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【题目】在研究“导体电流与电阻关系”的实验中,同学们利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究,变阻器规格是“10Ω 1A”,电源电压4.5V并保持不变.
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整.
(2)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,对电流表的操作应该是
(3)正确连线后,闭合开关时发现,无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动,电压表指针向右偏转且超过满刻度,原因可能是
(4)先接入15Ω的电阻,调节滑片时电压表示数为3V,观察到电流表示数如图丙所示,则电流表示数为A;用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,应将滑片向端(选填“左”或“右”)移动,才能使电压表示数保持3V,并记录下电流表示数为0.3A;用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路,正确操作,电流表示数为0.6A.
(5)分析三次的实验数据,可得出电流与电阻的关系是
(6)王强同学继续探究:他用了30Ω的定值电阻代替原来的电阻实验,发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为3V,原因是;要使电压表示数保持3V,要求变阻器的最大阻值最少为Ω.
(7)小明也进行了如图丁1所示实验,电路中有一处连线错误,请你在连接错误的导线上画“×”并改正.将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端电压为2V,电流表示数如图丁2所示,为A,则R的阻值为Ω. 换上10Ω的电阻后,闭合开关,电压表示数将变大,此时应将滑片P向 B端移动,使电阻两端电压为 . 此实验中,滑动变阻器的作用有

【答案】
(1)解:将电压表的负接线柱与电阻R的右接线柱相连,如图3所示:


(2)调零
(3)R断路
(4)0.2;左
(5)电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
(6)滑动变阻器的最大阻值太小;15
(7)0.4;5;2V;保护电路;调节定值电阻的电压
【解析】解:将电压表的负接线柱与电阻R的右接线柱相连,如图3所示:(2)电流表指针没有指在零刻度线上,应先对电流表调零;(3)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,电流表无示数,但电压表示数有示数且很大,则故障原因可能是定值电阻断路了;(4)由图丙,电流表的量程为0﹣0.6A,分度值0.02A,示数为0.2A;此时R两端电压为3V,因为导体电流与电阻关系中要保持R两端电压不变,当用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,滑动变阻器分得的电压变大,电阻分得的电压减小,所以应调节滑片向左移动,减小滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数保持不变;(5)三次实验电阻分别为15Ω、10Ω、5Ω,三次通过的电流分别是0.2A、0.3A、0.6A.每次的电流与电阻和乘积相等,由此可得:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比;(6)由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,根据串联电路特点,当滑动变阻器提供的电阻过小时,变阻器两端的电压也变低,则定值电阻两端的电压变高.由题意知,滑动变阻器两端的电压应为U=4.5V﹣3V=1.5V,根据串联电路的电流相等,所以使用30Ω的定值电阻时,则: = =,解得R=15Ω,即变阻器最大值最小为15Ω.(7)电压表应测R两端电压,改正如图4所示;由图丁2可知,电流表所用量程为0﹣0.6A,可读出示数为0.4A;根据R= 可知,R= = =5Ω;
为了探究电流与电阻的关系,因此换上10Ω的电阻后,须调节滑动变阻器,直至电压表示数仍为2V时为止.为了防止电路电流过大,滑动变阻器在开关闭合之前,应把滑片滑到最大阻值处,起到保护电路的作用;该实验是探究导体电流与导体电阻的关系,要保持电阻两端电压不变,因此实验中滑动变阻器还有调节定值电阻的电压的作用.
所以答案是:(1)如图3;(2)调零;(3)R断路;(4)0.2;左;(5)电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比;(6)滑动变阻器的最大阻值太小;15;(7)0.4;5;2V;保护电路;调节定值电阻的电压.

练习册系列答案
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