题目内容
【题目】如图甲所示电路中,电源电压U0保持不变,初始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上开关后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数,且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图乙、丙所示。根据图象可知:
(1)断点位置x等于________cm处,电源电压U0等于__________V;
(2)电阻R2的阻值等于__________Ω。
【答案】5 3 5
【解析】
(1)[1]由丙图可知,当滑到5cm处时,电路中电流表才有示数,故断点位置在5cm处;
[2]对比乙、丙两图可知,当电路无电流时,电压表串联接入电路,此时电压表示数为电源电压,由乙图可读出电源电压为3V;
(2)[3]由乙、丙可得,当滑动变阻器左滑10cm时,滑动变阻器接入阻值为0,则此时电阻R2两端电压为电源电压,对应电流为0.6A,故由欧姆定律可计算R2电阻为:
【题目】小明同学用下列器材探究“电流与电压和电阻的关系”:电压15V保持不变的电源,规格是“50Ω 1A”的滑动变阻器,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的电阻各一个,满足测量需求的电流表,电压表各一个。
(1)图甲是他连接的电路,请改动一根导线,使电路连接正确,在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;__________________
(2)电路连接正确后,小明先探究“电阻R0一定,电流与电压的关系”,他将10Ω的电阻作为R0接入电路,闭合开关,通过调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端在不同电压时的电流值,记录如表1所示。第3次实验时电流表的读数如图乙所示,则此时流经电阻的电流为_________A。分析数据,可以得出结论:在电阻一定时,流经导体的电流和导体两端的电压成_________;
表1
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
U/V | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
I/A | 0.30 | 0.41 | 0.62 |
表2
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
R/Ω | 10 | 20 | 30 | 40 |
I/A | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
(3)小明再探究“电压U0一定,电流与电阻的关系”:
①他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入表中;断开开关S,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值_________(增大/减小),他这样操作的目的是_________。
②表2是小明的实验数据,老师指出有一组数据不符合实际,你认为这是实验次序_________的数据。若不更换实验器材,在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得到4组I、R的数据,完成实验,所保持不变的电压U0的取值范围应满足_________。