電壓表的示數(shù)將大于3V(選填“大于”、“小于”或“等于”).此時(shí)應(yīng)向右(選填“右”或“左”)調(diào)節(jié)滑片,使電壓表的示數(shù)仍為3V(保持不變).

分析 (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄侩娏髋c電壓、電阻的關(guān)系,因此要用到控制變量法,把握表一、表二中數(shù)據(jù)的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)是得出結(jié)論的入手點(diǎn).
(2)先分析電路中總電阻的變化,再分析電路中電流的改變以及滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化,然后根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)確定電壓表示數(shù)的變化;根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用進(jìn)行分析滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的變化,進(jìn)一步判斷滑片移動(dòng)的方向.

解答 解:(1)①在表一中,導(dǎo)體的電阻5Ω一定,導(dǎo)體兩端的電壓從1.0V到2.0V再到3.0V,相對(duì)應(yīng)的,導(dǎo)體中的電流從0.2A到0.4A再到0.6A.電壓增加幾倍,電流也增加幾倍,故得結(jié)論:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比.
②在表二中,導(dǎo)體兩端的電壓3V一定,導(dǎo)體的電阻從5Ω到10Ω,再到15Ω,相對(duì)應(yīng)的,導(dǎo)體中的電流從0.6A到0.3A再到0.2A,電阻增加幾倍,電流變?yōu)樵瓉?lái)的幾分之一倍,故得結(jié)論:電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
(2)滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,當(dāng)用10Ω的定值電阻代替5Ω的定值電阻時(shí),電路中的總電阻變大,
由I=UR可知,電路中的電流變小,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小;
因?yàn)榇?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以定值電阻兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)大于3V;
又因?yàn)榇?lián)電路中電阻越大分得的電壓越大,
所以為使兩端的電壓保持3V不變,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻,即滑片向右調(diào)節(jié).
故答案為:(1)當(dāng)電阻一定時(shí),電流和電壓成正比;當(dāng)電壓一定時(shí),電流和電阻成反比;(2)大于;右;仍為3V(保持不變).

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流跟電壓和電阻的關(guān)系,關(guān)鍵是知道串聯(lián)電路中電阻越大、分得的電壓越大.在研究時(shí)采用控制變量法,做題時(shí)可以根據(jù)已知知識(shí)歐姆定律去作答.

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