题目内容
【题目】小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω
2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。
(_______)
(2)小彬把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是_____(写出一种可能性);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为_____A。
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,应把变阻器滑片向_____(选填“A”或“B”)滑动,同时眼睛盯住_____表使其示数不变,记录此时另外一个电表的示数。
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3)实验记录的多组数据如下表所示,分析数据可得出结论:_____。
实验次数 | 定值电阻/Ω | 电流表示数/A |
1 | 5 | |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
(5)探究中若换用50Ω的定值电阻接入电路,无论怎样调节滑片P,电压表示数始终_____(填“大于”“小于”或“等于”)所需电压,故此电阻在本次实验中不能使用。
(6)完成上述实验后,小雪想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω)。她用电阻丝Rx替换了原来的定值电阻,闭合开关后发现电压表已损坏,于是将其拆除,在不改变其他电路元件的连接方式的情况下小雪也完成了实验。请在框中画出实验电路图
(_______)
简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)。实验步骤:
Ⅰ、断开开关,按照电路图连接实物:
Ⅱ、将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,_____;
Ⅲ、_____。则待测电阻的表达式为:Rx=_____。
【答案】 定值电阻短路 0.36 A 电压 当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比 大于 Ⅱ、记录此时电流表的示数为I1 Ⅲ、将滑片滑至阻值最小处 记录此时的电流表示数为I2
【解析】
(1)电压表与电阻并联,电流表、滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器要接一上一下;(2)根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因;根据电流表的量程和分度值读出电流值;(3) 研究电流与电阻的关系时,应控制电压表示数不变,根据分压原理先判断电压表示数的变化,根据串联电路电压的规律,再确定滑片移动的方向;(4)电流与电阻的关系:电压一定,电流与电阻成反比. (5)研究电流与电阻的关系时,应控制电压表示数不变,当变阻器最大阻值连入电路时,根据分压原理求出换用50Ω的定值电阻进行实验时,电压表的示数,与1.8V比较;
(1)电压表与电阻并联,因为电源电压为3V,所以应选择0-3V的量程;滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:
(2)电流表有示数,电压表无示数,说明与电压表并联部分即定值电阻发生短路,由乙图知,电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A;
(3)将5电阻换成10后,电压表的示数会变大,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向A端移动,使电压表仍为原来的示数不变;
(4) 分析数据可得出结论:电流和电阻的关系为:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比.
(5) 探究中若换用50Ω的定值电阻接入电路,电源电压为3V,当滑动变阻器的最大阻值为20,:,,由此可知,即使变阻器连入电路中的阻值最大,电压表示数仍超过1.8V,所以无论怎样调节滑片P,电压表示数始终大于所需电压,故此电阻在本次实验中不能使用;
(6)按照电路图连接实物,电路图如下:
(1)将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,读出电流表示数则;(2)将滑动变阻器的滑片滑到最小阻值处,读出电流表示数。,则,解之得待测电阻的表达式为:。
【题目】图甲是某款电热水龙头。即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路。R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如下表。不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列问题:
额定电压 | 220V | |
额定功率 | 温水 | 2200W |
热水 | 3000W |
(1)分析电路图可知,当开关置于0、1时,电路处于断路;水龙头放出的水是冷水;开关置于1、2时,只有R1接入电路,水龙头放出的水是_____(选填“温”或“热”)水。此时电路中的电流是多大_____?
(2)水龙头放热水时,正常工作1min,消耗的电能是多少______?
(3)根据表格中的数据,求R2的电阻是多大______?