【題目】小明在“探究電流與電阻關(guān)系”的實驗中,準(zhǔn)備了如下實驗器材:干電池,標(biāo)有“15Ω 1A”字樣的滑動變阻器,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,請將連接錯誤的導(dǎo)線打“×”并畫出正確連線________

(2)排除故障后,小明將5Ω定值電阻連入電路,將滑動變阻器的滑片移動到_____(選填a”或“b”),再閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為某一定值,此時電流表的示數(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,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定值電阻測未知電阻的阻值,于是他和同組同學(xué)設(shè)計了如圖丙所示的電路圖,并進(jìn)行如下實驗操作:

①閉合S、S1,此時電流表的示數(shù)為I;

②2閉合S、斷開S1,此時電流表的示數(shù)為I1;

③求未知電阻的表達(dá)式為:=_________.(、I、I1表示)

【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,電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了,是錯誤的, 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,小明將定值電阻連入電路,根據(jù)保戶電路的原則,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移動到b端,即阻值最大端,再閉合開關(guān)

調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為某一定值,此時電流表的示數(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),取下的定值電阻,分別把它換成10Ω、20Ω的定值電阻,閉合開關(guān);

因為研究電流與電阻的關(guān)系時,應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,所以調(diào)節(jié)滑動變阻器,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,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

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(1)電壓表應(yīng)選用_______擋;

(2)如圖是她實驗的電路,但連接不完整,請你幫她完成電路的連接,要求:滑動變阻器的滑片P向右移動時,小燈泡變亮。___

(3)實驗電路接好后,合上開關(guān)時,她發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障,主要有下表所列的兩種情況,請根據(jù)現(xiàn)象和檢測結(jié)果指出故障的可能原因:___

(4)排除故障后,小明測得的數(shù)據(jù)如下表,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時電流表和電壓表的示數(shù)如圖甲和乙所示,請你替小明把電流表和電壓表的示數(shù)記在表中,并計算小燈泡的額定功率。____

(5)小明分析表中數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn):當(dāng)燈絲兩端電壓改變時,燈絲電阻也在改變。你認(rèn)為引起燈絲電阻變化的原因是:_______。

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(1)當(dāng)S、S1都閉合,滑片p移動到最左端時,燈泡L正常發(fā)光。

:①燈泡的額定電流和電源電壓;

②電流表的示數(shù);

(2)當(dāng)s閉合、S1斷開,且滑片P移動到最右端。求:通電1min電路產(chǎn)生的總熱量

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