题目内容
【题目】小明为了“探究电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路.她在学校实验室找来了如下一些实验器材:两节干电池,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω 20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器和导线若干
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整,要求滑片向右端滑动时电流表示数变小_____
(2)连接电路时,小明应该将开关处于_____状态,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片滑到_____
(3)小明连接好实物电路,移动滑动变阻器的滑片P到阻值最大的位置,闭合开关S后,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表的示数为3V,则产生这种故障的原因可能是_____
(4)排除故障后,小明先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为 2V,读出电流表的示数后,断开开关S,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关S,电压表的示数如图丙所示,其示数是_____V,要完成这次实验,接下来她应移动滑动变阻器的滑片使滑动变阻器阻值_____(选填“变大”或“变小”)使电压表的示数为_____V
(5)小华完成了多组实验,利用收集到的数据,作出了如图丁所示的电流1随电阻R变化的关系图象,分析图象得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成_____
(6)为了能用所选的三只定值电阻完成实验,小华所选滑动变阻器的最大阻值应不小于_____Ω
四、综合题(26题7分,27题6分,28题7分,共计20分)
【答案】 如上图所示 断开 最右端 电阻R断路 2.4 变大 2 反比 25
【解析】(1)由电路图知,滑动变阻器、电流表应串联接入电路中,滑片向右端滑动时电流表示数变小,说明其连入阻值变大,所以应将其左下接线柱接入电路中,电压表应并联在电阻R两端,电源电压3V,所以电压表使用0﹣3V量程,如图所示:(2)为了保护电路,在连接电路时,应断开开关,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处即最右端;(3)闭合开关S后,发现电流表指针几乎没有偏转,可能电路出现断路,电压表的示数为3V,说明电压表到电源间是通路,则产生这种故障的原因可能是R断路了;(4)由图可知,电压表所选量程为0~3V,分度值0.1V,根据指针位置可知,其示数是2.4V,
拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为20Ω的电阻,闭合开关,电压表的示数变大(即2.4V>2V);为了保持电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器的阻值,增大变阻器分得的电压,使电压表的示数减小为2V;(5)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2V,说明电压一直保持在2V不变,此时导体中的电流与电阻成反比;(6)因电阻两端的电压保持2V不变,当改用50Ω的电阻时,此时电路中的电流I= = =0.04A;
滑动变阻器连入的阻值为:R滑= = =25Ω,所以所选滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω.