题目内容
【题目】如图是小兰探究“电流与电压、电阻关系”时所连电路,其中有一根导线连错了,改正后探究“电流与电阻的关系”时,用到如下器材:电源电压6V,电流表、电压表各一只,定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,开关一只。实验数据如下表:
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.2 | 0.15 | 0.1 |
(1)请你在图中错误导线中打上“×”,再画线改到正确的位置上;
(________)
(2)根据表中数据可知电阻R两端电压U=______V;测量了5Ω的定值电阻两端的电压和电流后,换上10Ω的定值电阻,闭合开关,此时应将滑片P向______(选填“左”或“右”)移动;
(3)细心的小明仔细分析数据,他发现有一组数据是不可能做出来的。请你说出小明说的是哪组数据,他判断的依据是什么?_____
【答案】 3 左 “30Ω 0.1A”;电路的最小电流为0.12A
【解析】
(1)[1]原图中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,答案如下图所示:
。
(2)[2]根据表中数据,由欧姆定律可知电阻R两端电压
根据串联分压原理可知,将定值电阻R由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左移动。
(3)[3]滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,可知变阻器的最大电阻为20Ω,当定值电阻为30Ω时,变阻器的最大电阻连入电路时,由欧姆定律,电路的最小电流为
故“30Ω0.1A”是不可能做出来的。
【题目】复习课上小明同学要做几个实验。电源电压3V保持不变,滑动变阻器的规格是“5Ω 0.5A”,阻值为5Ω、10Ω,15Ω、20Ω的电阻各一个,电流表(0.6A),电压表(3V)各一个。
(1)用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并在图中补画出正确的连线___________。
(2)小明先探究“电压U一定,电流与电阻的关系”:
a、他将5Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入表中断开开关S,小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关S,接下来的操作是________。
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 |
I/A | 0.40 | 0.20 | 0.16 | 0.10 |
b、表是小明提交的实验数据,老师指出有几组数据不符合实际,你认为应该是实验中的实验次序________的数据,若不更换实验器材,在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻。顺利得到4组I、R数据,完成实验,所保持不变的电压U0的取值范围应满足____________。
(3)小明再探究“电阻R一定,电流与电压的关系”,他将10Ω的电阻作为R接入电路,闭合开关S,通过调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端施加不同电压时对应电流值,小明根据数据绘制出I﹣U图象,如图乙中a所示,得到结论。实验完成后,将电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,重复上述实验过程,绘制出I﹣U图象,应该是图乙中____________(选填“a”、“b”、“c”)所示,若图象中A、B、C、D四点电阻RA、RB、RC、RD都存在,则电阻由小到大顺序为____________,灯泡额定功率为____________ W。
(4)小明接着想利用此电路测量小灯泡的额定功率,发现电流表坏了,又向老师要一个开关和阻值为R0的定值电阻,下面是小明设计的四个电路,你认为可行的是____________。