Question

【題目】小明在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：干電池，標(biāo)有“15Ω 1A”字樣的滑動(dòng)變阻器，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻。

(1)小明連接了下面的電路,其中有一條導(dǎo)線連接有誤,請(qǐng)將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線打“×”并畫出正確連線________。

甲 乙

(2)排除故障后,小明將5Ω定值電阻連入電路,將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到_____(選填a”或“b”)端,再閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為某一定值,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙,示數(shù)為________A.

(3)接下來斷開開關(guān),取下5Ω的定值電阻,分別把它換成10Ω、20Ω的定值電阻，閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,控制________(選填“電流表”或“電壓表”)示數(shù)不變,分別讀取相應(yīng)的電流表示數(shù),記錄在表中：

(4)由數(shù)據(jù)可知:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成___________。

(5)小明想用一塊電流表和一個(gè)定值電阻測(cè)未知電阻的阻值,于是他和同組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖,并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:

①閉合S、S1，此時(shí)電流表的示數(shù)為I；

②2閉合S、斷開S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1；

③求未知電阻的表達(dá)式為:=_________.(用、I、I1表示)

Answer 1

【答案】 見解析所示 b 0.4 電壓表 反比 見解析所示

【解析】

(1)如圖的電路中，電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了，是錯(cuò)誤的， 將電壓表與定值電阻并聯(lián)，即電壓表的中間接線柱應(yīng)連接到定值電阻的左端，如圖：

(2)排除故障后,小明將5Ω定值電阻連入電路,根據(jù)保戶電路的原則，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到b端，即阻值最大端,再閉合開關(guān)；

調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為某一定值,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙，由電路圖知電流表使用小量程，分度值為0.02A,指針在第二大格處，所以示數(shù)為0.4A。

(3)接下來斷開開關(guān),取下5Ω的定值電阻,分別把它換成10Ω、20Ω的定值電阻，閉合開關(guān)；

因?yàn)檠芯侩娏髋c電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，所以調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,控制電壓表的示數(shù)不變。

(4)由數(shù)據(jù)可知，每一次的電流與電阻的乘積都相等，即；

所以可得結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

(5)①閉合S、S1，此時(shí)電流表的示數(shù)為I，由圖知，此電流為干路電流，即干路電流為I；

②閉合S、斷開S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1，即未知電阻的電流為I1；

根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和知，R0的電流為：；

則電源電壓為：；

③根據(jù)得未知電阻的表達(dá)式為：