题目内容
【题目】小军用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”. ![]()
(1)小军连接的电路有一处错误,请只改动一根导线,使电路连接正确(在应改动的导线上打“×”,用笔画线代替导线画出正确的接法)
(2)小军改正错误开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,电路可能的故障是 .
(3)图乙时他解决故障后某次实验的电流表和电压表示数,则小军选择的定值电阻是Ω.若使电压表的示数变大,小军应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)移动. ![]()
(4)小军进行了多次实验后,绘制了定值电阻的电流随电压变化的图象(如图丙所示).正确的图象是(选填“A”或“B”). ![]()
(5)小军又想探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”.他利用如图丁所示的电路图,选择三个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻.规格为“80Ω 1A”的滑动变阻器.若他想三次实验中控制电压表的示数为2V不变,则电源电压的选取范围是V~V. ![]()
【答案】
(1)解:如图所示;
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(2)电阻R短路
(3)10;右
(4)A
(5)2;3
【解析】解:(1)图中电压表并联在灯泡与滑动变阻器的两端了,应将电压表并联在灯泡的两端,这样才能完成探究实验,改正后的实物图(2)开关闭合后,电流表有示数,说明电路中没有断路故障;电压表无示数,则可能是与电压表并联的电阻R短路;(3)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A; 电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
由I=
可得,所以定值电阻的阻值为:R=
=
=10Ω;
要使电压表的示数变大,根据串联电路电压的特点可知,应减小滑动变阻器的电压;由分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片向右滑动;(4)由于电阻R是定值电阻,所以,其电流与电压成正比,故选A;(5)定值电阻两端的电压始终为2V不变,当用20Ω定值电阻做实验时,滑动变阻器接入电路的阻值最大为10Ω时,此时滑动变阻器两端的电压最大,电源电压即为最大值.
根据分压原理有:
=
,
所以滑动变阻器的电压:U滑=
×UR=
×2V=1V,
则电源电压的最大值为:U总大=1V+2V=3V.
由上分析知,电源电压的范围是2V~3V之间.
所以答案是:(1)见上图;(2)电阻R短路;(3)10;右;(4)A;(5)2;3.