题目内容

【题目】用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压,电阻的关系:

表1

次数

U/V

I/A

①

1.0

0.20

②

1.5

0.30

③

2.0

0.40

表二

次数

I/A

①

10

0.20

②

5

0.30

③

2.5

0.40

(1)利用电路探究电流与电压的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得电流、电压如表1所示;根据表1中的数据,可以得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。

(2)利用电路探究电流与电阻的关系。先将R1的阻值调为5Ω,通过滑动变阻器使电压表的示数为1.5 V,然后将R1的阻值调为10Ω,这时应向________(选填“右”或“左”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为1.5 V。

(3)利用该电路还可以测量电源电压。将滑动变阻器的滑片移动到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,利用表2中的数据求得电源电压为________V。

【答案】正比 右 3

【解析】

(1)[1]探究电流与电压的关系时,保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,通过移动滑动变阻器R2的滑片,得到三组实验数据如表一所示,分析表一中的数据发现:当电阻箱两端电压增大时,通过的电流随着增大,所以可以得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;

(2)[2]在探究电流与电阻的关系时,电阻箱两端的电压需要控制一定,而当R1的阻值调为10Ω时,电阻箱两端的电压变大,需要控制电阻箱两端电压为1.5V,根据U=IR可知,可以增大滑动变阻器的阻值来减小电路电流实现,所以滑动变阻器的滑片向右移动;

(3)[3]R2的阻值不变,改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,利用电源电压不变,串联分压的特点列等式:

当R1的阻值为10Ω,时,有

①,

当R1的阻值为5Ω,时,有

②,

联立①②解得电源电压U=3V,滑动变阻器此时阻值R2=5Ω。

练习册系列答案
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【题目】在一次测量小灯泡额定电功率的实验中,小明同学可使用的实验器材有:

A.铭牌上标有“3V,0.38A”的小灯泡一只

B.电流表一只(量程0~0.6A)或(量程0~3A)

C.电压表一只(量程0~3V)或(量程0~15V)

D.滑动变阻器(0~20,0.5A)

E.滑动变阻器(0~1000,1A)

F.电源(,恒定)

G.开关一个,导线若干

为比较精确地测定小灯泡的额定电功率,必须使两表的读数不小于其量程的三分之一。小明同学发现电压表0~3V的量程坏了,他认为用大量程指针偏转角度太小,不能精确完成测定。小聪同学想了一下,利用现有器材重新设计了电路,使两个电表的读数超过其量程的三分之一,精确地完成了实验。

(1)请在图甲的虚框内补全小聪同学设计的电路图。

(____________)

(2)根据要求,小聪同学选用的滑动变阻器是________(填字母番号)。

(3)小明和小聪按照设计好的电路图连接好电路开始实验,精确测量了电流、电压值,并绘制如图乙所示的I-U图,根据该图小聪算出小灯泡的额定电功率应为________W。

(4)滑动变阻器采用粗细均匀的电阻丝绕成线圈制成,其接入电阻与线圈长度成正比。若电流表示数在0.2A~0.4A之间变化时,滑动变阻器滑片移动的距离恰好为6.5cm。根据信息,在只需要保证所有元件都安全的前提下;游动变阻器滑片能够移动的最大距离为________cm。

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