题目内容
【题目】“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了2节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为10Ω、20Ω和40Ω的定值电阻各一个以及导线若干:
(1)请根据图甲,用笔画线将实物图(图乙)连接完整(要求导线不交叉,当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大)_________;
(2)将滑动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是______________________________________________。
(3)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入下面表格.第一次电流表的示数如图丙所示,读数为__________A。实验过程中应保持电压表示数为__________V不变。
(4)由表中数据可能:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_______(选填“配比”或“反比”)。
(5)根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是_______(选填“A”或“B”).
A.“50Ω 0.5A” B.“10Ω 1A”
【答案】 定值电阻断路 0.2 2 反比 A
【解析】(1)根据“当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大”这一要求把滑动变阻器连入电路;
(2)若电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,由此判断出故障;
(3)先看电流表量程,再读数,根据欧姆定律算出电压;
(4)根据欧姆定律,分析表中数据得出结论;
(5)根据表格中数据,用公式计算出导体两端的电压;根据串联电路电压的规律结合分压原理,求出当最大的定值电阻接入电路中时,滑动变阻器连入电路中最大阻值确定变阻器的规格。
解答:(1)根据滑片向右移动时滑动变阻器的阻值变大可知,应将滑动变阻器的左下角接线柱连入电路,上面两个接线柱任选一个,答案如下图所示:
(2)将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,说明电路为断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表可以与电源的两极接通。则故障可能是定值电阻断路。
(3)电流表使用的是0.6A量程,此时示数为0.2A,在研究电流与导体的电阻的关系时,电压是相同的,所以电压为;
(4)由表中数据,根据欧姆定律,即电流与电阻之积为一定值,故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)由(4)知,电压表;根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为,变阻器的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当最大定值电阻连入电路中时,变阻器连入电路中的电阻为,即变阻器的最大阻值至少为20欧,因此选择滑动变阻器A。
故答案为:(1). (2). 定值电阻断路 (3). 0.2 (4). 2 (5). 反比 (6). A