题目内容
【题目】图甲是小飞同学探究电流与电阻的关系的实验电路.已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻R的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω. ![]()
(1)小飞根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线.
(2)电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,则电路中的电流为A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为V,并记录电流表的示数.
(3)依次更换电阻进行多次测量,该实验中小飞最多能得到组正确数据.
【答案】
(1)解:如图所示:
![]()
(2)0.4;2
(3)3
【解析】解:(1)原电路中,电压表串联在电路中,电阻与变阻器并联了是错误的,电压表应与电阻R并联,改正后如下所示:
;(2)图丙中电流表分度值为0.2A,示数为0.4A,由欧姆定律,电压表示数:
U表=I1R1=0.4A×5Ω=2V,
探究电流与电阻的关系时,应控制电阻的电压不变,再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,根据分压原理,电压表示数增大,为控制电压表示数不变,移动滑片直至电压表示数为2V,并记录电流表的示数;(3)已知电源电压恒为4.5V,当电压表示数为2V时,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣U表=4.5V﹣2V=2.5V,定值电阻的电压为变阻器电压的
=
,根据分压原理,当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时,定值电阻的最大电阻:
R=
×20Ω=16Ω,故可选择的定值电阻R的阻值为5Ω、10Ω、15Ω.故该实验中小飞最多能得到3组正确数据.
所以答案是:(1)如上所示;(2)0.4;2;(3)3.