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8.某小組同學用圖甲的電路圖探究歐姆定律,實驗中他們所用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、20Ω,電源電壓為3V不變.

(1)如圖甲所示,是小華所連接的不完整實驗電路,請你用筆畫線代替導線,將缺少的導線連接好成完整電路.
(2)小華將電路接好后,閉合開關,發(fā)現電壓表與電流表的示數太大.接下來應進行的操作是C(填寫字母代號).
A.更換電池或電阻
B.檢查電路是否短路
C.斷開開關,移動滑動變阻器滑片至最大值位置
(3)在探究“導體中的電流跟電阻的關系”時,小華將5Ω的電阻接入電路,電壓表如圖乙所示.后把定值電阻由5Ω換成10Ω,閉合開關后,下一步的操作是:將變阻器的滑片P向右(填“左”或“右”)移動直至電壓表示數為2V. 若要完成整個實驗,選擇的滑動變阻器的最大阻值至少為10Ω.
(4)上述探究結束后,該組同學選擇原來的電源和兩只燈泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”,設計的電路如圖丙所示,探究“電功率跟電流、電壓的關系”.
①此實驗設計是為了探究電功率與電壓的關系,通過燈的亮暗判斷來電功率的大。
②為了探究電功率與電流的關系,小明認為,利用圖丙電路只要通過移動滑動變阻器,改變電流觀察燈L1或L2亮度的變化,即可得出結論.則小明同學的方案不合理(選填“合理”或“不合理”),理由:電壓與電流同時在改變,未控制電壓一定.

分析 (1)把電流表、電阻串聯接入電路,完成電路連接.
(2)如果電路總電阻太小,則電路電流將會較大,電表示數較大,應增大滑動變阻器接入電路的阻值,然后分析答題.
(3)探究電流與電阻的關系應控制電阻兩端電壓不變,應用串聯電路特點與歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最大阻值,然后選擇滑動變阻器.
(4)燈泡亮度由燈泡實際功率決定,燈泡實際功率越大,燈泡越亮;探究功率與電流的關系,應控制電壓相等而電流不同.

解答 解:(1)把電流表與電阻串聯接入電路,實物電路圖如圖所示:

(2)閉合開關,發(fā)現電壓表與電流表的示數太大,說明電路電阻太小,可能是滑動變阻器接入電路的阻值太小造成的,應斷開開關,移動滑動變阻器滑片至最大值位置,故選C;
(3)電壓表量程為0~3V,由圖示電壓表可知,其分度值為0.1V,示數為2V;
在探究“導體中的電流跟電阻的關系”時,應控制電阻兩端電壓不變,把定值電阻由5Ω換成10Ω,閉合開關后,定值電阻兩端電壓變大,為保持電阻兩端電壓不變,應增大滑動變阻器分壓應將變阻器的滑片P向右移動直至電壓表示數為2V為止. 電源電壓為3V,定值電阻兩端電壓為2V,則滑動變阻器兩端電壓為3V-2V=1V,串聯電路電流相等,電阻兩端電壓與電阻阻值成正比,電阻兩端電壓是滑動變阻器兩端電壓的2倍,電阻阻值是滑動變阻器接入電路阻值的2倍,電阻最大阻值為20Ω,要完成整個實驗,滑動變阻器接入電路的最大阻值為10Ω,要完成實驗,選擇的滑動變阻器的最大阻值至少為10Ω.
(4)上述探究結束后,該組同學選擇原來的電源和兩只燈泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”,設計的電路如圖丙所示,探究“電功率跟電流、電壓的關系”.
①燈泡亮度由燈泡實際功率決定,燈泡實際功率越大,燈泡越亮,可以根據燈泡的亮暗比較燈泡電功率的大。
②探究電功率與電流的關系,應控制燈泡兩端電壓相等而電流不同,利用圖丙電路只要通過移動滑動變阻器,改變電流觀察燈L1或L2亮度的變化時,電壓與電流同時在改變,未控制電壓一定,小明的方案不合理.
故答案為:(1)電路圖如圖所示;(2)C;(3)右;2;10;(4)①燈的亮暗;②不合理;電壓與電流同時在改變,未控制電壓一定.

點評 本題考查了連接實物電路圖、電路現象分析、滑動變阻器的調節(jié)、電表讀數、實驗評價等問題,探究電流與電阻關系實驗要應用控制變量法,應用控制變量法是正確解題的關鍵.

練習冊系列答案
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