题目内容
【题目】在“探究电流跟电阻的关系”实验中,已知电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器(40Ω 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线.如图(甲)是没有连接完整的电路.
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大.
(2)小亮同学错把电压表关联在滑动变阻器两端,连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数变大时,电压表的示数 (选填“变小”“变大”或“不变”).
(3)小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视 .
A.电压表示数 B.电流表示数 C.滑动变阻器滑片
(4)该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有 的作用.
(5)实验中小亮多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象.由图象可以得出结论: .
(6)第(5)问中,小亮多次改变R的阻值,并记录各次电流表的示数,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于 Ω.
(7)另一组的小明同学探究电流跟电压的关系,连接好电路的最后一根导线时,电流表和电压表指针马上发生了偏转,导致上述现象的不规范操作是 .
(8)小明找出原因后,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是 ;
U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
I/A | 0.14 | 0.24 | 0.34 | 0.44 | 0.54 | 0.64 |
(9)该电路还可以测量小灯泡正常发光时的电阻,现将图甲中的电阻R换成一个正常工作电压为3.8V的小灯泡(电阻约为20Ω),若要测出该小灯泡正常发光时的电阻,则原实验电路中只需改动 ,其他不变;当电压表示数为2.5V时,滑动变阻器的滑片应该向 滑动,以测出正常发光时的电阻.当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光的时的电阻为 Ω.
【答案】(1)如图;
(2)变大;
(3)A;
(4)改变电路中的电流,使R两端的电压不变,以多次实验得规律;
(5)电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;
(6)50;
(7)连接电路前开关没有断开;
(8)电流表没有校零;
(9)电压表的量程;右;19
【解析】
试题分析:(1)将电源和滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器要接一上一下;电压表与电阻并联;
(2)可根据欧姆定律以及串联电路电压特点分析电压表示数变化情况;
(3)探究电流与电阻的关系时,需保持电阻两端电压不变;
(4)滑动变阻器的作用有:保护电路、改变电路中的电流、改变电阻两端电压、多次测量;
(5)分析乙图中的图象,判断电流和电阻的关系即可;
(6)根据图乙,利用U=IR可知电阻两端的电压,根据串联电路的电阻与电压的关系,即可结合滑动变阻器的最大阻值解答;
(7)连接电路时,开关未断开,连接完最后一根导线,电路会连通,烧坏元件;
(8)检查两电表均无故障,说明测量过程正确;分析数据后发现,表格中电流值都减掉0.04A时,电流值与电压值成正比;
(9)根据电压表的量程以及灯泡的额定电压进行判断;根据串联电路起分压作用进行判断;根据灯泡的额定电压和阻值确定电流表的量程,然后欧姆定律的变形公式求出灯泡的阻值.
解:(1)将电源和滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器要接一上一下;电压表与电阻并联,具体连接见下图;
(2)移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数变大时说明滑动变阻器阻值变小,分担电压也就减少,在电源电压不变的情况下,依据串联电路电压特点可知:滑动变阻器电压减少,定值电阻电压变大;
(3)探究电流与电阻的关系时,需保持电阻两端电压不变,因此闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视电压表的示数;
(4)探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端电压不变,因此滑动变阻器除了保护电路外,还有改变电路中的电流,使R两端的电压不变,以多次实验得规律的作用;
(5)分析乙图中的电流和电阻的关系可看出:电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;
(6)在探究电流跟电阻的关系的实验中,保持电压表示数始终为如图(乙)所示,即保持电阻两端的电压为2V不变,
则根据串联电路的电流相同的特点得:
I定值=I滑动,即:===
所以:R定值=R滑
因为:R滑≤40Ω,所以:R定值=R滑≤×40Ω=50Ω
(7)连接完最后一根导线,灯泡立发出微弱的光亮,说明连接电路时,开关处于闭合状态;
(8)分析表格中数据可知:电流值都去掉0.04A时,电流值与电压值成正比,所以可能的原因是电流表使用前没有校零;
(9)根据题意可知,电压表量程为0~3V;当测量额定电压为3.8V灯泡正常发光时的电阻时,需改用0~15V的量程;
当电压表示数为2.5V时,需增大电压表的示数,减小滑动变阻器两端的电压,因此需减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向右移动;
灯泡正常发光时的电流大约为:I===0.19A;因此电流表选择0~0.6A的量程,则根据丙可知,灯泡正常发光时的电流为0.2A,
因为:I=
所以:灯泡正常发光电阻RL===19Ω
故答案为:(1)如图;
(2)变大;
(3)A;
(4)改变电路中的电流,使R两端的电压不变,以多次实验得规律;
(5)电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;
(6)50;
(7)连接电路前开关没有断开;
(8)电流表没有校零;
(9)电压表的量程;右;19.