题目内容
【题目】在复习电学“电流跟电压、电阻的关系”实验时,某实验小组利用的器材有:两节新干电池、学生用电压表、电流表、滑动变阻器(10Ω 1A)可选用定值电阻为 5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,30Ω,实验电路如甲图所示
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电压 U/V | 电流 I/A |
0.5 | 0.1 |
1.0 | 0.2 |
2.0 | 0.4 |
2.5 | 0.5 |
3.0 | 0.6 |
(1)请将实物电路补充完整_________。要求:变阻器滑片P向右移动时,电流表示数增大。
(2)在探究 I 与 U 的关系时。小明利用 5Ω 的电阻进行实验,得到上表所示数据。则分析数据,得出实验结论:__________________。
(3)在探究I与 R的关系时,小聪先用 5Ω 的电阻进行实验,闭合开关,移动滑片此时电流表的示数如乙图所示,则电路中电流是_____A;再将5Ω换成10Ω进行实验移动滑片直电压表示数为_____,并记录电流表的数据。小聪还想多测几组数据,但他不能选用题中所给的定值电阻是_____。
【答案】
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比 0.4 2V 30Ω
【解析】
(1)[1]滑动变阻器应与定值电阻串联,滑片向右移动时电压表示数变大,则滑动变阻器连入电路的阻值应该变小,故应连接B接线柱,如图所示
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(2)[2]电阻一定时,通过导体的电流随着导体两端电压的增大而增大,成正比例关系。
(3)[3]电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.4A。
[4]当定值电阻为5Ω时,电流为0.4A,则定值电阻两端的电压为
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实验中需要控制定值电阻两端的电压不变,故换成阻值为10Ω的电阻后,需要调节滑动变阻器使电压表示数仍为2V。
[5]电源由两节新干电池组成,故电源电压为3V,定值电阻两端的电压保持2V不变,根据串联电路分压的规律可知,滑动变阻器两端的电压为
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串联电路中电压之比等于电阻之比
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当定值电阻阻值为30Ω时,若要正常完成实验,则有
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解得
,超出了滑动变阻器的最大阻值,故不能选30Ω的定值电阻。