【題目】某同學用如圖所示的電路驗證在電壓不變時,導體中的電流跟導體的電阻成反比的關(guān)系.
先后用5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,30Ω和50Ω六個定值電阻接入電路的a、b兩點間,閉合開關(guān)S,讀出電流表示數(shù)填入下表.由實驗數(shù)據(jù)可以看出電流與電阻不成反比.

R/Ω

5

10

15

20

30

50

I/A

0.4

0.3

0.24

0.2

0.15

0.1


(1)請分析發(fā)生錯誤的原因.
(2)請你仍然用以上六個定值電阻進行實驗,驗證“在導體兩端電壓不變時,導體中的電流跟導體的電阻成反比”,請設(shè)計一種方法,畫出電路圖,簡要寫出實驗步驟.(可以按需要添加器材)

【答案】
(1)解:電阻由5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、50Ω,電阻變?yōu)樵瓉淼?、3、4、6、10倍,電流不是減小為原來的 、 、 、 等,所以由數(shù)據(jù)不能得到電流跟電阻成反比,這與歐姆定律不相符,原因是a、b兩點間電壓發(fā)生變化,根據(jù)控制變量法可知:在研究電流與電阻關(guān)系時,沒有控制住變量電壓
(2)解:驗證在電壓不變時,導體中的電流跟導體的電阻成反比的實驗,應保持電阻兩端的電壓,只改變導體的電阻,觀察導體中的電流,故需要利用電壓表并聯(lián)在ab兩端;如圖:

步驟:換電阻的同時,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置,使定值電阻兩端電壓始終一定


【解析】(1)在研究電流與電阻關(guān)系時,控制電壓一定的方法是:串聯(lián)一個滑動變阻器,在更換定值電阻后,調(diào)節(jié)滑片,使定值電阻兩端的電壓保持一定.如果實驗中更換了定值電阻后,沒有調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,定值電阻兩端的電壓就會發(fā)生變化,這樣電流與電阻就不成反比了.(2)滑動變阻器在實驗中的作用是使定值電阻兩端的電壓保持一定,所以要把滑動變阻器與定值電阻串聯(lián);電壓表并聯(lián)在電阻兩端,據(jù)此分析步驟.

練習冊系列答案
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物體帶電的幾種方法
自然界經(jīng)常出現(xiàn)物體帶電的情況,你知道有幾種方法可以使物體帶電嗎?
使物體帶電有這樣幾種方法:
摩擦起電:實驗室經(jīng)常用玻璃棒與絲綢、橡膠棒與毛皮相互摩擦起電.其實,日常用的塑料梳子、筆桿、尺子與頭發(fā)或晴綸針織物摩擦也極易起電.摩擦起電的原因是不同物質(zhì)的原子束縛電子的能力不同,在摩擦過程中,電子發(fā)生轉(zhuǎn)移而使相互摩擦的二物體帶上了等量的異種電荷.
根據(jù)不同物質(zhì)的原子核對電子束縛本領(lǐng)的大小不同,科學家通過實驗的方法得出了起電順 序表:兔毛﹣玻璃﹣羊毛﹣絲綢﹣鋁﹣木﹣硬橡膠﹣硫磺﹣人造絲‥‥‥.順序表中任意兩種物質(zhì)相互摩擦時,排在前面的物質(zhì)帶正電,排在后面的物質(zhì)帶負點;兩物質(zhì)次序相隔越多,起電的效果就越好.
接觸起電:將一帶電體與一不帶電體接觸時,就會有一部分電子或從帶電體跑到帶電體上,或從非帶電體跑到帶電體上,使原來不帶電體上帶上了與帶電體相同的電荷.
感應起電:將一帶電體A靠近與大地絕緣的導體B的左端時,由于電荷間的相互作用,B的左端聚集了與A相反的電荷,右端聚集了與A相同的電荷.如圖甲所示,這就是感應起電.

(1)摩擦起電的原因是不同物質(zhì)的原子束縛電子的能力不同,其實質(zhì)是發(fā)生了轉(zhuǎn)移.
(2)若用兔毛與木條相互摩擦而帶電,兔毛將帶電.
(3)如圖乙是在科技館看到的靜電游戲“怒發(fā)沖冠”,這是因為通過起電,電荷通過人體傳到頭發(fā)上,頭發(fā)由于而使頭發(fā)豎起來.

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