题目内容

【题目】小尧为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路,用到的器材有:电源(电压3V不变),标有”20Ω 1A“字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干。

(1)电路连接完毕,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_____端(选填”A“或”B“);

(2)闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表示数不为零,出现这种现象的原因可能是定值电阻R_____(选填“断路”或“短路”);

(3)小尧排除故障后,电路中接入5Ω电阻时,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为U,此时电流表的示数如图乙所示;接着用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路再次实验,此时应将电压表的示数调为_____V,再记录此时电流表的示数;然后用15Ω电阻替换10Ω电阻继续实验,她发现无论如何调节滑动变阻器的阻值,电压表示数都无法调至U,原因可能是_____(答一种情况即可)。

【答案】B 断路 1 滑动变阻器最大值太小

【解析】

1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最大值处;

2)电流表示数几乎为零,说明电路是断路,电压表有示数,由此分析判断;

3)探究通过导体的电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变即电压表的示数不变;

根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系,由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因。

1)为了保护电路,由图知甲知闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最大值B端;(2)闭合开关,发现电流表示数几乎为零,说明电路可能有断路,电压表示数不为零,说明电压表到电源间是通路,所以故障可能是R断路了;(3)电路中接入5Ω电阻时,定值电阻两端电压:U=IR=0.2A×5Ω=1V,探究通过导体的电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,所以用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路,移动滑片P,应使电压表示数为1V时再记录此时电流表示数;由于滑动变阻器的最大阻值太小,把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压还是较小,定值电阻两端的电压值过高,不能使电阻两端电压达到要求的值。

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