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。
(1)保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2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。
表1 | ||
次数 | U1/V | I/A |
① | 1.0 | 0.20 |
② | 1.5 | 0.30 |
③ | 2.0 | 0.40 |
(2)在研究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5欧姆进行实验,使电压表的示数为1.5V,然后将R1的阻值调为10欧姆时,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。
表2 | ||
次数 | R1/Ω | I/A |
① | 3.0 | 0.50 |
② | 6.0 | 0.33 |
③ | 9.0 | 0.25 |
(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______。
【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)由电路图知道,电压表测量的是R1两端的电压,由表1数据知道,在电阻不变时,R1两端的电压是原来的几倍,则通过的电流也是原来的几倍,即在电阻不变时,通过导体的电流与它两端的电压成正比;由表格数据结合欧姆定律知道,R1的阻值是:;
(2)根据题意知道,在研究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5欧姆进行实验,使电压表的示数为1.5V,然后将R1的阻值调为10欧姆时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,由串联分压原理知道,此时电压表的示数将大于1.5V;由于探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,所以,根据串联电路分压的规律知道,应增大滑动变阻器分得的电压,即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)由表2中的1、3两次实验的数据,结合电阻的串联和欧姆定律知道,电源电压是:U=I11(R11 +R滑 )=I13 (R13 +R滑 );代入数据即0.5A×(3Ω+R滑 )=0.25A×(9Ω+R滑 ),解得:R滑 =3Ω,U=3V。
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