题目内容
【题目】小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验:
(1)小明选择了如下器材:电源(电压恒为 4.5 V)、滑动变阻器“20 Ω 2 A”、电流表、电压表、开关、定 值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的各一个)、导线若干。
①小明在检查实验仪器时,发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,小明应_____;
②请用笔画线代替导线帮助小明完成图甲电路的连接;
(______)
③开关闭合前,小明应将滑动变阻器的滑片置于_____(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表 有示数,电压表示数为零。经检查,电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是_________;
④排除故障后,小明先将 5 Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为 2 V,再将 5 Ω电 阻换成 10 Ω电阻后,小明接下来的操作是:_____ ;当把 10 Ω的电阻换成 20 Ω的电阻后,无论怎样 调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值,说明_____;
⑤更换器材后重新实验,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____比
(2)上述实验结束后,小明和同学们想要测量额定电流为 0.3 A 小灯泡的额定功率,却发现电压表已经损坏, 于是他们利用“20 Ω 2 A”的滑动变阻器以及原有器材,又设计了如图乙所示电路,测量过程如下:
①_____(填开关通断情况),移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 0.3 A 时,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,_____(填开关通断情况),记下电流表的示数为 0.3 A;
③则小灯泡的额定电功率为_____W
【答案】将电流表的指针调零 B 定值电阻短路 移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数保持2V不变 滑动变阻器连入电路的电阻为:
大于滑动变阻器的最大阻值 反比 只闭合S1 只闭合S2
【解析】
第一空.使用电流表之前首先进行观察,发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,接下来则应将电流表的指针调零;
第二空.电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻的两端,电路图连接如下:
第三空.为保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应该移到最大阻值处,由图可知应该移至B端;
第四空.电流表有示数说明电路是通路,电压表示数为零则说明与其并联的定值电阻短路;
第五空.由控制变量法的思路可知:当将 5 Ω电 阻换成 10 Ω电阻后,小明接下来的操作是:移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数保持2V不变 ;
第六空.电阻换成 20 Ω的电阻后,根据串联电路的分压规律可知:滑动变阻器应该分2.5V电压,则滑动变阻器连入电路的电阻为:大于滑动变阻器的最大阻值,所以无论怎样 调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值;
第七空.可得结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
第八空.第一次只闭合S1,(滑动变阻器使用左半段与灯泡串联)移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为 0.3 A 时,小灯泡正常发光;
第九空.保持滑动变阻器的滑片位置不动,第二次只闭合S2,(电路中只由滑动变阻器右半段接入电路)
第十空.电路电压不变,两次电路中电流相等,说明左段电阻与灯泡电阻之和等于右段电阻,
R滑右==15
,RL=15
-5
所以小灯泡的额定电功率为P额=。
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