题目内容
【题目】小明用甲图所示器材探究通过导体的电流与导体电阻的关系。电源电压恒为 6V,R 为电阻箱且标有“0~999.9Ω”、滑动变阻器标有“60Ω 2A”。
(1)连接电路过程中,开关 S 应该处于_____状态,连接好电路后,闭合开关,发现电流 表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变且接近电源电压,造成这一现象的原因可能是_____。
(2)排除电路故障后,调节电阻箱 R 使其接入电路的阻值为 4Ω,移动滑片,使电流表示数 如图乙所示;当把电阻箱的阻值调为 8Ω 后,接着应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为_____V,同时记下对应的电流值。
(3)实验过程中若保持电阻箱两端的电压为 1.5V,就本实验所用器材,电阻箱可接入的最大阻值为_____Ω。
【答案】断开 电阻箱 R 断路 B 2 20
【解析】
(1)连接电路时,开关要断开;
若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电阻箱断路了;
(2)根据图中电流表选用的量程确定分度值读数,由欧姆定律求电压表示数,
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(3)根据串联电路电压的规律和分压原理求解。
(1)连接电路过程中,开关S应该处于断开状态,连接好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变且接近电源电压,造成这一现象的原因可能是电阻箱断路。
(2)图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.5A,由欧姆定律的变形公式,电压表的示数:U=IR=0.5A×4Ω=2V,根据串联分压原理可知,将定值电阻由4Ω改接成8Ω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,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B端移动,使电压表的示数为2V,同时记下对应的电流值;
(3)滑动变阻器标有“60Ω,2A”,表示其最大电阻为60Ω,实验过程中若保持电阻箱两端的电压为1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为:6V1.5V=4.5V,根据分压原理,电阻箱分得的电压为变阻器电压的=,根据分压原理,电阻箱可接入的最大阻值为×60Ω=20Ω。