某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系,设计了如图所示的电 路。选用的器材有:阻值约为4Ω的2B铅笔芯一根,两节干电池组成的电池组,0 -0.6A的电流表,0一3V的电压表,滑动变阻器(10Ω 2A),开关,导线等。
(1)该同学根据电路图连接电路,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到____端(选填“a”或“b")。
(2)闭合开关后,两电表的指针都发生了偏转,但无论怎样移动滑片,两电表的示数均保持不变且都在量程范围内,则产生故障的原因是__________
(3)排除故障后,该同学移动滑动变阻器的滑片,将获得的几组数据记录在下表中。当采集第三组数据时,电流表指针的偏转情况如图所示,此时电流表的示数为_______A.
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
U/V | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 |
I/A | 0.1 | 0.18 |
| 0.38 | 0.48 |
(4)该同学采集多组实验数据的目的是
(5)请根据表格中的五组数据在给定的坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线。
(6)由画出的图线可知,通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系为:
解析:
(1)为保护电路,闭合形状前需要将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大,故此时应将P移动到b端;
(2)如果滑动变阻器的连接出现错误,可以出现题中描述的现象。即如果将滑动变阻器下面两接线柱接入电路,上面没有连接,则无论怎样移动滑片,电路中的电流总是最小的电流,电压表的示数也是最小电压,且保持不变。
(3)分析表中数据知,电流表的量程为0~0.6A,再读取表中的数据知,此时电路中的电流为0.3A
(4)归纳总结多组实验数据,可以寻找出在电阻一定时,电流跟电压之间的普遍适用关系;
(5)画图应按照描点做图法进行。
(6)通过作出的图像可以发现,其U-I图线为直线,故可得:在电阻一定时,电流跟电压成正比。
答案:
(1)b
(2)滑动变阻器下面两接线柱都接电路了,上面两接线柱未接电路
(3)0.3
(4)寻找出在电阻一定时,电流跟电压之间普遍适用的关系
(5)作图如下
(6)在电阻一定时(同一个铅笔芯),通过的电流跟其两端的电压成正比。
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