(设计实验)
小组制定实验计划,选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω)的电阻盒等器材,并设计好电路图(如图甲所示)。
(1)考虑到电流的大小与两个因素有关,该实验需要采用的研究方法是______;
(2)该实验中,滑动变阻器的作用是 ______; ______;
(进行实验和收集数据)
(3)实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数但未超出量程,则产生故障的原因可能是定值电阻 ______(选填“断路”或“被短接”);
(4)移动滑动变阻器的滑片,实验小组测得多组数据并分别录入表格中,其中,换用R3做实验时少录入一个电流值,电流表指针位置如图乙所示,该电流记作 ______A;
电压U/V |
1 |
2 |
3 |
…… |
R1电流I1/A |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
|
R2电流I2/A |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
|
R3电流I3/A |
0.06 |
|
0.2 |
|
(分析和论证)
(5)比较表中任何一行测得的数据,可以得出的结论是 ______;
(6)比较表中任何一列测得的数据,可以得出的结论是 ______;
(评估)
在评估环节,有组员提出了“能否采用图象法进行数据分析”的意见。除此以外,你还能从哪两个方面对该实验进行评估?______; ______。
11、【答案】控制变量法 保护电路 改变电阻两端电压 被短接 0.14 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致 本实验的误差可能来自哪些因素
【解析】
(1)[1]因为有多个变量,所以要用控制变量法。
(2)[2][3]滑动变阻器的基本作用是保护电路,探究电流与电压、电阻的关系时,为了得出普遍性的规律,需要多次测量,故滑动变阻器的主要作用是保护电路和改变电阻两端的电压。
(3)[4]由电流表有示数但未超出量程可知,电路为通路,由电压表无示数可知,产生故障的原因可能是定值电阻被短接。
(4)[5]电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.14A。
(5)[6]比较表中任何一行测得的数据可知,同一电阻两端的电压和通过的电流之比不变,故可得结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)[7]比较表中任何一列测得的数据可知,电流一定时,通过导体的电流和对应电阻的乘积不变,故可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[8][9]可提出如下评估:连接电路时,出现过哪些失误,又是如何更正的;本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致;实验数据是否真实,得出的结论是否合理;本实验的误差可能来自哪些因素;有没有其他办法改变定值电阻两端的电压;有没有其他更好的探究方案等。