2.電學(xué)知識復(fù)習(xí)時,老師帶領(lǐng)同學(xué)們再探“電流與電阻關(guān)系的實驗”,如圖所示,電源為2節(jié)新干電池,實驗中控制電阻兩端的電壓為1.5V.閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片P調(diào)到滑動變阻器的B(A/B)端.先用5Ω的電阻做第一次實驗,閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑片P使電壓表示數(shù)為1.5V,計算可知電流表示數(shù)為0.3A,電路的總功率為0.9W.然后斷開開關(guān),將滑片P調(diào)到阻值最大的位置,取下5Ω的電阻,換上10Ω的電阻,閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為1.5V,計算可知此時滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω.第三次實驗準(zhǔn)備用15Ω的定值電阻,為完成實驗,變阻器的最大阻值不得小于15Ω.實驗中他們發(fā)現(xiàn):三次實驗隨著定值電阻的阻值越來越大,讀取電流時滑片所在的位置是逐漸靠右(逐漸靠左/逐漸靠右).

分析 (1)為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處;
(2)根據(jù)I=$\frac{U}{R}$計算電路中電流;根據(jù)P=UI計算電路的總功率;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理計算換上10Ω的電阻,保持電壓表示數(shù)1.5V時滑動變阻器接入電路的阻值;同理計算換上15Ω的定值電阻,變阻器連入阻值;
(4)由以上計算出變阻器連入阻值可知滑片的移動方向.

解答 解:
(1)為保護(hù)電路安全,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于圖中的B端;
(2)由圖可知,定值電阻R與變阻器串聯(lián),電壓表測R兩端電壓,電流表測電路中電流,
所以電流表示數(shù):IA=IR=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A,
電源為2節(jié)新干電池,則電源電壓為3V,
電路消耗的總功率:P=UI=3V×0.3A=0.9W;
(3)當(dāng)換上10Ω的電阻后,保持電壓1.5V不變,
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點,則滑動變阻器兩端電壓:U=U-UR′=3V-1.5V=1.5V
由串聯(lián)電路的分壓原理可知:$\frac{{U}_{R′}}{{U}_{滑}}$=$\frac{R′}{{R}_{滑}}$=$\frac{1.5V}{1.5V}$=$\frac{1}{1}$,
所以R=R′=10Ω;
同理:當(dāng)用15Ω的定值電阻時,為保持其兩端電壓1.5V不變,此時變阻器連入阻值:R′=R″=15Ω;
(4)由(3)中計算可知,定值電阻的阻值越來越大,滑動變阻器連入電路的阻值也越大,由實物圖可知,滑片應(yīng)逐漸靠右.
故答案為:B;0.3;0.9;10;15;逐漸靠右.

點評 本題探究電流與電阻關(guān)系的實驗,考查了實驗注意事項、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用、滑動變阻器的使用和作用.用好控制變量法是關(guān)鍵.

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