【題目】在“探究一定電壓下,電流與電阻的關(guān)系”的實驗中,老師提供的實驗器材有:電源(電壓恒為4.5Ⅴ),電流表、電壓表各一個,開關(guān)一個,四個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),兩只滑動變阻器(規(guī)格分別為“20Ω2A”、“50Ω1A”),導線若干.

(1)請根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線將圖乙實物圖連接完整(注意電流表的量程選擇);

(2)小李實驗時,在c、b間先接入5Ω的電阻,閉合開關(guān),移動滑片P,使電壓表的示數(shù)為1.5Ⅴ,并記下相應的電流值;再改接10Ω的電阻,此時滑片P應向 (選填“E”或“F”)端移動,小李移動變阻器滑片P的目的是:

(3)小李為完成用四個定值電阻進行實驗,他應選擇的滑動變阻器規(guī)格是 ;

(4)小東組按圖把5Ω的電阻接入,閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)當電壓表示數(shù)變大時,電流表示數(shù)隨之減小,原因可能是 ;

(5)該實驗的結(jié)論是

【答案】(1)如圖所示;

(2)F;保持定值電阻兩端電壓為1.5V不變;(3)“50Ω1A”;(4)電壓表測滑動變阻器兩端電壓;(5)電壓一定時,導體中的電流與導體電阻成反比.

【解析】解:(1)電路中的最大電流I===0.9A;則電流表的量程為0~3A;故將電流表“0~3A”的接線柱與開關(guān)的右接線柱相連,“﹣”接線柱與電阻絲的b接線柱相連;如圖所示:

(2)將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時,串聯(lián)電路的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變小,滑動變阻器分得的電壓變小,電阻分得的電壓變大;要探究電流和電阻之間關(guān)系,必須保持電阻兩端的電壓不變,即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變,所以應調(diào)節(jié)滑片向F移動,增大滑動變阻器接入電路的電阻,使電壓表的示數(shù)達到1.5V時,讀取電流表示數(shù).因此小李移動變阻器滑片P的目的保持定值電阻兩端電壓為1.5V不變.

(3)當20Ω的電阻接入a、b間時,要控制電壓表的示數(shù)為1.5V不變,則滑動變阻器兩端的電壓為4.5V﹣1.5V=3V,

電路中的電流為I===0.075A,

滑動變阻器接入電路中的阻值為R===40Ω,

若選用規(guī)格為“20Ω,2A”滑動變阻器,無論怎樣移動滑片P,電壓表的示數(shù)始終無法達到1.5V;因此需要選擇“50Ω 1A”的滑動變阻器.

(4)移動滑動變阻器的滑片時,電流表的示數(shù)增大,說明電路總電阻減小,滑動變阻器接入電路的阻值減小,滑動變阻器的分壓減小,而電壓表的示數(shù)減小,這說明電壓表測滑動變阻器兩端電壓.

(5)在此實驗中,在電壓一定時,導體的電阻增大為原來的幾倍,通過電阻的電流變?yōu)樵瓉淼膸追种唬士傻媒Y(jié)論:電壓一定時,導體中的電流與導體電阻成反比.

故答案為:(1)如上圖所示;(2)F;保持定值電阻兩端電壓為1.5V不變;(3)“50Ω1A”;(4)電壓表測滑動變阻器兩端電壓;(5)電壓一定時,導體中的電流與導體電阻成反比.

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2)在保證電路安全的情況下,電源電壓的最大值為多少伏;

3)將純電阻元件R0換為未知定值電阻Rx,固定電源電壓,調(diào)節(jié)滑片,當電流表的示數(shù)為0.2A時,電壓表的示數(shù)為14V;當電流表的示數(shù)為0.3A時,電壓表的示數(shù)為11V.此時電源電壓及未知電阻Rx的阻值為多少.

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