题目内容
【题目】小明按如图所示的电路图连接电路进行探究性实验,R2为定值电阻.
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(1)实验开始前,开关应处于____状态,滑动变阻器R1滑片应调到最___(左/右)端.
(2)实验时,闭合开关,发现A1、A2、V、V2表有示数,V1表无示数,故障原因可能是____.排除故障后,三次改变滑动变阻器的滑片P的位置得到下表中的数据:
次数 | V示数(V) | V1示数(V) | V2示数(V) | A1示数(A) | A2示数(A) |
1 | 12 | 8 | 4 | 0.4 | 0.4 |
2 | 12 | 6 | 6 | 0.6 | 0.6 |
3 | 12 | 4 | 8 | 0.8 | 0.8 |
(3)分析比较上表中两个电流表示数和3个电压表示数关系可得结论_____;
(4)比较电流表A2和电压表V2示数,可得结论:____.
(5)从实验数据可知,R2的阻值为____Ω;若滑动变阻器R1的最大阻值为50Ω,则电压表V2的最小示数为____V.
【答案】断开 左 R1短路 串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电路两端电压之和 电阻一定时,电流与电压成正比 10 2
【解析】
根据串联电路电压规律和电流规律进行分析,即串联电路时将各用电器顺次连接;电压表与被测用电器并联,电流表与被测用电器串联;串联电路处处电流相等,串联电路两端的电压等于各部分电压之和,最后根据欧姆定律求出定值电阻的阻值和电压表V2的最小示数。
(1)为了保护电路,实验开始前,开关应处于断开状态,同时滑动变阻器R1滑片应调到阻值最大端,即左端。
(2)实验时,闭合开关,发现A1、A2有示数,说明电路是通的,V、V2表有示数,说明电源正常、V2表两端到电源两端也是通的,V1表无示数,则故障原因可能是R1短路。
(3)从表格中可以看出,电流表A1和A2的示数始终相等,可得串联电路处处电流相等;
还可以看出V的示数等于另外两个电压表示数和,可得串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和;
(4)从表格数据可以得出电流表A2和电压表V1示数之比为定值,即电流与电压成正比,故可以得出:电阻一定时,电流与电压成正比,即通过R1的电流与R1两端的电压成正比;
(5)根据任一组R2两端的电压和通过的电流,结合
得,R2的阻值为:
;
当滑动变阻器R1为最大阻值为50Ω时,电路中的电流为:
,
则此时电压表V2的最小示数为:
。