题目内容
【题目】小李同学用如图甲所示的电路图,研究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,电源电压恒为6V,5个定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器最大阻值为30。
(1)小李同学根据图甲所示的电路图连接实物的过程中,滑动变阻器的滑片应滑到最_____(填“左”或“右”)端。
(2)小李同学在按步骤操作时,选一个“5Ω”的电阻,测得电流表示数为0.5A,当换成“10Ω”的电阻来做时,马上读数,发现电流表的示数不是0.25A,(不考虑温度对电阻的影响),你认为电流表的读数将会是_____(填“大于”或“小于”)0.25A,此时滑片应该向_____移动(填“左”或“右”),眼睛应观察_____表;
(3)第5次实验中,将定值电阻由20Ω换为25Ω时,小李发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,始终无法达到实验要求。此时小李可采取的措施是_____(选填序号);
A.更换一个新的电压表
B.增加一节干电池
C.用最大阻值为50Ω的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还有_____的作用;
(5)正确操作后根据记录的数据绘制如图乙所示的图象,根据图象得出的结论是_____。
【答案】 右 大于 右 电压 C 控制电压表示数不变 电压一定时,导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大位置,故应滑到右端。
(2)由题,在按步骤操作时,选一个“5Ω”的电阻,测得电流表示数为0.5A,由欧姆定律可得,电压表示数U=IR=0.5A×5Ω=2.5V;
当换成“10Ω”的电阻来做时,根据串联分压原理,定值电阻两端电压高于2.5V,由可知,电路中的电流大于0.25A;
因为探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端电压不变,所以要增大滑动变阻器的电压,根据串联分压原理,此时滑片应向右移动,眼睛观察电压表示数为2.5V时为止。
(3)根据串联电路的电压关系,滑动变阻器分得的电压UP=6V-2.5V=3.5V,滑动变阻器的电压为定值电阻电压的倍,将定值电阻由20Ω换为25Ω时,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为定值电阻的1.4倍,即1.4×25Ω=35Ω>30Ω,故应选用最大阻值为50Ω的电阻,选C。
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还有控制电压表示数不变的作用;
(5)由图乙可知,图象中每个点的对应的电流与电阻的乘积相同,所以根据图象得出的结论是电压一定时,导体的电流与导体的电阻成反比。