小明利用如圖*所示的實驗電路探究“電流與電阻的關係”,可供選擇的器材有:電源(兩節新干電池),電流表、電壓表、...
問題詳情:
小明利用如圖*所示的實驗電路探究“電流與電阻的關係”,可供選擇的器材有:電源(兩節新干電池),電流表、電壓表、開關,阻值分別為5Ω、10Ω、25Ω的定值電阻各一個,滑動變阻器,導線若干。已知電源電壓為6V。
(1)請你用筆畫線代替導線,根據圖*,將圖乙中的實物圖連接完整。(________)
(2)小明連接好最後一根導線的瞬間,電流表和電壓表立即發生偏轉,且電流表的示數較大,你認為小明在連接電路的過程中犯了哪兩點錯誤:1._________; 2._________。
(3)規範*作後進行實驗。實驗中多次改變R的阻值,調節滑動變阻器的滑片,使電壓表示數保持不變,記下電流表示數,得到圖1*圖電流I隨電阻R變化的圖像。完成第一組實驗後,乙圖中,斷開開關,保持滑片位置不變,拆下5Ω的電阻,改接入10Ω的電阻,閉合開關,請問此時滑動變阻器應該向___(選填“A”或 “B”),直至電壓表示數為_____V。
(4)根據實驗結果繪製出I-R圖像如圖*所示,小明可以由此得到實驗結論:_________。
(5)請問小明在該實驗中選取的哪種規格的滑動變阻器___________;
A.20Ω,1A B.50Ω,0.6A C.100Ω,0.3A
(6)小新認為利用該電路還可以去測量阻值未知的定值電阻Rx,將圖*中的定值電阻R換為未知電阻Rx,如圖*,將滑動變阻器換為最大阻值為10Ω,其餘電路元件不變。
①本實驗的原理是___________。
②改正電路後,閉合開關,發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片,兩電錶均無示數,其原因可能是_____(填字母)。
A.滑動變阻器斷路 B.Rx斷路 C.Rx短路
③故障排除後,正確*作實驗器材,移動滑片,電壓表、電流表示數分別如圖2乙、*所示,則經過Rx電流為_______A,待測電阻Rx=_____Ω。
④小陳認為小新只測量一次數據便結束實驗的做法不對,應進行多次實驗,這樣做的目的是______。
【回答】
連接電路時未斷開開關 滑動變阻器的滑片未調到最大阻值處 A 2.5 在電壓一定時,通過導體的電流和導體的電阻成反比 B A 0.4A 5Ω 取平均值,減小誤差
【詳解】
(1)根據電路圖可知電壓表測量定值電阻Rx兩端的電壓,滑動變阻器接線柱一上一下串聯接入電路,如圖所示:
。
(2)小明連接好最後一根導線的瞬間,電流表和電壓表立即發生偏轉,且電流表的示數較大,你認為小明在連接電路的過程中犯了哪兩點錯誤分別是:1. 連接電路時未斷開開關;2滑動變阻器的滑片未調到最大阻值處。
(3)規範*作後進行實驗。實驗中多次改變R的阻值,調節滑動變阻器的滑片,使電壓表示數保持不變,記下電流表示數,得到圖1*圖電流I隨電阻R變化的圖像。完成第一組實驗後,乙圖中,斷開開關,保持滑片位置不變,拆下5Ω的電阻,改接入10Ω的電阻,電路中的總電阻增大,電路中的總電流減小,滑動變阻器兩端的電壓減小,定值電阻兩端的電壓增大,要保*定值電阻兩端的電壓不變,閉合開關,此時滑動變阻器應該向A端滑動。
由圖*可知,電阻為5Ω時,電流為0.5A,要保*兩次實驗時的電壓不變,滑動變阻器滑片向左滑動直至電壓表示數為
(4)根據實驗結果繪製出I-R圖像如圖*所示,小明可以由此得到實驗結論是:在電壓一定時,通過導體的電流和導體的電阻成反比。
(5)定值電阻兩端的電壓保持在2.5V,滑動變阻器分得的電壓為
當接入電路中的定值電阻的阻值為25Ω時,電路中的電流為
此時滑動變阻器的阻值為
故為了完成整個實驗,應該選取最大阻值至少為35Ω的滑動變阻器,考慮到電路中的最大電流為0.5A,因此選擇50Ω,0.6A的滑動變阻器,故AC不符合題意,B符合題意。
故選B。
(6) ①小新認為利用該電路還可以去測量阻值未知的定值電阻Rx,將圖*中的定值電阻R換為未知電阻Rx,將滑動變阻器換為最大阻值為10Ω,其餘電路元件不變。本實驗的原理是。
②改正電路後,閉合開關,發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片,兩電錶均無示數,由電路圖2*可知,電路是一個串聯電路,其原因可能是滑動變阻器斷路,故BC不符合題意,A符合題意。
故選A。
③故障排除後,正確*作實驗器材,移動滑片,電壓表、電流表示數分別如圖2乙、*所示,電壓表的示數為2V,電流表的示數為0.4A,因電路是一個串聯電路,根據串聯電路電流的規律,則經過Rx電流為0.4A。待測電阻Rx的阻值為
④小陳認為小新只測量一次數據便結束實驗的做法不對,應進行多次實驗,這樣做的目的是取平均值,減小誤差。
知識點:電流與電壓和電阻的關係
題型:實驗,探究題