题目内容
【题目】拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”,设计了图Ⅰ电路,并连接了图Ⅱ电路.
(1)图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误,无法完成试验,连接错误的导线是_________(填“a”、“b”或“c”).
(2)正确连接后,继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图Ⅲ所示的曲线图.
①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中与图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是________(填“甲”或“乙”).
②已知电源电压恒为6V,根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线,得出的实验结论是_________________。从图中还可求得R1的阻值为________Ω,R2的最大阻值为_________Ω
(3)拓展探究:同学们根据串联电路的电压特点,重新设计如图Ⅳ电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值.闭合开关S,_____开关S1,___________开关S2,测出电源电压记为U合开关S,_____开关S1,___________开关S2,测出Rx电压记为Ux, Rx表达式为_________________________________.
【答案】 b 甲 串联电路中总电压等于各分电压之和 20 40 断开 闭合 闭合 断开 RX=UX.R0/(U-UX)
【解析】试题分析:本题考查串联电路的特点,难点在于对图像Ⅲ的分析。
改实验中需要将两个电压表分别并联在定值电阻和滑动变阻器两端,所以导线b接法错误,应该接在滑动变阻器的左端;
①由图Ⅲ可知甲表示电压随电流增大而增大,由欧姆定律可知甲图像是定值电阻两端电压,即电压表V1的示数;
②由图Ⅲ可知,当电流相等时,甲乙两电表示数之和始终等于6V,所以可以得出结论:串联电路中总电压等于各分电压之和;R1的阻值为:
当R2两端电压最大,电流最小时,R2的阻值最大,即;
由图Ⅳ可知闭合S,断开S1,闭合S2,读出电压表示数U(电源电压);闭合开关S、S1,断开S2,读出电压表示数Ux(Rx两端电压)。
所以Rx表达式为: .