Question

【題目】在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們利用阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω和30Ω的定值電阻進(jìn)行探究，電源電壓為4.5V且保持不變。實(shí)驗(yàn)過程如下：

①先將5Ω的定值電阻接入電路，如圖甲所示，電路中還缺少一根導(dǎo)線，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整。

（______）

②正確連接電路后，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最_____（選填“左”或“右”）端，閉合開關(guān)，觀察到電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.18A和0.9V。再移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為U0時(shí)，電流表的指針恰好指在如圖乙所示的位置，記下此時(shí)電流表的示數(shù)是_____A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為R1。

③斷開開關(guān)，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻接入電路，正確操作，使電壓表的示數(shù)仍為U0，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為R2。

④分別把15Ω和30Ω的電阻單獨(dú)接入電路，重復(fù)上面的操作。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)中，定值電阻R兩端的控制電壓U0=_____V。步驟②和③中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值R1、R2的大小關(guān)系是R1_____R2。

(2)實(shí)驗(yàn)中，若用這四個(gè)定值電阻都能順利完成實(shí)驗(yàn)，則定值電阻兩端的控制電壓應(yīng)不小于_____V。

Answer 1

【答案】 右 0.6 3 ＜ 2.7

【解析】

[1]電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示

[2]正確連接電路后，為保護(hù)電路，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處，即最右端。

[3]由圖像可知，電流表選用小量程，分度值為，此時(shí)電流表的示數(shù)是。

(1)[4]在②中，閉合開關(guān)，觀察到電流表和電壓表的示數(shù)分別為和，由歐姆定律，定值電阻大小為

再移動(dòng)變阻器的滑片，電流表大小為，由歐姆定律，電壓表的示數(shù)為

電壓表的示數(shù)為3V。

[5]因控制電阻的電壓不變，由串聯(lián)電阻電壓的規(guī)律，變阻器的電壓也不變，由分壓原理，定值電阻與變阻器連入的電阻比值不變，因用的電阻替換的電阻接入電路，故滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值、的大小關(guān)系是。

(2)[6]在②中，當(dāng)變阻器的最大電阻連入電路中時(shí)，閉合開關(guān)，觀察到電流表和電壓表的示數(shù)分別為和，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律，變阻器的最大電阻

由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理有

即

解得

故若用這四個(gè)定值電阻都能順利完成實(shí)驗(yàn)，則定值電阻兩端的控制電壓的最小值為不小于。