题目内容
【题目】小华用图甲所示电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,所用器材如下:电压表(0~3V,0~15V),电流表(0~0.6A,0~3A),滑动变阻器A(0~10Ω),滑动变阻器B(0~15Ω),阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个,两节新干电池(电压为3V)、开关和导线若干)
(1)用笔划线代替导线,将图甲电路连接完整_____________.(让滑动变阻器刚好在最大值)
(2)开关闭合后发现电流表有示数,电压表示数为0,原因可能是_____
(3)在AB间接5Ω电阻,移动滑片,电流表示数如图乙所示,其值为_____A.
(4)在AB间换接10Ω电阻,移动滑片,直到电压表示数为_____V,此时滑动变阻器接入电路的电阻比5Ω电阻接入电路时要_____(大/小).
(5)为了使实验在上述保持不变的电压下顺利进行,应选用滑动变阻器______(A/B),如万一选择了另一只滑动变阻器,在不添加实验器材的情况下,顺利完成实验办法是____________(办法要具体)
【答案】 AB间的短路 0.3A 1.5V 大 B 让不变的电压大于等于1.8V
【解析】
(1)要使滑动变阻器在电路中的电阻最大,应使其接入电路中的电阻线最长;(2)电流表有示数,则应排除断路,电压表示数为零,则说明电阻两端无电压,被短路;(3)确定电流表的量程和分度值,读出电流值;(4)根据U=IR计算出电压值;根据串联电路,电压之比等于电阻之比,电压之比不变,定值电阻增大后,滑动变阻器电阻也要增大;(5)电阻的阻值越大,所需滑动变阻器的阻值越大,根据电阻的最大阻值计算出滑动变阻器的值便可判断。
(1) 要使滑动变阻器在电路中的电阻最大,应使其接入电路中的电阻线最长,所以连接滑动变阻器的左下接线柱,如下图
(2)开关闭合后发现电流表有示数,电压表示数为0,说明与电压表并联的电阻两端没有电压,故是电阻短路造成;(3)电流表选0-0.6A的量程,分度值为0.02A,故此时的电流为0.3A,(4) 电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,故电压应保持不变,和上次定值电阻两端电压相等,即U=IR=50.3A=1.5V;由第三问知,电阻两端的电压为1.5V,换接10的电阻后,电阻两端的电压将变大,为保持电阻两端的电压为不变,应增大滑动变阻器的阻值;当电阻的阻值15时,滑动变阻器两端的电压为=3V-1.5V=1.5V;电路中的电流I===0.1A,则滑动变阻器的阻值为=15所以应选择B;A的最大阻值为10,根据串联分压的知识,当滑动变阻器的阻值最大时,定值电阻两端的电压为:=,所以电阻两端的电压最低为1.8V。