题目内容

(2013?柳州)小亮用图甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”,所用器材如下:

电压表(0~3V,0~15V);
电流表(0~0.6A,0~3A);
滑动变阻器A(0~10Ω);
滑动变阻器B(0~200Ω);
阻值为5Ω、10Ω的定值电阻各一个;
两节干电池、开关和导线若干.
(1)①用R=5Ω的定值电阻做实验时,小亮应选用电流表的量程是
0~0.6A
0~0.6A
,为方便调节电流,应选用滑动变阻器
A
A
(选填“A”或“B”),接通电路前,应把滑片P移到滑动变阻器的
(选填“左”或“右”)端.
②调节滑片P使电压表示数是2.5V,电流表示数如图乙所示,通过R的电流为
0.48
0.48
A.要继续测量R两端电压为2V时通过的电流,应将滑片P向
(选填“左”或“右”)移动,记录对应的电压和电流值.
③为使结论具有普遍性,还应该换接
10Ω
10Ω
的电阻,重复上述实验.
(2)完成全部实验后,小亮细看说明书,知道电压表实际上相当于一个阻值较大的电阻,0~3V档的阻值是3000Ω,由于电压表有电阻,把它连入电路后,不可避免地要改变被测电路中的电流.本实验中,如果把滑片P移到滑动变阻器左端,通过电流表的电流为I,断开电压表,通过电流表的电流为I′,请通过计算,说明连入电压表对被测电流的影响很小.
分析:(1)①根据电源电压和电路中的最小阻值计算出电路中的最大电流,选择电流表的量程;
根据定值电阻和滑动变阻器最大阻值的大小关系判断;
在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处;
②确定所选择的量程和分度值,然后读数;
根据串分压的知识判断滑动变阻器阻值的变化及滑片的移动方向;
③为使实验结论具有普遍性,应换用不同的电阻进行实验;
(2)当接入电压表时,电流表的示数等于通过电阻的电流和电压表的电流之和;
解答:解:(1)①电源电压为3V,根据题意电路中的最大电流为I=
U
R
=
3V
=0.6A,所以电流表可选择0~0.6A的量程;
定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器可选择0~10Ω的规格,这样比较容易控制电流的改变;0~200Ω的滑动变阻器电阻值很大,在移动时,电流变化很大,不易操作;
滑动变阻器接了下面左边一个接线柱,所以在闭合开关前,应将滑片置于最右端;
②电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由图乙知,其示数为0.48A;
电压表的示数由2.5V变为2V,根据串分压的知识,应增大滑动变阻器的阻值,所以滑片应向右滑动;
③为使结论具有普遍性,还应该换接10Ω的电阻;
(2)把滑片P移到滑动变阻器左端,此时滑动变阻器的阻值为0.
把电压表连入电路时,电流表的示数I=
U
R
+
U
R
,当不接电压表时,电流表的示数I=
U
R
,而
U
R
=
3V
3000Ω
=0.001A,所以电流值差别不大,对电流的影响很小.
故答案为:(1)①0~0.6A;A;右;②0.48;右;③10Ω;(2)如上分析.
点评:此题是探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”实验,考查了学生对滑动变阻器、电流表量程的选择,同时考查了有关电流表的读数及电压表对所测电流的影响,同时涉及到了有关串分压的知识,应该属于难度较大的题目.
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