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物理课外兴趣小组利用图中所示的电路图进行一些电学实验,其中电阻R有20Ω、15Ω、10Ω、5Ω、1Ω五个供选择,滑动变阻器的规格是“10Ω1A”,电源电压5V保持不变.(1)用笔画线代替导线
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物理课外兴趣小组利用图中所示的电路图进行一些电学实验,其中电阻R有20Ω、15Ω、10Ω、5Ω、1Ω五个供选择,滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”,电源电压5V保持不变.
(1)用笔画线代替导线将图中电流表准确接入电路.
(2)在做“探究导体的电流与电阻的关系”的实验时.
①选用哪三个电阻更合适?答:___
②此实验对电阻两端电压的控制有什么要求?答:___.
③按要求接入电阻后闭合开关,发现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___.
(3)用一根导线代替电流表接入电路进行测量未知电阻Rx的实验,R先选用5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压示数为2V,然后保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电压表示数为3V,则Rx的阻值为___Ω(保留小数点后两位).
(1)用笔画线代替导线将图中电流表准确接入电路.
(2)在做“探究导体的电流与电阻的关系”的实验时.
①选用哪三个电阻更合适?答:___
②此实验对电阻两端电压的控制有什么要求?答:___.
③按要求接入电阻后闭合开关,发现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___.
(3)用一根导线代替电流表接入电路进行测量未知电阻Rx的实验,R先选用5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压示数为2V,然后保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电压表示数为3V,则Rx的阻值为___Ω(保留小数点后两位).
▼优质解答
答案和解析
(1)根据图示可知,电压表量程为0~3V;电路中的最小阻值为5Ω;
电路中的最大电流:I最大=
=
=0.6A,因此电流表量程选择0~0.6A;故将电流表的0.6A接线柱与开关的左接线柱相连,如下图所示:
(2)①由题意知,实验过程中,定值电阻电压保持不变,而定值电阻两端最大电压为3V;
因为电源电压为5V,所以滑动变阻器两端的最小电压只能是2V,
因为串联电路电流相等,所以定值电阻与滑动变阻器电压之比UR:U滑=3V:2V=3:2,
由I=
可知:
=
=
=
,
因为滑动变阻器R的最大电阻为10Ω,所以定值电阻最大阻值R=15Ω,即实验中只能选择15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻.
②因为电压表量程为0~3V,因此定值电阻两端电压小于3V;
③电流表无示数,说明电路某处断路;电压表指针向右偏转且超过满刻度,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,并且电源电压大于电压表的量程,因此定值电阻R断路;
(3)5Ω电阻接入电路时,电路中的电流:
I=
=
=0.4A;
由串联电路电压规律和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值:
R滑′=
=
=7.5Ω;
当Rx接入电路时,电路中的电流:
I′=
=
=
A;
由I=
可知:
Rx=
=
=11.25Ω.
故答案为:(2)①15Ω、10Ω和5Ω;②使定值电阻两端电压小于3V;③定值电阻R断路;(3)11.25.
电路中的最大电流:I最大=
U |
R最小 |
3V |
5Ω |
(2)①由题意知,实验过程中,定值电阻电压保持不变,而定值电阻两端最大电压为3V;
因为电源电压为5V,所以滑动变阻器两端的最小电压只能是2V,
因为串联电路电流相等,所以定值电阻与滑动变阻器电压之比UR:U滑=3V:2V=3:2,
由I=
U |
R |
R |
R滑 |
| ||
|
UR |
U滑 |
3 |
2 |
因为滑动变阻器R的最大电阻为10Ω,所以定值电阻最大阻值R=15Ω,即实验中只能选择15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻.
②因为电压表量程为0~3V,因此定值电阻两端电压小于3V;
③电流表无示数,说明电路某处断路;电压表指针向右偏转且超过满刻度,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,并且电源电压大于电压表的量程,因此定值电阻R断路;
(3)5Ω电阻接入电路时,电路中的电流:
I=
U1 |
R1 |
2V |
5Ω |
由串联电路电压规律和欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值:
R滑′=
U-U1 |
I |
5V-2V |
0.4A |
当Rx接入电路时,电路中的电流:
I′=
U滑′ |
R滑′ |
5V-3V |
7.5Ω |
4 |
15 |
由I=
U |
R |
Rx=
Ux |
I′ |
3V | ||
|
故答案为:(2)①15Ω、10Ω和5Ω;②使定值电阻两端电压小于3V;③定值电阻R断路;(3)11.25.
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