问题标题:
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“10Ω1A”,电源电压4.5V并保持不变.(1)用笔画线代替导
更新时间:2024-04-28 10:39:42
问题描述:

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___.正确操作后,闭合开关,发现电流表指针仍然如图乙所示,原因是___.

(3)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.

(4)分析三次的实验数据,可得出电流与电阻的关系是___.

(5)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.

陈力回答:
  (1)将电压表并联在电阻的两端,如下图所示:   (2)由图乙可知,电流表指针没有指在零刻度线上,应先对电流表调零;电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;   (3)由图丙可知,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;   (4)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;   (5)无法使电压表的示数达到实验要求的值,可能由于滑动变阻器的最大阻值太小,把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压还是较小,不能使电阻两端达到要求的值;   电源电压为4.5V,根据串联电路电压的规律,所以变阻器要分去的电压为4.5V-3V=1.5V,即变阻器的电压为定值电阻电压的12
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