题目内容
【题目】在研究“导体电流与电阻关系”的实验中,同学们利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究,变阻器规格是“10Ω1A”,电源电压3V并保持不变.
(1)根据连接的实验电路1可知,电表甲应是表.
(2)闭合开关前,应进行的操作应该是 .
(3)正确连线后,闭合开关时发现,无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动,电压表示数接近3V,原因可能是 .
(4)先接入15Ω的电阻,调节滑片时电压表示数为2V,观察到电流表示数为0.13A,并记录到表格中;用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,应将滑片 向端(选填“左”或“右”)移动,才能使电压表示数为2V,并记录下电流表示数为0.2A;用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路,正确操作后,电流表示数为0.4A.
(5)分析三次的实验数据,可得出电流与电阻的关系是 .
(6)若诗同学继续探究:他用了30Ω的定值电阻代替原来的电阻实验,为了使实验能顺利进行,要换用更大的变阻器,则换用的变阻器的最大阻值最少 为Ω.
(7)实验结束后小明发现实验室有一个灯泡L标有“X V 0.3A”字样,其中额定电压看不清,小明设计出了利用已知电阻R0、滑动变阻器、电流表、开关等测出小灯泡额定功率的电路,如图2所示.请根据电路图写出测量的实验步骤: ①②额定功率表达式P额= .
【答案】
(1)电压
(2)将滑动变阻器阻值调到最大
(3)定值电阻断路
(4)右
(5)电压一定时,电流与电阻成反比
(6)15
(7))闭合S1断开S2调节滑动变阻器使电流表示数为0.3A;闭合S2断开S1读出电流表示数I;0.3A(I﹣0.3A)R0
【解析】解:(1)由电路图知:甲表并联在待测电阻两端,是电压表;(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片在阻值最大处;(3)闭合开关时,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,则与电压表并联的电阻断路;(4)因为导体电流与电阻关系中要保持R两端电压不变,当用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,滑动变阻器分得的电压变大,电阻分得的电压减小,所以应调节滑片向右移动,减小滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数保持不变;(5)三次实验电阻分别为15Ω、10Ω、5Ω,三次通过的电流分别是0.2A、0.3A、0.6A.每次的电流与电阻和乘积相等,由此可得:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比;(6)电源电压为3V,根据串联电路电压的规律,所以变阻器要分去的电压为3V﹣2V=1V,即变阻器的电压为定值电阻电压的 ,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为 ×30Ω=15Ω,即变阻器的最大阻值至少为15Ω.(7)①闭合S1断开S2调节滑动变阻器使电流表示数为0.3A②闭合S2断开S1读出电流表示数I; P额=0.3A(I﹣0.3A)R0所以答案是:(1)电压;(2)将滑动变阻器阻值调到最大;(3)定值电阻断路;(4)右;(5)电压一定时,电流与电阻成反比;(6)15;(7)①闭合S1断开S2调节滑动变阻器使电流表示数为0.3A;②闭合S2断开S1读出电流表示数I;0.3A(I﹣0.3A)R0 .