题目内容
【题目】某同学利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,实验中电源电压保持不变,选用的5个定值电阻的阻值分别为5、10 、15 、20 和25 ,滑动变阻器的规格为“30 1. 5A”。
(1)如果连完电路、闭合开关S后,发现仅有一只电表有示数,则造成这一现象的原因可能是______________(填字母);
A.电流表断路
B.定值电阻短路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
E.定值电阻处接触不良
(2)排除故障后,先用5 的定值电阻进行实验。闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时,记下电压表的示数,此时电路中的电流为____A:再将5 的定值电阻换成10 的定值电阻进行实验时,应将滑动变阻器的滑片向____ (选填“左”或“右”)滑动,直至电压表的示数为_________ V。并记录电流表的示数;
(3)若实验中有电压分别为4V、6V和8V的三种电源可选,为了完成5组实验,该同学选用的电源电压可能是_______。
【答案】B、E 0.4 左 2 4V
【解析】
(1)[1]根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测电阻两端电压。
A.电流表断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,不符合题意。
B.定值电阻短路,电路是通路,电流表有示数,电压表被短路,电压表没有示数,符合题意。
C.滑动变阻器断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,不符合题意。
D.滑动变阻器短路,电路是通路,电流表和电压表都有示数,不符合题意。
E.定值电阻处接触不良,电压表串联在电路中,其电阻很大,电路中几乎没有电流,电流表示数为零,电压表有示数,符合题意。
故选BE。
(2)[2]电路连接完好后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电路中的电流为0.4A。
[3][4]由欧姆定律,电阻两端的电压为
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V,并记录电流表的示数。
(3)[5]滑动变阻器的规格为“30Ω,1.5A”,可知变阻器的最大电阻为30Ω,最大的定值电阻为25Ω,因电阻的电压控制为2V,由分压原理,当变阻器的最大电阻连入电路中时,变阻器的电压最大,电源电压最大,由分压原理,变阻器的最大电压
U滑大=×2V=2.4V
根据串联电路电压的规律,电源电压最大为
U大=2V+2.4V=4.4V
故若实验中有电压为4V、6V和8V的三种电源可选,为完成5组实验,该同学选用的电源电压可能是4V。