题目内容
【题目】用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的电阻各一个,电流表量程0﹣0.6A、0﹣3A,电压表量程0﹣3V,0﹣15V。
(1)根据图甲将图乙所示的实物图连接完整,电压表量程选择应满足能测量5组数据。
(__________)
(2)小明将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,记录对应的几组电表示数,此过程小明实际探究的问题是_____。
(3)探究“电流与电阻的关系”的试验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还有一个重要作用是_____。
(4)下表是另一个同学提交的实验数据,林老师指出有的数据不符合实际,你认为不符合实际的是实验次序_____的数据,理由是_____。
实验次序 | R/Ω | I/A |
1 | 10 | 0.59 |
2 | 20 | 0.30 |
3 | 30 | 0.20 |
4 | 40 | 0.15 |
5 | 50 | 0.12 |
【答案】 电流与电压的关系 控制电压表示数不变 4、5 要控制电阻两端的电压6V不变,所需分压电阻超出了滑动变阻器的最大阻值
【解析】
(1)由表中数据可知,最大电流为0.59A,所以电流表选择0-0.6A量程即可;根据欧姆定律可知,导体两端电压约为U=IR=0.2A×30Ω=6V,所以电压表选择0-15V量程;电压表和电阻并联,电流表和电阻串联,实物图连接如下:
(2)小明将10Ω的电阻接入电路中,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,记录对应的几组电表示数。此过程小明控制电阻不变,改变电压值,记录对应的电流大小,探究的问题是电流与电压的关系;
(3)探究“电流与电阻的关系”的实验中,要控制电压表示数不变,当换上不同的电阻时,根据分压原理,电压表示数变化,故滑动变阻器除了保护电路的作用外,还有一个重要作用是:控制电压表示数不变;
(4)由表中数据可知,电阻两端的电压保持6V不变,根据串联电路电压的规律,那么第4次实验中,滑动变阻器分担的电压为15V﹣6V=9V,根据欧姆定律可知,滑动变阻器的阻值R滑==60Ω>50Ω,超出了滑动变阻器的最大阻值;同理第5次实验中也超出了滑动变阻器的最大阻值。