问题标题:
小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”.电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个.(1)请你用笔画线代替导线
问题描述:
小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”.电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个.
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整.
(2)小彬用5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是___(写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为___A.
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持___表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向___(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数.
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3).
(5)实验记录的多组数据如表所示.分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成___比.
1 | 5 | |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
黄春鹏回答:
(1)电压表与电阻并联,由于电源电压为3V,所以应选择0~3V的量程;滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如下图所示:
(2)电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路,定值电阻R1短路;由乙图知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A;
(3)将5Ω电阻换成10Ω后,根据分压原理,电压表的示数会变大,根据串联电路电压的特点,应增大变阻器分得的电压,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向A移动,使电压表仍为原来的示数不变;
(5)由表中数据可知,电阻是原来的几倍,电流是原来的几分之一,所以,电流和电阻的关系为:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比;
(6)由表中数据可知,电压表示数为10Ω×0.18A=1.8V.假设滑动变阻器连入电路中为最大阻值为20Ω,根据分压原理,此时变阻器分得的电压最大,由串联电路电压的规律,定值电阻的电压最小;
根据串联电路的分压特点可知,U
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