题目内容
【题目】小明用如图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。电源电压6V,可供选择的定值电阻有、、、。
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
电阻 | 5 | 10 | 20 |
电流 | 0.4 | 0.2 |
(1)本实验的研究对象是_____(选填“R1”或“R2”)。
(2)闭合开关后发现电流表无示数,电压表示数等于电源电压,原因可能是_____。
(3)解决问题后,更换不同定值电阻进行实验,数据记录于上图表格中,其中第3次实验的电流表示数如图乙,为_____A。
(4)换上的电阻后,发现无论怎么移动滑片都无法完成实验,由此推断她使用的滑动变阻器规格是_____。
A. 2A B. 2A C. 1A D. 1A
(5)实验中改变电阻多次测量的目的是_____(选填“减小实验误差”或“得出实验规律”)。
【答案】R1 R1断路 0.1 C 得出实验规律
【解析】
(1)[1]本实验的研究对象是定值电阻R1。
(2)[2]闭合开关后发现电流表无示数,电压表示数等于电源电压,原因可能是R1断路;因为R1断路后,可以看成是电压表和变阻器的串联电路,电路电阻非常大,所以电流表示数几乎为零。再由串联电路的分压原理可知,电压表和滑动变阻器串联分压,由于电压表的电阻非常大,所以它两端电压接近电源电压,故电压表示数等于电源电压。
(3)[3]根据前两次实验数据知,电流小于0.6A,且第3次实验定值电阻变大了,电流会更小,即电流表选用的是小量程,电流表示数如图所示,为0.1A。
(4)[4]由第三次实验数据知,定值电阻两端的电压为
根据串联电路电流处处相等的特点可得
解得
故第三次实验时,滑动变阻器的阻值为
换上30Ω的电阻后,滑动变阻器的阻值应为
当发现无论怎么移动滑片都无法完成实验,由此推断她使用的滑动变阻器规格大于40Ω,但小于60Ω,故选C。
(5)[5]实验中改变电阻多次测量的目的是:在保证导体两端电压不变的前提下,多次改变导体的电阻,从中找到导体的电流与电阻关系的正确规律。