题目内容
10.某班同学为了“探究电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路.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10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器和导线若干.(1)连接电路时,应让开关处于断开状态,滑动变阻器置于A端(填“A”或“B”).滑动变阻器的作用是:保护电路.
(2)小强连接好电路后,闭合开关,移动滑片时,电压表的示数增大,电流表的示数减小,可能出现的错误是:电压表接到了滑动变阻器两端.
(3)小辉同学连接好电路,通电时发现电流表有示数但很小,移动滑动变阻器滑片不能改变电流和电压,则原因是:滑动变阻器都接了下接线柱.
(4)排除故障后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,读出电流表的示数后,断开开关S,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,接下来她应向A端(填“A”或“B”)移动滑动变阻器的滑片P继续做实验.
(5)小华完成了多组实验,利用收集到的数据,作出了如图所示的电流I随电阻R变化的关系图象,分析图象得出结论:当电压一定时,电流与电阻成反比.
(6)为了能用所选的三只定值电阻完成实验,小华所选滑动变阻器的最大阻值应不小于5Ω.
分析 (1)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应置于最大值处;滑动变阻器能保护电路;
(2)连接电路后,闭合开关,发现移动滑片时,电流表示数变小而电压表示数在变大,出现这种现象的原因是电压表并联在变阻器两端;
(3)滑动变阻器的正确接法是“一上一下”;
(4)根据串分压的知识,定值电阻的阻值变大,两端电压变大,要保持其两端电压不变,应减小变阻器的阻值;
(5)分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,说明电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.
(6)根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系,由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因.
解答 解:
(1)为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应置于最大值A端;滑动变阻器能保护电路;
(2)连接电路后,闭合开关,发现移动滑片时,电流表示数变小而电压表示数在变大,出现这种现象的原因是电压表并联在变阻器两端;
(3)连接好电路后发现电压表与电流表均有示数,但示数很小,且无论如何移动滑动变阻器滑片,电压表与电流表示数均无明显变化.则可能存在的原因是滑动变阻器是选择的最下面的两个接线柱;
(4)由图可知,电压表所选量程为0~3V,根据指针位置可知,其示数是2.4V,
拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为2OΩ的电阻.闭合开关,电压表的示数会变大,应增大滑动变阻器的阻值,则应将变阻器滑片向右移动,使电压表的示数不变为2V;
(5)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,说明电压一直保持在2.5V,此时导体中的电流与电阻成反比;
(6)当改用25Ω的电阻时,电路中的电流I=0.1A;滑动变阻器的阻值为:R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω.
故答案为:(1)断开、A、保护电路;(2)电压表接到了滑动变阻器两端;(3)滑动变阻器都接了下接线柱;(4)2.5;A;(5)当电压一定时,电流与电阻成反比;(6)5.
点评 本题考查了连接实物电路图、实验数据处理、实验操作分析、实验操作改进等问题,实验操作分析及实验改进措施是本题的难点,要根据串联电路的分压原理认真分析,然后提出改进措施.
| A. | 将滑片向左端滑动 | B. | 减少铁钉上所绕线圈的匝数 | ||
| C. | 将滑片向右端滑动 | D. | 去掉一节干电池 |
| A. | 小球可能带正电 | B. | 小球可能带负电 | ||
| C. | 小球一定不带电 | D. | 不能判断小球带什么电 |
| A. | 水面“折”枝 | B. | 小孔成像 | ||
| C. | 水面倒影 | D. | 树叶的影子 |