Question

【题目】小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材：干电池，标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。

(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线________。

甲 乙

(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到_____(选填a”或“b”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为________A.

(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关,调节滑动变阻器,控制________(选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中：

(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。

(5)小明想用一块电流表和一个定值电阻测未知电阻的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:

①闭合S、S1，此时电流表的示数为I；

②2闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1；

③求未知电阻的表达式为:=_________.(用、I、I1表示)

Answer 1

【答案】 见解析所示 b 0.4 电压表 反比 见解析所示

【解析】

(1)如图的电路中，电压表与滑动变阻器并联了，是错误的， 将电压表与定值电阻并联，即电压表的中间接线柱应连接到定值电阻的左端，如图：

(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,根据保户电路的原则，应将滑动变阻器的滑片移动到b端，即阻值最大端,再闭合开关；

调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙，由电路图知电流表使用小量程，分度值为0.02A,指针在第二大格处，所以示数为0.4A。

(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关；

因为研究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，所以调节滑动变阻器,控制电压表的示数不变。

(4)由数据可知，每一次的电流与电阻的乘积都相等，即；

所以可得结论：当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(5)①闭合S、S1，此时电流表的示数为I，由图知，此电流为干路电流，即干路电流为I；

②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1，即未知电阻的电流为I1；

根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和知，R0的电流为：；

则电源电压为：；

③根据得未知电阻的表达式为：