题目内容
【题目】小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,器材如图所示,电源电压恒为1.5V,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个.
( 1)图乙所示的电路缺少一根导线,请按图甲所示的电路图在图乙中画出正确连线.
(______________)
(2)小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路,将滑片P滑到_____(选填“A”或“B”)端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图丙所示,该示数为_____A.
(3)接下来,小宇同学应该_____,并且将滑动变阻器阻值调到最大处,然后将5Ω的电阻替换为10Ω.闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为_____V,将电流表示数记录在表格中.
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | _____ | 0.1 | 0.05 |
(4)将定值电阻换成20Ω重复第(3)的操作,由表格中数据发现:在电压一定时,电流与电阻成_____(选填“正比”或“反比”).本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路,无论怎样调节滑片P,电压表示数始终_____(选填“大于”或“小于”)所需电压.
【答案】 B 0.2 断开开关 1 0.2 反比 大于
【解析】
(1)[1]由甲图所示电路图知道,应将电压表与电阻并联,故电路连接如下:
(2)[2]为保护电路,连接电路时应将滑片P滑到阻值最大处的B端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值;
[3]因为电源电压为1.5V,接入电路电阻大于5Ω,因此电流小于0.3A,故由图丙所示知道,电流表选用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,电流为0.2A;
(3)[4]连接电路过程中应断开开关,并将滑动变阻器调至最大阻值处;
[5]研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,所以,应将5Ω的电阻替换为10Ω,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数是:
U=IR=0.2A×5Ω=1V;
[6]由于电路接入5Ω时,电流为0.2A,将示数记录在表格中;
[7]横向比较表中数据知道,电阻为原来的几倍,电流为原来的几分之一,即在电压一定时,电流与电阻成反比;
[8]探究中,若换用30Ω的定值电阻接入电路,当变阻器的最大电阻连入电路中时,由电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流是:
,
定值电阻的最小电压是:
U定值=I小R定值=0.0375A×30Ω=1.125V。
所以,无论怎样调节滑片P,电压表示数始终大于所需电压。