题目内容
小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时,电路图与实物图如图所示.已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定,电流表A的量程为0~0.6安,电压表V1的量程为0~3伏,电压表V2的量程为0~15伏,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样.
(1)小明按电路图将实物连接起来,闭合开关前滑动变阻器的滑片应放在端(填“左”或“右”).闭合开关,发现电流表A与电压表V1的示数为零,电压表V2的示数不为零,若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障.则故障是 .
(2)排除故障后,继续进行实验,记录电流表A与电压表V1的示数,得到一组实验数据,如下表所示.
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压表V1示数(V) | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 |
电流表A示数(A) | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.24 |
(3)实验中,记录电流表A与电压表V2的示数,得到一组实验数据,根据实验数据作出U-I图线(实线部分),如图所示.则该实验中,在保证实验器材安全的前提下,电路中允许通过的最大电流为 安.
(1)右、滑动变阻器R2断路;(2)正;(3)0.3
解析试题分析:
(1)①滑动变阻器下端选择的是左面的接线柱,因此在闭合开关前,滑片要移到右端;
②电流表A为零,说明电路中R1或R2断路;电压表V1的示数为零,说明R1短路或R2断路;电压表V2的示数不为零,说明R1没有断路,R2没有短路,综合分析上述可能性,因此故障只能是电阻R2断路。
(2)分析表格中记录的数据,得到的结论是当导体的阻值不变时,通过导体的电流与电压成正比。
(3)在“保证实验器材安全的前提下”,指的是电路中最大电流不能超过电流表的量程0.6A,电压表V1的示数不能超过3V,电压表V2的示数不能超过15V.从(2)的表格中,计算出定值电阻R1的阻值R1=,电压表V1允许的最大电压是3V,因此为保护电压表V1,电路中允许的最大电流I=。
考点:探究通过导体的电流与电压的关系
(8分)如图是小鹭同学探究“保持电压不变时,通过导体的电流与电阻的关系”的电路图.所用实验器材是:电源(6V)、电流表(0﹣0.6A)、电压表(0﹣3V)、电阻箱(0﹣999.9Ω)、滑动变阻器(50Ω 1A)、开关、导线若干.
(1)小鹭正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表有示数,电流表没有示数,则故障可能是 .
(2)排除故障后,小鹭继续操作.请将以下步骤按正确顺序排列 (填字母).
A、调节滑动变阻器,使电压表示数保持某值不变.
B、调节电阻箱,改变其接入电路的阻值,记入下表.
C、将滑动电阻器的滑片P置于使接入电路的阻值最大位置,闭合开关.
D、读出电流表示数,记入下表.
实验序号 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 6 | 0.40 |
2 | 8 | 0.30 |
3 | 12 | 0.20 |
(4)保持上述电压表示数不变,要测量更多组数据,为保证实验顺利完成,电阻箱接入电路的阻值不得小于 Ω,不得超过 Ω.
在探究电流与电压、电阻的关系中:
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A),导线若干。
【实验过程】
(1)在虚线框内画出图所示实物图的电路图。
(2)小明按图14正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最_________端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程。你认为造成这一现象的原因是 。
(3)小红在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,并记下电流值。接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),当他接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“左”或“右”),直至 ,再次记下电流值。
(4)接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(5)小红实验时所选择的滑动变阻器规格是 。