题目内容
【题目】在“探究电流与电压的关系”实验中,滑动变阻器的规格是“l0Ω 1A”:
请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向D端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);
(____)
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为2.8V,电流表无示数,滑动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是_____;
(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示,此时通过电阻的电流为_____A.若要增大定值电阻两端的电压,应将滑片P向_____(选填“C”或“D”)端移动;
(4)实验中测得多组数据,绘制出电阻R的I﹣U图象如图丙所示:
由图象可得电流与电压的关系是:_____
(5)许多实验需测量多组数据,便于“从中找出普遍规律”或者“求平均值以减小误差”。下列实验中,多次测量的主要目的与本次实验相同的是_____(填字母)
A.测量物体的长度
B.探究杠杆的平衡条件
C.用伏安法测量定值电阻的阻值
(6)探究电流与电阻的关系时,他们的实验步骤如下:
①在电路中介入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为2.5V,记录电流表示数。
②将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻再闭合开关,他们应该将滑动变阻器的阻值调_____(选填“大”、“小”)直到电压表示数为_____V,再记录电流表示数。
③将10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻再闭合开关,他们调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能变为2.5V,下列原因中不可能的一项是_____。(填字母)
A、滑动变阻器最大阻值过小
B、所替换的定值电阻阻值过大
C、电源电压过低
D、控制不变的电压设定过低
④为了解决③中的问题,小明提供的方案:将一定值电阻R0串联到电路中(非R所在位置),再在R所在位置换接20Ω或者30Ω的定值电阻完成实验。下列能满足小明方案要求的定值电阻为_____。(填字母)
A、5Ω
B、10Ω
C、15Ω
D、20Ω
【答案】控制变量法;(2);;(3);③;。 5 正比 大 C B 与电压表并联的电路断路 0.12 C
【解析】
(1)滑片P向D端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器C连入电路中,如下所示:
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为2.8V,接近电源电压,电流表无示数,滑动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是与电压表并联的电路断路;
(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时通过电阻的电流为0.12A。
若要增大定值电阻两端的电压,则应增大电路中的电流,由欧姆定律,要减小变阻器的电阻,应将滑片P向 C端移动;
(4)绘制出电阻R的I﹣U图象为过原点的直线,故由图象可得电流与电压的关系是:电阻不变时,电流与电压成正比;
(5)本次实验多次测量的主要目的是从中找出普遍规律
A.测量物体的长度,多次测量的主要目的取平均值减小误差;
B.探究杠杆的平衡条件,多次测量的主要目的是从中找出普遍规律
C.用伏安法测量定值电阻的阻值,多次测量的主要目的取平均值减小误差;
故选B;
(6)②将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻,根据串联电路的分压特点,定值电阻两端的电压会变大,即大于2.5V,因此应使滑动变阻器的电阻变大,以分得更多的电压,直至电压表的示数为2.5V时为止;
③AB、因定值电阻的电压不变,在电源电压不变的情况下,变阻器分得的电压也不变,
即电阻的电压与变阻器的电压之比为一定值,故10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻,由分压原理,要求变阻器连入电路中的电阻更大,故原有滑动变阻器最大阻值过小是可能的;A可能
由分压原理,所替换的定值电阻阻值过大,要求变阻器连入电路中的电阻要变大,B也可能;
C、电源电压越低,变阻器分得的电压越小,由分压原理,变阻器连入电路中的电阻越小,故C不可能;
D、控制不变的电压设定越低,在电源电压不变的情况下,变阻器分得的越高,变阻器与定值电阻电压之比越大,由分压原理,变阻器连入电路中的电阻越大,故D可能;
④当更换更大阻值的电阻后,根据串联电路的特点,其两端电压会更大,如果控制不变的电压设定过低,则更加无法达到设定电压,因此D不符合题意;
故选C。
④当接入电路的电阻R=30Ω时,根据实验要求,其两端电压U=2.5V
电路总电阻是:
定值电阻是:,故选B。