探究電流與電壓、電阻關係。實驗次數電壓U/V電流I/A11.00.122.00.233.00.3(1)小霞連線...
問題詳情:
探究電流與電壓、電阻關係。
實驗次數 | 電壓U/V | 電流I/A |
1 | 1.0 | 0.1 |
2 | 2.0 | 0.2 |
3 | 3.0 | 0.3 |
(1)小霞連線瞭如圖*所示的部分實驗電路,請用筆畫線代替導線,將電源正確接入電路______;
(2)連線好電路,用開關試觸,發現電壓表指標偏轉到錶盤右側無刻度處,電流表指標幾乎不動,故障原因可能是定值電阻發生了______(填“短路”或“斷路”);
(3)排除故障後,正確進行實驗,測得三組實驗資料,如上表所示。分析表中資料,可得出結論:在電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成______;
(4)小霞繼續用圖*電路探究電流與電阻的關係。分別接入三個不同阻值的電阻,保持電源電壓6V不變,調節滑動變阻器的滑片,保持電壓表示數不變,記下電流表示數,繪製瞭如圖乙所示圖象並得出結論。
①實驗中小霞選取的滑動變阻器是______(填“60Ω 0.5A”“30Ω1.0A”或“20Ω 1.2A”)。結合所選的滑動變阻器,把三個定值電阻分別接入電路完成實驗,電阻兩端控制不變的電壓最大是______V;
②把5Ω和20Ω的電阻分別接入電路,控制電阻兩端的電壓不變,先後兩次滑動變阻器的電功率之比是______。
【回答】
斷路 正比 “60Ω 0.5A” 2.5 4∶1
【解析】
(1電源的正極連線電阻的左端接線柱,電源的負極連線開關的左端接線柱,如圖所示:
(2)用開關試觸,發現電壓表指標迅速擺到錶盤最右端,電流表指標幾乎未動,可能是定值電阻發生了斷路故障。
(3)由表中資料可知,電壓為原來的幾倍,通過的電流也為原來的幾倍,即在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
(4)①由圖可知,電路中的最小電流是0.1A,此時電阻的阻值是20Ω,電路的總電阻
R總=
變阻器連入電路的阻值
R滑=R總-R=60Ω-20Ω=40Ω
所以變阻器選擇“60Ω 0.5A”。
電流表的量程為0-0.6A,通過變阻器的最大電流為0.5A,電路中的最大電流為0.5A,電路中的總電阻最小,由圖可知,此時電路中應接入定值電阻為5Ω的電阻,此時定值電阻兩端的電壓
U′=I′R1=0.5A×5Ω=2.5V
所以把三個定值電阻分別接入電路完成實驗,電阻兩端控制不變的電壓最大是2.5V。
②把5Ω的電阻接入電路,通過電路的電流是0.4A,電阻兩端的電壓
U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V
變阻器兩端的電壓
U2=U-U1=6V-2V=4V
把20Ω的電阻接入電路,通過電路的電流是0.1A,電阻兩端的電壓
U1′=I1′R1=0.1A×20Ω=2V
變阻器兩端的電壓
U2′=U-U1′=6V-2V=4V
先後兩次滑動變阻器的電功率之比
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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