题目内容
【题目】小谢同学利用电源、电压表,电流表、导线、开关、标有“10Ω 1A”的滑动变阻器和三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)等器材“探究电流与电阻的关系”。
(1)如图甲是小谢连接的实验电路,检查发现电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(____________)
(2)改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近于电源电压,若电路只有一处故障,其故障是_____。
(3)排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙所示,其示数为_____A;
(4)把5Ω的电阻先后换成10Ω、20Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持_____V不变,该实验得出的结论是:_____;
(5)实验完成后,小谢发现实验台上有一个阻值标号不清的电阻,他设计了图丙所示的电路,只用一只电流表,测出了未知电阻Rx的阻值。(R0为已知)
①同时闭合开关S、S1,读出电流表示数I1
②_____
③未知电阻Rx=_____(用已知量和测量量的符号表示)。
【答案】 R断路 0.4 2 电压不变时,电流与电阻成反比 只闭合S,读出电流表示数I2
【解析】
(1)原电路中,电压表电流表串联后再与R并联是错误的,电流表应与R串联,电压表与R并联,改正后如下所示:
(2)改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近于电源电压,若电路只有一处故障,其故障是R断路;
(3)排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.4A;
(4)在(3)中,由欧姆定律,电阻的电压为:
U=IR=0.4A×5Ω=2V,研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,故把5Ω的电阻先后换成10Ω、20Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持2V不变,该实验得出的结论是:电压不变时,电流与电阻成反比;
(5)实验完成后,小谢发现实验台上有一个阻值标号不清的电阻,他设计了图丙所示的电路,只用一只电流表,测出了未知电阻Rx的阻值。(R0为已知)
①同时闭合开关S、S1,读出电流表示数I1;
②只闭合S,读出电流表示数I2;
③在①中,电流表测两电阻并联的电流;在②中电流表测待测电阻的电流,根据并联电路各支路互不影响,故通过R0的电流为:
I0=I1﹣I2;
由欧姆定律,定值电阻的电压,即电源电压:
U=I0R0=(I1﹣I2)R0;
未知电阻:
Rx==。
【题目】树木在低温时细胞受伤,会造成枝条电阻发生变化.用电阻测量法可以鉴别树木的耐寒能力.实验时,取某待测树种当年生长的粗细、长短相同的一些枝条分别放入不同的冷冻箱内,在不同的温度下冷冻,24h后取出.等恢复至室温时,测量这些枝条上相同距离的两点间电阻.该树种的部分测量数据如表所示.
冷冻温度/℃ | -40 | -30 | -20 | -10 | 0 |
枝条电阻/Ω | 21.1 | 27.2 | 39.0 | 45.1 |
(1)如图a所示为测量枝条电阻的电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整.
(________)
(2)在测量冷冻温度为-20℃的枝条电阻时,电压表读数为8.6V,电流表示数如图b所示,请算出此时枝条电阻_____Ω.
(3)在图c中画出枝条电阻和冷冻温度关系的图像.
(________)
(4)在测量过程中,突然发现枝条折断分成两段,则电路中电压表示数将会_____.