綺妍同學為了探究“電流與電壓、電阻的關係”,設計瞭如圖*的實驗電路,她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材:電壓...
問題詳情:
綺妍同學為了探究“電流與電壓、電阻的關係”,設計瞭如圖*的實驗電路,她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材:電壓恆為3V的電源,電源表、電壓表各一隻,一個開關,阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個,滑動變阻器R0上標有“20Ω1A”字樣,導線若干。
(1)請你用筆畫線代替導線,將圖乙中的實物連接完整;______
(2)閉合開關前,應將滑動變阻器滑到最______端(選填“左”或“右”);
(3)閉合開關,綺妍同學發現電流表無示數,電壓表指針有明顯偏轉,原因可能是______;
(4)故障排除後,綺妍同學先把10Ω的電阻接入電路,移動滑動變阻器滑片,使電壓表示數為2V,讀出電流表示後,斷開開關,她拆下10Ω的電阻,改換成阻值為20Ω的電阻繼續做實驗,閉合開關,電壓表示數如圖*所示,其示數是______V,要完成這次實驗,接下來她應將變阻器滑片向______端(選填“左”或“右”)移動,使電壓表的示數為______V;
(5)綺妍同學還把5Ω的電阻接入電路中,來探究“電流與電壓的關係”她通過調節滑動變阻器的滑片P,測出定值電阻R兩端的不同電壓和對應的電流值,並記錄在下表中,老師看了表中的實驗數據後,卻説其中有一次是錯誤的數據,請你幫她分析一下,出錯的是第______次,原因是______。
實驗次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
電壓U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
電流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
【回答】
右 電阻斷路 2.4 右 2V 1 定值電阻兩端的電壓最小0.6V,電流為0.12A
【分析】
分析電路圖,明確電路的連接方式,然後再連接實物圖;
為保護電路,變阻器的滑片應位置最大值端;
根據電流表有無示數來判斷電路是短路還斷路;
根據串聯電路分壓的規律,來判斷變阻器滑片移動的方向;
【詳解】
(1)(1)由電路圖知,電阻、滑動變阻器串聯,電流表測整個電路的電流,由可得電路中最大電流為
故電流表的量程為0~0.6A,滑動變阻器的滑片向右滑動時,接入電路的阻值增大,故應將電流表負接線柱與滑動變動器的右上接線柱相連;電壓表測電阻兩端的電壓,因電源電壓恆為3V,故電壓表量程為0~3V,故將電阻的右接線柱與電壓表的3V接線柱相連,電阻的左接線柱與電壓表的負接線柱相連,如下圖所示。
(2)(2)為保護電路,在連接電路時,滑動變阻器的滑片應位於最大值端,故應將滑動變阻器的滑片滑到最右端。
(3)(3)閉合開關,綺妍同學發現電流表無示數,説明電路斷路,電壓表指針有明顯偏轉,説明電壓表串聯接入了電路,故可能的原因是電阻斷路。
(4)(4)由電路圖知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數為2.4V。
(5)(6)此時實驗探究的是電流與電阻的關係,應保持電壓不變,由題意知,此次實驗控制的電壓為2V,換上20Ω電阻後,電壓表的示數為2.4V,説明滑動變阻器接入電路的阻值過小,根據串聯電路分壓的規律知,要完成實驗,應將滑動變阻器的滑片向右移動直至電壓表的示數為2V。
(5)(7)當滑動變阻器接入電路的阻值最大時,電路中的電流為
定值電阻兩端的電壓為
故出錯的是第1次。
(8)錯誤的原因是定值電阻兩端的電壓最小0.6V,電流為0.12A。
知識點:電流與電壓和電阻的關係
題型:實驗,探究題