Question

【題目】現(xiàn)有下列器材：學(xué)生電源（6V），電流表（0~0.6A，0~3A）、電壓表（0~3V，0~15V）、三個(gè)定值電阻R1（5Ω）、R2（10 Ω）、R3（20 Ω），開關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干，標(biāo)有“2.5V”的小燈泡一只，利用這些器材探究“電壓不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系”。

(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物連接成完整電路，（要求連線不得交叉）。

（_______）

(2)實(shí)驗(yàn)中依次接入三個(gè)定值電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持電壓表示數(shù)不變，記下電流表的示數(shù)，利用描點(diǎn)法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像，由圖像可以得出結(jié)論：__________。

(3)在使用定值電阻R1和R3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，讀取數(shù)據(jù)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率之比為____。

(4)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器__________。

A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A。

(5)做完電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)后，小明想測(cè)出小燈泡的電阻。連好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則此故障的原因可能是________。

A.小燈泡斷路 B.小燈泡短路 C.滑動(dòng)變阻器斷路

Answer 1

【答案】 當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比 4：1 A A

【解析】

(1)[1]電壓表與定制電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器“一上一下”連接，作圖如下：

(2)[2]觀察圖像可知，圖像為反比例函數(shù)，則可得當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；

(3)[3]由于實(shí)驗(yàn)中電阻兩端電壓不變，總電壓不變，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓也不變，故在使用R1和R3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)可知電流之比等于電阻反比：

I1：I3=R3：R1=20Ω：5Ω=4：1

由于滑動(dòng)變阻器兩端電壓不變，再根據(jù)P=UI可知，滑動(dòng)變阻器前后功率之比等于電流之比，為4：1；

(4)[4]電壓表控制的電壓為2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：

U滑=6V-2V=4V

滑動(dòng)變阻器所分電壓為定值電阻的2倍，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，當(dāng)接入20Ω電阻時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻為定值電阻2倍，即40Ω，故應(yīng)選組最大阻值不小于40Ω的滑動(dòng)變阻器，故選A；

(5)[5]A．若小燈泡斷路，電流表無示數(shù)，則電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)量電源電壓，有示數(shù)，故A符合題意；

B．若小燈泡短路，則電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，故B不符合題意；

C．如滑動(dòng)變阻器斷路，電路不通，兩表均無示數(shù)，故C不符合題意；

故選A。