题目内容
【题目】探究电流与电阻的关系。
(实验器材)电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A,0~3A量程均可用)一只、电压表(0~3V,0~15V量程均可用)一只、开关一个、7个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、50Ω)、滑动变阻器(50Ω 1A)、导线若干。
(1)连线时,开关应该__________,正确连线后,闭合开关时发现,无论怎样移动滑片电流表示数为零,电压表有明显偏转,原因可能是_____________________。
(2)小明先用5Ω的定值电阻进行第1次实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数为0.5A;再将10Ω的电阻去更换5Ω电阻进行第2次实验,移动滑动变阻器的滑片观察电压表示数变化到某数值后,记录此时电流表读数为____________。
(3)若本实验7个定值电阻都用上,则控制定值电阻两端的电压范围为______________。
【答案】断开 定值电阻断路 0.25A 3V~5V
【解析】
(1)[1]连接电路时,开关应先断开。
[2]串联电路中,无论怎样移动滑片电流表示数为零,说明电路中断路,又因为电压表有明显偏转,所以应该是与电压表并联的定值电阻断路。
(2)[3]把5Ω电阻接入电路时,电流为0.5A,所以由U=IR可知,电阻两端电压为2.5V。此实验探究电流与电阻的关系,所以必须保证电压不变,即电阻两端电压保持2.5V不变,换成10Ω电阻后,电压仍为2.5V,所以第二次电流为:
。
(3)[4]滑动变阻器允许通过的最大电流是1A,所以确定1A为电路中的最大电流。电路中电阻最小时电流最大,当R1=5Ω,滑动变阻器阻值为零时电阻最小,此时定值电阻电压为:
。
电路中电阻最大时,电路才有最小电流和电压,所以当R7=50Ω,滑动变阻器阻值为最大值时,电路电阻最大,此时定值电阻电压为U7,由串联分压公式得:
U7=3V
所以7个定值电阻都用上,则控制定值电阻两端的电压范围为3V~5V。
【题目】在复习电学“电流跟电压、电阻的关系”实验时,某实验小组利用的器材有:两节新干电池、学生用电压表、电流表、滑动变阻器(10Ω 1A)可选用定值电阻为 5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,30Ω,实验电路如甲图所示
电压 U/V | 电流 I/A |
0.5 | 0.1 |
1.0 | 0.2 |
2.0 | 0.4 |
2.5 | 0.5 |
3.0 | 0.6 |
(1)请将实物电路补充完整_________。要求:变阻器滑片P向右移动时,电流表示数增大。
(2)在探究 I 与 U 的关系时。小明利用 5Ω 的电阻进行实验,得到上表所示数据。则分析数据,得出实验结论:__________________。
(3)在探究I与 R的关系时,小聪先用 5Ω 的电阻进行实验,闭合开关,移动滑片此时电流表的示数如乙图所示,则电路中电流是_____A;再将5Ω换成10Ω进行实验移动滑片直电压表示数为_____,并记录电流表的数据。小聪还想多测几组数据,但他不能选用题中所给的定值电阻是_____。