Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖電路探究“導(dǎo)體中電流和電壓的關(guān)系”，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源(6V)、電流表、電壓表、定值電阻(10Ω)、滑動(dòng)變阻器(30Ω 0.5A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干。

(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中實(shí)物電路連接完整；

（____________）

(2)閉合開關(guān)前，應(yīng)該將滑片P置于________端(選填“A”或“B”)；

(3)小明同學(xué)進(jìn)行了正確的實(shí)驗(yàn)操作，某次電流表的示數(shù)為0.2A，變阻器接入電路的阻值為________Ω。

(4)小紅同學(xué)想要探究“導(dǎo)體中電流和電阻的關(guān)系”，她又找來了阻值分別為5Ω和20Ω的電阻，用圖示電路，為完成三次實(shí)驗(yàn)，定值電阻兩端電壓的最小預(yù)設(shè)值是________V。

Answer 1

【答案】 A 20 2.4

【解析】

本題考查測(cè)量定值電阻的實(shí)驗(yàn)探究有關(guān)內(nèi)容。

[1]電路中需要完成電流表的連接，注意量程的選擇。

[2]變阻器在電路中的作用之一是保護(hù)電路。所以在連線時(shí)，變阻器應(yīng)是電阻最大。

[3]已知電路電流，根據(jù)歐姆定律可求總電阻，然后再求變阻器的電阻。

[4]要探究“電流與電阻的關(guān)系”，需要保持電壓不變。當(dāng)用電路中接進(jìn)的定值電阻越大，滑動(dòng)變動(dòng)變阻器接進(jìn)的電阻也越大。原因是：當(dāng)電路中的定值電阻由5Ω換成20Ω時(shí)，若滑動(dòng)變阻器的滑片保持不變，電路中的總電阻變大，那么總電流變小，變阻器兩端的電壓就變小，定值電阻兩端的電壓會(huì)變大；要想定值電阻兩端的電壓不變，那么滑片必須向阻值大的方向滑動(dòng)。

[1]從題中“滑動(dòng)變阻器(30Ω 0.5A)”可知，變阻器允許通過的最大電流為0.5A。而電路是串聯(lián)電路，所以電流表的量程為“0~0.6A”。

[2]滑片處于A時(shí)，變阻器的電阻最大，所以接線時(shí)滑片應(yīng)置于A端。

[3]已知電源電壓U=6V，當(dāng)電路的電流I=0.2A時(shí)，電路的總電阻

而定值電阻是10Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得，變阻器的電阻

R1=R總－R=30Ω－10Ω=20Ω

[4]研究“電流與電阻的關(guān)系時(shí)”，需要保持定值電阻兩端的電壓不變。當(dāng)電路中接進(jìn)的定值電阻最大為20Ω時(shí)，變阻器接進(jìn)電路中的電阻也要最大，此時(shí)電壓表的示數(shù)最小。根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和分壓原理，有

即

所以

U定=2.4V

即最小預(yù)定值是2.4V。