『壹』 如圖,是研究歐姆定律的實驗裝置:請你幫他根據電路圖連接實物
電源電壓為6V,所以復電壓表量程選制擇0~15V量程,不確定電路電流大小,所以電流表選擇大量程;
採用「電流流向法」,電流從電源正極出發,依次串聯開關、電流表、滑動變阻器、定值電阻回到電源負極,再將電壓表並聯在定值電阻兩端,如下圖所示:
『貳』 探究歐姆定律 實驗裝置 請根據實物電路,將電路圖填寫完整: 表格 表1R1=5Ω 次數 1 2 3 U/V 2 4
(抄1)與定值電阻並聯的是電壓表,串聯在電路中的是電流表,電路圖如下:
(3)橫向分析表1、表2的數據,可以得到:在電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比.
得出實驗結論的方法是比較法;
故答案為:圖略;反;比較.
『叄』 歐姆定律的實驗驗證
歐姆第一階段的實驗是探討電流產生的電磁力的衰減與導線長度的關系,其結果於1825年5月在他的第一篇科學論文中發表。在這個實驗中,他碰到了測量電流強度的困難。在德國科學家施威格發明的檢流計啟發下,他把斯特關於電流磁效應的發現和庫侖扭秤方法巧妙地結合起來,設計了一個電流扭力秤,用它測量電流強度。歐姆從初步的實驗中發出,電流的電磁力與導體的長度有關。其關系式與今天的歐姆定律表示式之間看不出有什麼直接聯系。歐姆在當時也沒有把電勢差(或電動勢)、電流強度和電阻三個量聯系起來 。
在歐姆之前,雖然還沒有電阻的概念,但是已經有人對金屬的電導率(傳導率)進行研究。歐姆很努力,1825年7月,歐姆也用上述初步實驗中所用的裝置,研究了金屬的相對電導率。他把各種金屬製成直徑相同的導線進行測量,確定了金、銀、鋅、黃銅、鐵等金屬的相對電導率。雖然這個實驗較為粗糙,而且有不少錯誤,但歐姆想到,在整條導線中電流不變的事實表明電流強度可以作為電路的一個重要基本量,他決定在下一次實驗中把它當作一個主要觀測量來研究。
在以前的實驗中,歐姆使用的電池組是伏打電堆,這種電堆的電動勢不穩定,使他大為頭痛。後來經人建議,改用鉍銅溫差電偶作電源,從而保證了電源電動勢的穩定。
1826年,歐姆用上面圖中的實驗裝置導出了他的定律。在木質座架上裝有電流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盤,s是觀察用的放大鏡,m和m'為水銀杯,abb'a'為鉍框架,鉍、銅框架的一條腿相互接觸,這樣就組成了溫差電偶。A、B是兩個用來產生溫差的錫容器。實驗時把待研究的導體插在m和m'兩個盛水銀的杯子中,m和m'成了溫差電池的兩個極 。
歐姆准備了截面相同但長度不同的導體,依次將各個導體接入電路進行實驗,觀測扭力拖拉磁針偏轉角的大小,然後改變條件反復操作,根據實驗數據歸納成下關系:
x=q/(b+l)式中x表示流過導線的電流的大小,它與電流強度成正比,A和B為電路的兩個參數,L表示實驗導線的長度。1826年4月歐姆發表論文,把歐姆定律改寫為:x=ksa/ls為導線的橫截面積,K表示電導率,A為導線兩端的電勢差,L為導線的長度,X表示通過L的電流強度。如果用電阻l'=l/ks代入上式,就得到X=a/I'這就是歐姆定律的定量表達式,即電路中的電流強度和電勢差成正比而與電阻成反比。
『肆』 回顧實驗和探究:(1)探究歐姆定律: 實驗裝置 請根據電路圖將實物電路連接完整: 方法步驟
(1)①由於在探究歐姆定律的 實驗中,變阻器應串聯在電路中,且所選的接線柱應該是「一上一下」,故答案見下圖:
③根據表1或表2得出:在電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比;
根據表1和表2得出:在電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比.
(2)①由圖知,兩電阻串聯,實驗中用溫度計來顯示電阻產生熱量的多少;
②根據Q=I2Rt,R甲>R乙,通過兩導體的電流相同,經過一段時間後,甲產生的熱量較多,溫度計的示數較大.
③由Q=I2Rt可知,在電流和通電時間一定時,產生的熱量與電阻成正比.
④將甲、乙兩瓶換成匝數不同的電磁鐵,發現甲吸引大頭針的數目多,說明甲的匝數多.
若滑動變阻器滑片向左移動,則滑動變阻器接入電路的阻值減小,故電路中的電流變大,因此吸引大頭針的數目變多;
⑤電流通過導體產生熱量的多少用溫度計的示數變化來體現,這是利用轉換法.
該實驗拓展中也用到這種方法,把電磁鐵磁性強弱用吸引大頭針的多少來體現.
故答案為:(1)②0.9;0.3;③電阻一定;正比;反比;
(2)①串;溫度計的示數;②甲的溫度計示數較大;③在電流和通電時間一定時,產生的熱量與電阻成正比;④甲;多;⑤轉換;吸引大頭針的多少.