题目内容
【题目】小红同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,实验所用器材齐全且完好。滑动变阻器所标的字样仅有“1.5安”清晰可见,其最大阻值可能是50欧或者20欧。小红正确串联电源、待测电阻、变阻器、电流表、电键等电路元件,并将变阻器的滑片移至其一端,在闭合电键时,观察到电流表的示数为0.2安,此时发现电压表未接入电路,于是将电压表并联在待测电阻的两端,继续移动变阻器的滑片,当滑片移到中点位置附近时,观察到两电表的指针位置如图(a)(b)所示。她经过分析思考,调整电表的量程后继续实验,在移动变阻器滑片的过程中,发现当电压表示数最大时其指针位置如图(c)所示。
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请根据相关信息完成下列各题:
① 如图(a)所示电压表的量程是____,如图(b)所示电流表的量程是____。
② 如图(c)所示电压表的示数为____伏。
③ 求实验中闭合电键,观察到电流表的示数为0.2安时,所测得待测电阻____。(第③小题需写出简要的计算过程或理由)
【答案】0 ~3伏 0 ~0.6安 12 10欧
【解析】
掌握伏安法测电阻。据此分析解得。
(1)由题意可知,电路连接好后,把滑动变阻器滑片移到其一端,闭合电建,电流表示数为0.2A。此时发现没有接电压表,于是将电压表并联在待测电阻的两端,移动滑片到中点位置,观察电流表示数比在其一端时大,说明在其一端位置时,滑动变阻器连入电路电阻最大。移动到中心位置,电阻变小,电路中电流变大,此b 电流表的量程是0
0.6A;
由图知a电压表指针满偏,说明电流表的量程小,用的是0
3V的量程。(2)调量程后继续实验发现电压表示数最大,其指针如图c,此电压表用的是大量程示数为12V。
(3)电源电压为12伏,闭合电键时电流表的示数I为0.2安,变阻器接入电路电阻为最大值,此时电路中总电阻为R =
=
= 60欧,滑片在中点附近时电流表的示数I为0.32安,此时电路中总电阻为R=
=
=37.5欧,两次电路总电阻的差值R = 22.5欧,约为变阻器最大值的一半,所以本实验所用变阻器的最大阻值为50欧。闭合电键时U1= U - U2 =12伏-0.2安×50欧=2伏,Rx =
=10欧。
【题目】探究“电流与电阻的关系”。器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
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表一
电压U/V | 4 | ||
电阻R/Ω | 20 | 15 | 10 |
电流I/A | 0.20 | 0.28 | 0.40 |
(1)闭合开关后,移动滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时,他应该向_____(选填“左”或“右”)调节变阻器使电压表示数仍为4V,但调节时却发现实验不能继续进行了,其原因是_____。改变连接后继续实验,当电压表示数为4V时,电流表示数如图乙所示,为_____A;综合分析数据可得:_____。
表二:
电阻R/Ω | 10 | ||||
电压U/V | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
(2)小良又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”,将滑片从一端移到另一端的过程中,收集的实验数据填入了表2中。分析表2中数据可得:_____。分析可知,小明使用的变阻器的最大阻值为_____Ω。