小明利用如图*所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”,可供选择的器材有:电源(两节新干电池),电流表、电压表、...
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小明利用如图*所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”,可供选择的器材有:电源(两节新干电池),电流表、电压表、开关,阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器,导线若干。已知电源电压为6V。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图*,将图乙中的实物图连接完整。(________)
(2)小明连接好最后一根导线的瞬间,电流表和电压表立即发生偏转,且电流表的示数较大,你认为小明在连接电路的过程中犯了哪两点错误:1._________; 2._________。
(3)规范*作后进行实验。实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表示数,得到图1*图电流I随电阻R变化的图像。完成第一组实验后,乙图中,断开开关,保持滑片位置不变,拆下5Ω的电阻,改接入10Ω的电阻,闭合开关,请问此时滑动变阻器应该向___(选填“A”或 “B”),直至电压表示数为_____V。
(4)根据实验结果绘制出I-R图像如图*所示,小明可以由此得到实验结论:_________。
(5)请问小明在该实验中选取的哪种规格的滑动变阻器___________;
A.20Ω,1A B.50Ω,0.6A C.100Ω,0.3A
(6)小新认为利用该电路还可以去测量阻值未知的定值电阻Rx,将图*中的定值电阻R换为未知电阻Rx,如图*,将滑动变阻器换为最大阻值为10Ω,其余电路元件不变。
①本实验的原理是___________。
②改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是_____(填字母)。
A.滑动变阻器断路 B.Rx断路 C.Rx短路
③故障排除后,正确*作实验器材,移动滑片,电压表、电流表示数分别如图2乙、*所示,则经过Rx电流为_______A,待测电阻Rx=_____Ω。
④小陈认为小新只测量一次数据便结束实验的做法不对,应进行多次实验,这样做的目的是______。
【回答】
连接电路时未断开开关 滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处 A 2.5 在电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比 B A 0.4A 5Ω 取平均值,减小误差
【详解】
(1)根据电路图可知电压表测量定值电阻Rx两端的电压,滑动变阻器接线柱一上一下串联接入电路,如图所示:
。
(2)小明连接好最后一根导线的瞬间,电流表和电压表立即发生偏转,且电流表的示数较大,你认为小明在连接电路的过程中犯了哪两点错误分别是:1. 连接电路时未断开开关;2滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处。
(3)规范*作后进行实验。实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表示数,得到图1*图电流I随电阻R变化的图像。完成第一组实验后,乙图中,断开开关,保持滑片位置不变,拆下5Ω的电阻,改接入10Ω的电阻,电路中的总电阻增大,电路中的总电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,定值电阻两端的电压增大,要保*定值电阻两端的电压不变,闭合开关,此时滑动变阻器应该向A端滑动。
由图*可知,电阻为5Ω时,电流为0.5A,要保*两次实验时的电压不变,滑动变阻器滑片向左滑动直至电压表示数为
(4)根据实验结果绘制出I-R图像如图*所示,小明可以由此得到实验结论是:在电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比。
(5)定值电阻两端的电压保持在2.5V,滑动变阻器分得的电压为
当接入电路中的定值电阻的阻值为25Ω时,电路中的电流为
此时滑动变阻器的阻值为
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少为35Ω的滑动变阻器,考虑到电路中的最大电流为0.5A,因此选择50Ω,0.6A的滑动变阻器,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(6) ①小新认为利用该电路还可以去测量阻值未知的定值电阻Rx,将图*中的定值电阻R换为未知电阻Rx,将滑动变阻器换为最大阻值为10Ω,其余电路元件不变。本实验的原理是。
②改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,由电路图2*可知,电路是一个串联电路,其原因可能是滑动变阻器断路,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
③故障排除后,正确*作实验器材,移动滑片,电压表、电流表示数分别如图2乙、*所示,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A,因电路是一个串联电路,根据串联电路电流的规律,则经过Rx电流为0.4A。待测电阻Rx的阻值为
④小陈认为小新只测量一次数据便结束实验的做法不对,应进行多次实验,这样做的目的是取平均值,减小误差。
知识点:电流与电压和电阻的关系
题型:实验,探究题
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