(2009?道里區(qū)一模)在探究“通過(guò)電阻的電流與電阻兩端電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中
(1)圖示是甲小組連接的部分實(shí)物連接圖.請(qǐng)完成實(shí)物電路的連接.
(2)實(shí)驗(yàn)室中的電壓表的電阻很大.通常在lkΩ~5kΩ之間.在本實(shí)驗(yàn)中,乙小組所用的定值電阻的阻值約為2kΩ.則用電壓表測(cè)出的定值電阻兩端的電壓U1與拆下電壓表后定值電阻兩端的電壓U2相比較.哪個(gè)大?
U2
U2

(3)在本實(shí)驗(yàn)中,如果所用的電源的電壓是l2V,定值電阻的阻值是10Ω.且通過(guò)定值電阻的電流不能超過(guò)0.5A.實(shí)驗(yàn)室中有2個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇2個(gè)滑動(dòng)變阻器上分別標(biāo)有“50Ω 1A”“l(fā)00  0.2A”. 請(qǐng)你通過(guò)分析,評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇哪個(gè)滑動(dòng)變阻器比較好.
分析:(1)將電壓表與燈泡并聯(lián),電流表與燈泡串聯(lián),滑動(dòng)變阻器要接一上一下;
(2)當(dāng)將電壓表與電阻并聯(lián)后,電壓表和電阻的總電阻小于電阻的阻值,根據(jù)串分壓的知識(shí)判斷電壓表的大小關(guān)系;
(3)將兩個(gè)滑動(dòng)變阻器接入電路中后,根據(jù)滑動(dòng)變阻器的規(guī)格判斷出定值電阻的電壓變化范圍進(jìn)行分析.
解答:解:(1)將電流表和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,滑動(dòng)變阻器已接了下面一個(gè)接線柱,可再接上面任意一個(gè)接線柱,電壓表與燈泡并聯(lián),如圖所示:
  
(2)電壓表與電阻并聯(lián)后的總電阻小于電阻的阻值,則分得的電壓會(huì)小于沒(méi)有電壓表時(shí)的電壓值,所以U2較大;
(3)定值電阻兩端的最大電壓U=IR=0.5A×10Ω=5V;
若用“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器,電路中最小電流為:
I1=
U
R+R1
=
12V
10Ω+50Ω
=0.2A
定值電阻最小電壓為U1=I1R=0.2A×10Ω=2V
定值電阻兩端的電壓變化范圍是2V~5V;
若用“100Ω  0.2A”的變阻器,電路中的最小電流為:
I2=
U
R+R2
=
12V
10Ω+100Ω
=0.11A
定值電阻最小電壓為U2=I2R=0.11A×10Ω=1.1V
為了不超過(guò)變阻器的最大電流0.2A,定值電阻的最大電壓為:
U2′=I2′R=0.2A×10Ω=2V
定值電阻的電壓變化范圍為1.1V~2V; 
若使用“100Ω  0.2A”的變阻器,定值電阻兩端電壓變化范圍小,不利于得出規(guī)律.
若使用“50Ω 1A”的變阻器定值電阻兩端電壓變化范圍大,有利于得出規(guī)律,因此選用“50Ω 1A”的變阻器比較好.
故答案為:(1)見(jiàn)上圖;(2)U2大;(3)使用“50Ω 1A”的變阻器比較好.
點(diǎn)評(píng):此題考查了電路的連接,串分壓的知識(shí)及滑動(dòng)變阻器的選擇,特別是在(3)中,涉及到了串聯(lián)電路電流、電壓的規(guī)律、歐姆定律的應(yīng)用及串聯(lián)電路中的最值問(wèn)題,是本題的難點(diǎn).
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60
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