题目内容
【题目】如图所示,探究“电流与电压关系”实验中,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣3V,定值电阻阻值为5Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω.
(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整.
(____)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于图中________端.
(3)闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表示数,进行多次实验,绘制出I﹣U图象,如图乙所示,根据图象得出初步结论:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成________.
(4)为了保证元件安全,闭合开关,在移动滑片的过程中,滑动变阻器的阻值变化范围为________.
(5)用该电路探究电流电阻的关系时,若保持电压表示数始终为2V,不更换其它器材,为了完成实验,更换的定值电阻阻值不能大于________Ω.
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【答案】
最右 正比 2.5Ω﹣20Ω 16
【解析】
(1)变阻器接线柱按一上一下的原则接入电路中,如下图所示:
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(2)为保护电路安全,变阻器连入电路的电阻最大,即滑片移动到最右端;
(3)绘制出IU图象为一直线,说明在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;
(4)因电压表量程为03V,所以定值电阻的电压不能超过3V,
此时通过电路的电流最大值为I=
=
=0.6A,不超过电流表量程;
变阻器与定值电阻串联,根据串联电路电压的规律,变阻器分得电压至少为4.5V3V=1.5V,
根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻大小至少为
×5Ω=2.5Ω;
所以,为了保证元件安全,闭合开关,在移动滑片的过程中,滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω20Ω;
(5)用该电路探究电流电阻的关系时,若保持电压表示数始终为2V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=4.5V2V=2.5V,
当变阻器的最大阻值连入电路中时,
根据分压原理,定值电阻的最大阻值为R大=
×20Ω=16Ω.