题目内容

【题目】在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0~3V、0~15V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。

(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路,电路连接完毕,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上,则电路故障是______;

(2)排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移到最______端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数应为______A;

(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象,如图乙所示,由图象可得出的结论是:______;

(4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数______2.5V(选填“大于”或“小于”),应向______(选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;

(5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______Ω;

(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中,当电压表示数为2.5V时,滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5,则______。

【答案】R1短路 右 0.5 当导体两端的电压保持不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比 大于 右 4 5:1

【解析】

(1)[1]由图可知,电阻R1和滑动变阻器R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关时,电流表有示数,则电路中出现短路,而电压表无示数,那么是电阻R1短路了。

(2)[2]在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处,即最右端。

[3]由图乙知,电压表示数为2.5V,R1=5Ω时,电路中的电流为0.5A。

(3)[4]由图乙知,当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。

(4)[5][6]用R2=10Ω代替R1后,若滑动变阻器接入电路的阻值不变,据串联电路的分压特点知,R2分去的电压变大,即电压表的示数大于2.5V,要使R2两端的电压保持为2.5V,应让变阻器接入电路的阻值变大,以分去更多电压,所以应向右移动滑片。

(5)[7]实验中,定值电阻两端的电压保持不变,那么变阻器两端的电压也保持不变,当定值电阻更换的阻值越小,据串联电路的特点,变阻器接入电路的阻值也越小。所以,当R1=5Ω时,变阻器接入电路的电阻最小,此时电路中的电流I=0.5A,那么最小电阻

(6)[8]据得,定值电阻接R1和R5时,滑动变阻器消耗的电功率

练习册系列答案
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【题目】小明同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω、1A”字样,导线若干。

(1)请你用笔画线代替导线,将图乙图中的实物连接完整______;

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最______端(选填“左”或“右”);

(3)实验时,小明同学先把10Ω的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,他拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,要完成这次实验,接下来他应将变阻器滑片向______端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为______V;

(4)小明同学还把5Ω的电阻接入电路中,来探究“电流与电压的关系”他通过调节滑动变阻器的滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值,并记录在下表中,老师看了表中的实验数据后,却说其中有一次是错误的数据,请你帮他分析一下,出错的是第______次,原因是________________________;

实验次数

1

2

3

4

5

电压U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

电流I/A

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

(5)找出错误后分析表格中的数据可得到的结论是______________________________;

(6)实验结束后,小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“测量未知电阻阻值”的实验探究,老师指出这个实验操作是不可行的,原因是______________________________。

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