题目内容
【题目】用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
表1
次数 | U1/V | I/A |
1 | 1.0 | 0.20 |
2 | 1.5 | 0.30 |
3 | 2.0 | 0.40 |
表2
次数 | R1/Ω | I/A |
1 | 3.0 | 0.50 |
2 | 6.0 | 0.33 |
3 | 9.0 | 0.25 |
(1)保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R的滑片P,测得电流、电压如表1所示;根据表1中的数据,你得出的结论是_____;这时R1的阻值为_____Ω。
(2)在研究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5Ω进行实验,使电压表的示数为1.5V,然后将R1的阻值调为10Ω时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将_____1.5V(选填“大于”、“小于或“等于”)。因此要向_____(选填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为1.5V。
(3)李明同学用该电路测量电源电压时,将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,利用表2中的数据求得电源电压约为_____V。
【答案】在电阻不变时,通过导体的电流与它两端的电压成正比 5 大于 右 3
【解析】
(1)[1]由表1数据知,
==1.5
==2
在电阻不变时,电压是原来的几倍,通过的电流是原来的几倍,即在电阻不变时,通过导体的电流与它两端的电压成正比;
[2]由欧姆定律可知R1的阻值:
R15Ω
(2)[3]在研究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5Ω进行实验,使电压表的示数为1.5V,然后将R1的阻值调为10Ω时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,根据分压原理,电压表的示数将大于1.5V;
[4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数仍为1.5V;
(3)[5]利用表2中的1、3次实验的数据,根据电阻的串联和欧姆定律,由电源电压不变列方程得:
0.5A×(3Ω+R滑)=0.25A×(9Ω+R滑)
解之得:
R滑=3Ω
电源电压约为:
U=0.5A×(3Ω+3Ω)=3V
【题目】在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 | 电流大小/A |
A | 锰铜合金 | 0.5 | 0.8 | 0.40 |
B | 镍铬合金 | 0.5 | 0.8 | 0.32 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 0.4 | 0.16 |
D | 镍铬合金 | 1.0 | 0.4 | 0.08 |
(1)实验中通过观察________来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是______。
(2)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是_____________。
(3)分别将______(填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
【题目】图甲的储水容器底有质量0.5 kg,底面积100 cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连,距容器底0.4 m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示,其电源电压U=12 V,R=10Ω,当电流表示数为0.6 A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。求:
压力F/N | 2 | 4 | … | 12 | 15 |
电阻R/Ω | 110 | 70 | … | 16 | 10 |
(1)浮桶的重力是多少牛?
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为2N,电流表的示数是多少安?
(3)当容器内的水深达到多少来时,双控阀门才打开排水?