题目内容
【题目】某同学利用图(甲)所示的电路探究电流与电阻的关系,使用的实验器材有:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)该同学连接的实物电路如图(甲),其中有一根导线的连接是错的,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线
(_____)
(2)改正好实物图后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______端(选填左”或“右”)。闭合开关后,移动滑片时发现电流表有示数,电压表无示数。则发生故障的原因可能是______。
(3)正确连接电路后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电流表的示数如图(乙)所示;接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次应将电压表的示数调节为______。
(4)本实验可初步得到的结论为:当导体两端电压一定时,通过的电流与导体的电阻成______,本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有______。
(5)以上几次实验中记录电表示数时,定值电阻消耗的最大功率为______W,此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
【答案】 右 R短路 2V 反比 控制电阻的电压不变的作用 0.8 2.5
【解析】
(1)原电路中,电流表与R并联了,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与R串联,电压表与R并联,改正后如下所示:
(2)改正好实物图后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端;
闭合开关后,移动滑片时发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,则发生故障的原因可能是R短路;
(3)正确连接电路后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电流表的示数如图(乙)所示;电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律,电压表示数:,研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,故接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次应将电压表的示数调节为2V;
(4)本实验可初步得到的结论为:当导体两端电压一定时,通过的电流与导体的电阻成反比,本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有控制电阻的电压不变的作用;
(5)电阻的电压不变为2V,当定值电阻最小时,定值电阻消耗的最大功率为:,此时电流表示数为0.4A,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器的电压为:,由欧姆定律,变阻器接入电路的阻值为: 。
故答案为:见详解;右;R短路; 2V;反比;控制电阻的电压不变的作用; 0.8;2.5。