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【題目】用如圖甲所示的電路探究“電壓一定時,通過導體的電流與電阻的關系”,已知實驗提供的電源電壓恒為4.5V,定值電阻R有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω、40Ω、45Ω、50Ω各一個,規(guī)格為“20Ω 1.5A”的滑動變阻器一個。

(1)根據電路圖甲,將乙圖中實物電路連接完整_________(導線不能交叉)。

(2)閉合開關前,將滑動變阻器滑片移至_______(填“A”或“B”)端。將5Ω 的電阻接入電路,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器的滑片,直到電壓表示數為2.5 V,記下電流表示數。

(3)換用不同的電阻,調節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為__________V,記下電流表的示數。

(4)經多次實驗,得到如圖丙所示的電流I隨電阻1/R變化的圖像,由圖像可得出:電壓一定時,____________________________________________________________ 。

(5)小方所在的實驗小組電壓表“15V”的接線柱內部斷路,他們又想盡可能多地用上所提供的電阻。如果不改變連接方式,則實驗時電壓表的讀數應為_____V,無法用上的電阻值有;如果不增減或更換器材,又要把所提供的電阻全部用上,則可采取的方法是:_______________(設電源電壓恒為4.5V)。

【答案】 A 2.5 電流與電阻成反比 3 45Ω、50Ω 將電壓表并聯在滑動變阻器上

【解析】1)根據電路圖甲,電壓表并聯在電阻R兩端,電壓表示數為2.5V,因此選用0~3V量程;滑動變阻器采取一上一下方式連入電路,將乙圖中實物電路連接如下:

2)閉合開關前,將滑動變阻器滑片移至最大阻值處,故移至A端。

3)探究電流與電阻的關系,應保持電阻兩端電壓一定,換用不同的電阻,調節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為2.5V,記下電流表的示數。

4)由圖丙可知:電流I隨電阻1/R 變化圖像為過原點的直線,由此可得出電壓一定時,電流與電阻的倒數成正比,即電流與電阻成反比。

5小方所在的實驗小組電壓表“15V”的接線柱內部斷路,只能使用0~3V量程,當電壓表控制在3V不變時,變阻器分得的電壓最小。

U=U-U=4.5V-3V=1.5V,此時電壓表的示數與變阻器分的電壓之比為最大,當變阻器最大阻值連入電路,根據串聯分壓原理,定值電阻的阻值為滑動變阻器最大阻值的,此時可用的最大電阻為2×20Ω=40Ω,所以可用的定值電阻為、10Ω15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω40Ω,無法用上的阻值有45Ω、50Ω;

由上分析,當滑動變阻器的最大電阻為25Ω時,則定值電阻的最大電阻為2×25Ω=50Ω,此時所有的電阻都能用上,因此不增減或更換器材,又要把所提供的電阻全部用上,則可采取的方法是:將電壓表并聯在滑動變阻器上。

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