Question

【題目】在學(xué)習(xí)了電阻的相關(guān)知識(shí)后，小明想要探究導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系，他找來阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω和25Ω的定值電阻各一個(gè)，并設(shè)計(jì)了如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓恒為6V．

（1）首先小明選擇的是5Ω的電阻連入電路，在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于________狀態(tài)；

（2）連好電路后還應(yīng)檢查電路連接是否正確，圖中小明連接的電路存在一處錯(cuò)誤，請(qǐng)將錯(cuò)誤的連線打“X”，并將正確連線改在圖中：____________________________

（3）在將電路改接正確后，小明便開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到________端（選填“A或B”）．閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑片使電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，小明記錄下此時(shí)電流表的示數(shù)，然后斷開開關(guān)，用10Ω的電阻替換5Ω的，在閉合開關(guān)．如果不移動(dòng)滑片，則電壓表示數(shù)會(huì)________ 2V（選填“大于”、“等于”或“小于”），接下來小明應(yīng)向________端（選填“A”或“B”）移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)認(rèn)為2V，然后記錄此時(shí)電流表示數(shù)．

（4）小明按照上述方法，更換不同阻值電阻分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并記錄下相應(yīng)數(shù)據(jù)如表

分析表中的數(shù)據(jù)你所得到的結(jié)論是：________．

（5）實(shí)驗(yàn)室有以下規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，要完成以上實(shí)驗(yàn)，小明所選用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)是_______

A. 20Ω 0.3A B. 20Ω 0.5A C. 50Ω 0.3A D. 50Ω 0.5A

（6）小花認(rèn)為要得到科學(xué)的結(jié)論，還應(yīng)多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，除定值電阻外，實(shí)驗(yàn)室并沒有額外的器材，在保證不損壞實(shí)驗(yàn)器材的情況下，以下方案可行的是哪一個(gè)_______

A. 將電壓表的示數(shù)保持在2.4V不變，依次接入以上4個(gè)電阻，再次記錄不同電阻對(duì)應(yīng)的電流．

B. 將電壓表的示數(shù)保持在1.5V不變，依次接入以上4個(gè)電阻，再次記錄不同電阻對(duì)應(yīng)的電流．

C. 將電壓表的示數(shù)保持在2V不變，依次接更換阻值為30Ω、40Ω、50Ω的定值電阻，在多測(cè)幾組數(shù)據(jù)．

Answer 1

【答案】斷開 A 大于 A 當(dāng)電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比; D A

【解析】

(1)為了保護(hù)電路,在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);

(2)根據(jù)電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端,確定錯(cuò)誤之處;

(3)為保護(hù)電路,在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處;端滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)在電路中,串聯(lián)電路有分壓作用,且分擔(dān)電壓和其電阻成正比;

(4)分析表格數(shù)據(jù)得出結(jié)論;

(5)由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可以求出定值電阻最大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,然后選擇滑動(dòng)變阻器.

(6)因?yàn)槎ㄖ惦娮杓白冏杵鞯淖畲笞柚?/span>,確定定值電阻兩端的電壓值.

(1)為了保護(hù)電路,在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開;
(2)電壓表并聯(lián)在了定值電阻和滑動(dòng)變阻器的兩端,應(yīng)該將電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端,所以正確的接法如下圖:

(3)為保護(hù)電路,在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處的A端,滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,當(dāng)用10Ω的定值電阻代替5Ω的定值電阻時(shí),電路中的總電阻變大,據(jù)可以知道,電路中的電流變小,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小,據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,故定值電阻兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)大于2V,為使定值電阻兩端的電壓保持2V不變,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓增多,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻,將滑片向A移動(dòng).
(4)由表格中數(shù)據(jù)可以知道,每一組數(shù)據(jù)都滿足IR=U=2V電流和電阻的關(guān)系為:當(dāng)電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比;
(5)當(dāng)定值電阻的電阻為25Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為2V,此時(shí)電路的電流為:,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為6V-2V=4V,故滑動(dòng)變阻器的電阻為:,電流的最大電流為:,故滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為:“50Ω,0.5A”，故D選項(xiàng)符合題意；
(6)AB、接入以上4個(gè)定值電阻中，當(dāng)選用阻值為25Ω的定值電阻時(shí)，設(shè)定值電阻兩端電壓為U定，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U-U定；電壓關(guān)系上應(yīng)滿足,因?yàn)?/span>U=6V,所以，又因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器最大阻值為50Ω，所以U定≥2V；故為了完成實(shí)驗(yàn)，在不更換其他設(shè)備的前提下，定值電阻兩端的電壓至少為2V才能完成該實(shí)驗(yàn)，故A符合要求,B不符合要求;C、當(dāng)定值電阻為50Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器最大阻值為50Ω,此時(shí)電阻相同,分壓相同,因?yàn)殡娫措妷簽?/span>6V,故每一個(gè)電阻分得的電壓為3V,與此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V矛盾,所以不符合要求,故C錯(cuò)誤.