题目内容
【题目】在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小明采用的电路如图甲所示,实验中,他始终保持定值电阻 R 两端的电压为 6V 不变.实验中所用的部分器材如下:电源(电压恒为 9V),电流表(0-0.6A),电压表(0-15V),15Ω、20Ω、25Ω、30Ω 和 50Ω 的定值电阻各一只,滑动变阻器(20Ω,1A).
(1)小明将 20Ω的定值电阻接入a、b之间进行实验,在闭合开关前,应将滑片P 置于图中滑动变阻器的最____端;
(2)闭合开关后,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表示数始终为零,电压表示数始终为9V,已知导线和各处的连接完好.由此推断,电路中____(填写器材名)发生了________(选填“短路”或“断路”)故障;
(3)小明将某定值电阻接入a、b之间进行实验,闭合开关, 调节滑动变阻器,使电压表
示数为 6V, 此时电流表的示数如图乙所示,则示数为________A;
(4)当小明将 50Ω 定值电阻接入a、b之间进行实验时,你推测将出现的一个不能达到实验目的实验现象是_______________________;
(5)小明根据实验数据画出图丙所示图像,依此你得出的结论是:在电压一定时,通过电阻R的电流与它的阻值成______________.
【答案】 右 定值电阻 断路 0.24 电压表的示数调不到6V 反比
【解析】(1)在闭合开关前,变阻器连入电路中的电阻最大,应将滑片P置于图中滑动变阻器的右端;
(2)经分析,明无论怎样调节滑动变阻器,电流表示数始终为零,电压表示数始终为9V,已知导线和各处的连接完好.由此推断,电路中的定值电阻断路了;
(3)图乙中电流表选用小量程分度值为0.02A,示数为0.24A
(4)电源电压为9V,始终保持定值电阻R两端的电压为U表=6V不变,由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为,变阻器的电压为定值电阻电压3V/6V的,根据分压原理,变阻器的电阻为定值电阻的1/2倍,即为
,即要保持定值电阻R两端的电压为6V不变,当接入最大的定值电阻时,变阻器要连入电路中的电阻为25Ω才能完成实验,而题中变阻器的最大电阻只有20Ω,变阻器的最大电阻太小,电压表的示数调不到6V;
(5)由图丙知,I与电阻的倒数成正比,所以得出的结论是:在电压一定时,通过电阻R的电流与它的阻值成反比;
故答案为:(1). 右 (2). 定值电阻 (3). 断路 (4). 0.24 (5). 电压表的示数调不到6V (6). 反比