题目内容
【题目】现有下列器材:蓄电池(6V)、电流表、(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~5V),定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电流与电阻的关系”;
(1)实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片。使电压表示数保持不变,测出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中,请你利用表格中的数据,在图1坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图象;
(________)
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电阻R/Ω | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | 5 |
电流I/A | 0.1 | 0.12 | 0.15 | 0.2 | 0.3 | 0.6 |
(2)在做完第五次实验后,接下来的操作是:断开开关,将10Ω的定值电阻更换为5Ω的定值电阻,直接闭合开关,此时电压表的示数为_______V,应将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为_______V时,读出电流表的示数;
(3)通过实验及表格数据可得出结论:当电压一定时,_____________________;
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器__________________。
A.50Ω 1.0A B.50Ω 0.5A C.20Ω 1.0A D.20Ω 0.5A
【答案】 2 左 3 当电压一定时,电流跟电阻成反比 A
【解析】
(1)[1]根据表中实验数据,先在坐标系内描出对应点,然后作出图象,如图所示:
;
(2)[2]由表格中的数据可知,定值电阻两端保持不变的电压是:
;
由表格中的数据可知,当定值电阻的阻值是10Ω时,电路中的电流是0.3A;由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路中的电阻是:
;
将10Ω的定值电阻更换为5Ω的定值电阻,直接闭合开关时,电路中的电流是:
;
此时电压表的示数为:
;
[3][4]由题意可知,定值电阻两端电压保持3V不变,由串联电路的分压特点可知,此时需要把滑动变阻器接入电路中的阻值调小,所以需要把滑片向左调;使电压表的示数是3V;
(3)[5]由表中数据可知,当定值电阻两端的电压保持不变时,电流随着电阻阻值的增大而减小,即当电压一定时,电流跟电阻成反比;
(4)[6]电压表控制的电压为3V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:
;
滑动变阻器分得的电压与电压表示数相等,根据分压原理,当定值电阻接入30Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为:
;
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器;又由表格中的数据可知,电路中最大的电流是0.6A,所以应该选择的滑动变阻器的规格是“50Ω 1.0A ”;故选A。