题目内容
【题目】探究“电流与电阻关系”的实验中,已知电源电压为6V且保持不变,实验所用电阻R的阻值分别为5Ω 10Ω, 20Ω,滑动变阻器的规格为"30Ω 2A"。
(1)小明连接的图甲电路中存在连线错误,只需改动一根导线,即可使连线正确.请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法____.
(2)请设计实验数据记录表,画在虚线框内_____。
(3)小明将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,读出相应的电流值记录在表格中;然后更换电阻重复上述实验.当接入20Ω的电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都无法达到2V,其原因是__。
(4)小明又用图乙所示的电路测未知电阻Rx的阻值,图中Ro为定值电阻,他先将导线a端接到电流表“一”接线柱上,电流表示数为I1,然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上,电流表示数为I2,则Rx的阻值为__。(用I1 , I2 , Ro表示)
【答案】 滑动变阻器最大阻值小了 I2Ro/(I1 - I2)
【解析】
(1)由图知,电压表串联在了电路中,且电阻R未正常接入电路.电路如图,应将电压表与电阻R并联;
(2)探究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,应记录电阻和对应的电流大小,为得出普遍性的规律,要多次测量,如下所示
(3)调节滑动变速器使电压表示数为2伏,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压
,变阻器的电阻是定值电阻电压的倍,根据分压原理,当接入20欧的电阻时,变阻器连入电路中的电阻为定值电阻的2倍,即,故发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都无法达到2伏,其原因是变阻器的最大电阻太小;
(4)他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上,电流表示数为I1,此时电流表测量两电阻并联的总电流;然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上,电流表示数为I2,此时电流表测通过R0的电流,根据欧姆定律 ,此时R0的电压即电源电压:;因定值电阻的电压始终为电源电压,由欧姆定律,通过R0的电流大小不变,根据并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流,由欧姆定律,待测电阻: 。
故答案为: (1). (2). (3). 滑动变阻器最大阻值小了 (4). I2Ro/(I1 - I2)