题目内容
【题目】在探究“导体中的电流与导体两端电压和电阻的关系”实验中,所用的实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻、导线等.
(1)小方按图甲连接电路后,闭合开关S,会看到电压表_________________,通过分析发现,电路中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连接.
(________)
(2)小方利用定值电阻R=5Ω进行电流与电压关系实验.
①实验记录的数据如表;请根据表中数据在方格纸上画出电流I与电压U的关系图象.
(________)
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 |
电流I/A | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.32 | 0.40 |
②于是小方得出了实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.她得到结论的依据是____________.
(3)为了探究电流与电阻关系,小方利用原有实验电路,使电源电压恒为6V,增加定值电阻10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个.
①她取其中一个电阻接入电路,正确接连电路,刚闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A,则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为_________Ω.
②小方实验记录如表:分析可知表中4次实验数据,有一组是她编造的,这次实验是第_______次,判断依据是_________________.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻R/Ω | 10 | 15 | 20 | 30 |
电流I/A | 0.3 | 0.2 | 0.15 | 0.1 |
③如利用现有器材,继续完成4次实验,定值电阻两端控制电压应不少于_______V.
【答案】无示数 图像是过原点的一条直线 20 4 接入30Ω电阻时,滑动变阻器无法分得3V电压 3.6V
【解析】
(1)[1]根据甲图所示电路可知,电阻R被短路,电压表测其两端电压无示数;
[2]根据题意修改电路如下
(2) ①[3]将表中数据在方格纸上描点,连接如下图所示
②[4]根据图像可知,其为过原点的直线,是正比例图像,则说明电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(3) ①[5]刚闭合开关时,滑动变阻器滑片在最大阻值处,此时定值电阻两端电压为2V,通过的电流为0.2A,说明电阻为10Ω,电源电压为6V,则变阻器分压为4V,根据分压规律可知,变阻器电阻为定值电阻的两倍,即20Ω;
②[6][7]变阻器最大阻值为20Ω,当选用30Ω电阻时,根据分压规律可知,此时变阻器分压达不到3V,因此定值电阻分压也得不到3V,因此第4组数据为编造的;
③[8]当选用30Ω电阻时,变阻器调至最大阻值处,定值电阻分压为3.6V,根据分压规律可知,定值电阻越大,变阻器阻值分压越少,分压一定时,定值电阻越小,变阻器阻值也越小,因此定值电阻分压应不少于3.6V.