题目内容
8.图甲是某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的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω.(1)该同学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0.4A;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2V,并记录电流表的示数.
(3)该同学还想多测几组数据,但他不能选用的定值电阻是20Ω、25Ω和30Ω.
分析 (1)实验过程中,应注意将电压表与电阻并联,变阻器串联在电路中;
(2)确定电流表的量程和分度值,读出电流表的示数;
探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,根据U=IR可计算出电阻两端的电压值;
(3)定值电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大,可根据变阻器的最大阻值计算出可接入的最大阻值.
解答 解:(1)由图知,变阻器与电阻并联,且电压表串联在电路中了,应将电压表与电阻并联,可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上,如图所示:![]()
(2)由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,示数为0.4A;
电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V,将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,应保持电阻两端的电压为2V不变,所以应移动滑片直至电压表示数为2V;
(3)由以上分析知,实验中,应保持定值电阻两端的电压为2V不变,变阻器的最大阻值为20Ω,电路中的电流应为I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{4.5V-2V}{20Ω}$=0.125A;
则允许接的最大电阻值为:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.125A}$=16Ω,20Ω、25Ω和30Ω均大于16Ω,所以不可以使用.
故答案为:(1)见上图;(2)0.4;2;(3)20Ω、25Ω和30Ω.
点评 探究电流与电阻的关系的实验中,要注意保持电阻两端的电压不变,本题考查了电路的连接、电流表的读数及定值电阻的选择,(3)是该题的难点,关键要注意电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大.
练习册系列答案
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