题目内容
【题目】(1)某同学用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压恒为3V。
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①连接电路时,开关应处于_____状态,如图甲所示,闭合开关时,滑动变阻器R2的滑片应处于最_____ 端,(选“左、右)”;探究电流与电压的关系时,应保持_____不变(R1/R2)。
②闭合开关后,电流表无示数,但电压表有示数,原因可能是_____。
A.电流表断路 B.电压表断路 C.R1断路 D.R2断路
③探究电流与电阻的关系时,当R1的阻值是2Ω,电流表示数是1.0A;要使电流表示数是0.5A,R1的阻值是_____Ω;多次测量后,作出的I~R1图象是图乙中的_____。
(2)小明利用图丙所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验。他使用的器材有:两节干电池,阻值为5Ω(R1)、10Ω(R2)、20Ω(R3)的定值电阻、“15Ω lA”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只,导线若干。正确连接好电路后,小明首先将R1接入电路,移动滑动变阻器滑片使R1两端的电压为1.5V,读出电流表的示数。
①小明将用R2替换R1接入电路,接下来他应该进行的操作是_____,读出电流表的示数。
②小明用R3替换R2接入电路进行实验,发现无论怎样移动滑动变阻器,R3两端的电压始终无法达到1.5V.经检查,电路连接无误,各元件均完好。请你帮他找出一种可能的原因_____。
【答案】断开 左 R1 C 4 D 移动滑动变阻器滑片使R2两端的电压为1.5V 滑动变阻器最大阻值过小
【解析】
(1)[1]连接电路时应该将开关断开;
[2] 滑动变阻器R2的滑片应处于最大阻值处,即最左端;
[3]电压表与R1并联,测R1电压,探究电流与电压的关系就应保持R1阻值不变;
[4] 电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,则与电压表并联的R1断路;故ABD不符合题意,C符合题意;
[5] 探究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,由题意知,
U=IR=1.0A×2Ω=2V,
所以要使电流表示数是0.5A,R1的阻值是
R'=
=
=4Ω
[6]电压不变,电流与电阻成反比,故ABC不符合题意,D符合题意;
(2)[7] 将R1接入电路,调节滑动变阻器使电压表示数为1.5V,说明电压表的示数应控制在1.5V不变,用R2替换R1接入电路后,应调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V;
[8] 由图可知,将10Ω电阻换成15Ω电阻,滑片移动到最右端时,电压表的示数大于1.5V,说明定值电阻分得的电压仍然太大,即滑动变阻器的最大阻值太小。