用如下图*所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)...
问题详情:
用如下图*所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最___________(选填“左“或“右”)端;
(2)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是___________(填选项);
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保*电压表示数与更换前相同,滑片P应向___________(选填“左”或“右”)端滑动;
(4)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数变化的图像乙,由图乙可知:电压一定时电流与电阻成___________比;
(5)为完成整个实验,应该选择___________(填选项)种规格的滑动变阻器。
A.50Ω、1.0A
B.100Ω、1.2A
C.200Ω、0.6A
【回答】
(1). 左 (2). B (3). 左 (4). 反 (5). B
【解析】(1)由电路图知道,在连接电路时,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处的左端。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,说明电路可能断路,而电压表有示数,说明与电压表并联部分断路,即此时电路可能的故障是定值电阻R断路。
故选B。
(3)由串联分压原理知道,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;由于探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,所以,此时应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动。
(4)由于电流I与电阻倒数变化的图像乙,说明电压一定时电流与电阻的倒数成正比,即说明导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(5)由图像知道,电阻两端的电压始终保持U=IR =2V,由串联电路电压的规律知道,变阻器分得的电压
U滑 =6V-2V=4V
即变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,由分压原理知道,当接入40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑 =2×40Ω=80Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器。
故选B。
知识点:欧姆定律
题型:实验,探究题