小紅與小剛實驗小組在探究“電流與電阻關係”實驗時,選擇的實驗器材有:電源(電壓恆定為3V)、電流表、電壓表、開...
問題詳情:
小紅與小剛實驗小組在探究“電流與電阻關係”實驗時,選擇的實驗器材有:電源(電壓恆定為3V)、電流表、電壓表、開關、電阻箱、滑動變阻器(規格為“20Ω,2A”)和導線若干
(1)圖*是他們設計的實驗電路圖,小剛根據電路圖連線瞭如圖乙的實驗電路,小紅檢查時發現有一根導線連線錯誤,請你在連線錯誤的導線上打“×”,用筆劃線代替導線正確連線_______(注意:導線不能交叉)。
(2)改正錯誤後,他們將滑動變阻器阻值調到最大,電阻箱阻值調到5Ω,閉合開關,發現電壓表有示數,電流表無示數,造成這一現象的原因可能是______(寫出一條即可);
(3)排除故障後進行實驗,得到第一次實驗資料如下表,接著他們將電阻箱阻值調到10Ω,閉合開關,調節滑片,直到電壓表的示數為______V,此時電流表的示數如圖*所示,讀數為______A;
(4)第三次實驗,電阻箱接入電阻如圖丁所示,讀數______;
(5)分析表中資料得出結論是:電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成______;
(6)為了驗*以上規律的可靠*,可以測量更多組資料,但電阻箱接入電路的阻值不得超過______。
【回答】
(1). (2). 電阻箱斷路(電流表短路) (3). 2 (4). 0.2 (5). 20 (6). 反比 (7). 40
【解析】(1)滑動變阻器左接線柱與電壓表正接線柱之間的連線有誤,應改接到電壓表負接柱,如下圖所示:
(2) 電流表無示數,電路可能發生斷路或短路,電壓表有示數,可能電阻箱斷路或電流表短路。
(3)由第一次實驗資料可得電阻箱兩端的電壓為
U=IR=0.4A5Ω=2V
因研究電流與電阻的關係時,要控制定值電阻的電壓不變,將電阻箱阻值調到10Ω,應調節滑片,直到電壓表的示數為2V。
圖*所示電流表使用小量程,分度值為0.02A,示數為0.2A。
(4)如圖丁所示,電阻箱的讀數為
01000+0100+210+01=20Ω
(5)由第1、2資料可得
0.4A×5Ω=0.2A10Ω=2V
即電流與電阻的乘積為定值,由此可得出的結論是:電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比。
(6)電阻箱兩端的電壓始終保持UV=2V,根據串聯電路電壓的規律,變阻器分得的電壓
U滑=U−UV=3V−2V=1V
電壓表示數為變阻器分得電壓的2倍,根據分壓原理,當變阻器連入電路的電阻最大時,對應的最大電阻箱電阻
R箱大=2×20Ω=40Ω
即電阻箱接入電路的阻值不得超過40Ω。
知識點:電流與電壓和電阻的關係
題型:實驗,探究題
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