题目内容
【题目】小美利用如图甲电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲的电路图将图乙实物图补充完整_________。(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙I﹣R图象。
①由实验图象可得出的结论:_____。
②上述实验中,小明利用5Ω的电阻完成实验后,接下来的操作是:将10Ω的电阻接入电路中,闭合开关,向_____(选填“左”“右”)移动滑片,使电压表示数为_____V,读出电流表的示数。
(3)图丙中阴影部分的面积表示_____。
(4)为完成整个实验,根据上述定值电阻,应选择最大阻值至少为_____Ω的滑动变阻器,若实验室只有最大阻值为20Ω的滑动变阻器,上述定值电阻中有_____个不能够完成上述实验。
【答案】 电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比 左 2.5 定值电阻R两端的电压 35 3
【解析】
(1)将电压表与电阻并联,滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:
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(2)①电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比 ;②由图象知,当R=5Ω时,电流表的示数为0.5A,所以电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,在整个过程中,R两端的电压保持2.5V不变;将5Ω的电阻换为10Ω后,电压表的示数变大,本实验的前提是控制电压表示数不变,所以应减小电压表的示数,增大滑动变阻器两端的电压,所以应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向左滑动,保持电压表的示数为2.5V,并读出电流表的示数。 (3)图丙阴影部分的面积表示定值电阻R两端的电压(4) 探究电流跟电阻的关系时应该保持定值电阻两端的电压不变,由图丙可知:电路的最小电流为0.1A,电阻R的最大阻值为25Ω;则定值电阻两端的电压为U =IR =0.1A×25Ω =2.5V;根据串联电路的分压规律可知滑动变阻器两端的电压为:U′=6V2.5V =3.5V;则滑动变阻器接入电路的阻值:R′= =35Ω;即滑动变阻器的最大阻值至少为35Ω;因为无论定值电阻的阻值如何变化,其两端的电压总保持2.5v不变,又电源电压一定,所以滑动变阻器两端的电压也一定为:6V-2.5V =3.5V,根据串联路的分压规律的,据此可以分别计算出当定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω时所对应的滑动变阻器连入的阻值是7Ω、14Ω、21Ω、28Ω、35Ω,由此可知有3个不能够完成上述实验。