题目内容
【题目】小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有15Ω1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
(1)小明连接电路时,开关应处于_____状态,连完电路,应将滑动变阻器的滑片移到最_____(选填“左”或“右”)端;
(2)当他将5Ω的电阻连入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为_____A。
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别换成10Ω、20Ω的定值电阻,每次闭合开关,调节滑动变阻器,控制_____(选填“电流表”或“电压表”)示数不变,并分别读取相应的电流表示数,记录在表中:
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.2 | 0.1 |
由表格中的数据可知:当导体两端的电压一定时,_____。
(4)小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、S1,此时电流表的示数为I;
②_____,此时电流表的示数为I1;
③则未知阻值电阻Rx的表达式为:Rx=_____(用R0、I、I1表示)
【答案】断开 右 0.4 电压表 电流与电阻成反比 断开S1
【解析】
(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态,并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端;
(2)电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为 0.4A;
(3)研究电流与电阻关系时,应控制电阻的电压不变;
接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别换成10Ω、20Ω的定值电阻,每次闭合开关,调节滑动变阻器,控制电压表示数不变,并分别读取相应的电流表示数,记录在表中;
比较表中数据,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,即当导体两端的电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)丙图的测量步骤:①闭合S、S1,此时电流表的示数为I;
②断开S1,此时电流表的示数为I1;
③在①中,电流表测干路电流,在②中,电流表测待测电阻的电流,根据并联电路各支路互不影响,由并联电路电流的规律知,通过定值电阻的电流:
I0=I﹣I1,
由欧姆定律,电源电压:U=I0R0=(I﹣I1)R0,
由欧姆定律得未知阻值电阻:。