【題目】小琴在探究電流與電壓和電阻的關(guān)系時(shí),采用了如圖甲所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)中可供選擇的定值電阻的阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。已知電源電壓恒為4.5V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”,

(1)小琴在探究某一因素變化對(duì)電流的影響時(shí),采用控制變量法實(shí)驗(yàn),分兩步進(jìn)行:

①保持電阻不變,探究電流與 的關(guān)系;

②保持電壓不變,探究電流與 的關(guān)系。

(2) 如果在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的讀數(shù)都偏大,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),兩表示數(shù)均無(wú)變化,適當(dāng)減小電源電壓后,兩表示數(shù)才相應(yīng)減小。你認(rèn)為出現(xiàn)這一故障的原因是: 。

(3) 在探究電阻對(duì)電流的影響時(shí),小琴先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電路中的電流為 A;再將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),移動(dòng)滑片直至電壓表示數(shù)為 V,并記錄電流表的示數(shù)。

(4)小琴還想多測(cè)幾組數(shù)據(jù),但他不能選用的定值電阻是 。

【答案】(1)電壓;電阻(2) 滑動(dòng)變阻器接下面兩個(gè)接線柱; (3)0.4 2 ;(4)20Ω和25Ω

【解析】

試題分析:(1)采用控制變量法實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行:保持電阻不變,探究電流與電壓的關(guān)系;保持電壓不變,探究電流與電阻的關(guān)系;(2)電流表、電壓表的讀數(shù)都偏大,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,兩表示數(shù)均無(wú)變

化,適當(dāng)減小電源電壓后,兩表示數(shù)才相應(yīng)減小,故障原因是:滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱;(3)由圖丙知,電流表的量程為0~0.6A,示數(shù)為0.4A;電阻兩端的電壓為U=IR=0.4A×5Ω=2V,將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),應(yīng)保持電阻兩端的電壓為2V不變,所以應(yīng)移動(dòng)滑片直至電壓表示數(shù)為2V;

(4)由以上分析知,實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓為2V不變,變阻器的最大阻值為20Ω,電路中的電流應(yīng)為I=U/R=4.5V2V/20Ω=0.125A;則允許接的最大電阻值為:R=U/I=2V/0.125A=16Ω,20Ω和25Ω均大于16Ω,所以不可以使用。

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