探究“電流與電阻關係”的實驗中,提供的器材有:電源(電壓9V恆定)、電流表、電壓表、滑動變阻器R、電阻箱R0、...
問題詳情:
探究“電流與電阻關係”的實驗中,提供的器材有:電源(電壓9V恆定)、電流表、電壓表、滑動變阻器R、電阻箱R0、開關及導線若干.
(1)小明連接的圖*電路中存在連線錯誤,只需改動一根導線,即可使連線正確.請在接錯的導線上打“×”,並用筆畫線代替導線畫出正確的接法.
(2)正確連接電路後閉合開關,在移動變阻器滑片P時,兩電錶示數突然都變爲零,則電路故障可能爲 .
.R短路 B.滑片P接觸不良 C.R0短路 D.R0斷路
(3)排除故障後實驗時,改變R0的阻值,測出對應的電流I.當R0的阻值變大時,爲完成探究,應將滑片P向 (選填“左”或“右”)端移動.
(4)將R0阻值換爲50Ω,電流表示數如圖乙.請在*圖座標中補描該點,並作出(I﹣)關係圖象.
(5)連線時發現有一個錯誤數據點,反思產生原因,小明回憶是某次將R0的阻值由 Ω變換爲錯誤數據點對應阻值時,未調節滑片P就讀取電流而造成的.
【回答】
【考點】探究電流與電壓、電阻的關係實驗.
【分析】(1)要掌握電壓表、電流表和滑動變阻器的接法,注意電壓表要並聯在電路中;
(2)常見電路故障有斷路與短路,分析清楚電路結構,根據電流表和電壓表的示數判斷電路中出現斷路或短路;
(3)要探究電流與電阻的關係,需要改變接入電路的電阻箱R0的阻值,同時保持其兩端電壓一定;電阻箱R0的阻值變化,兩端電壓相應變化,要保持電阻箱R0兩端電壓不變,就要調節滑動變阻器的滑片,調整接入電路的阻值大小;
(4)知道R0阻值算出,如圖乙讀出電流表的示數,在圖*I﹣座標中補描該點,然後用平滑的曲線把各點連接起來,作出I﹣圖象;
(5)根據圖象找出錯誤數據點和與其相鄰的數據點,分別算出它們對應的電阻值,結合歐姆定律判斷即可
【解答】解:(1)由圖知,電壓表串聯在了電路中,且電阻箱R0未正常接入電路,應將電壓表與電阻箱R0並聯,電路如圖:
(2)由圖可知,電阻箱R0與滑動變阻器R串聯,電流表測電路中的電流,電壓表測電阻箱R0兩端的電壓;
A、如果滑動變阻器R短路,整個電路仍然是通路,電流表、電壓表示數都不爲零,故A不符合題意;
B、如果滑片P接觸不良,整個電路斷路,電流表、電壓表示數都爲零,故B符合題意;
C、如果電阻箱R0短路,電壓表示數爲零,電流表示數不爲零,故C不符合題意;
D、如果電阻箱R0斷路,電流表示數爲零;電壓表測量電源電壓,示數不爲零,故D不符合題意.
故選:B.
(3)當R0的阻值變大時,電阻箱R0分壓變大,電壓表示數變大,爲保持電阻箱R0兩端電壓不變,應移動滑片,增大滑動變阻器接入電路的阻值,增大滑動變阻器的分壓,從而減小電阻箱R0兩端電壓,保持電壓不變,所以滑片P應向右端移動.
(4)由圖乙可知,電流表的示數I=0.12A.電阻箱的阻值R0=50Ω,則==0.02Ω﹣1,在座標系中補描對應的座標點(0.02,0.12),然後用平滑的曲線把各點連接起來,作出I﹣圖象:
(5)由圖象可知,錯誤的座標點是(0.04,0.20),則=0.04Ω﹣1,解得:R0=25Ω,此時電路中的電流I=0.20A,電阻箱R0兩端的電壓U0=IR0=0.20A×25Ω=5V,則滑動變阻器兩端的電壓U滑=U﹣U0=9V﹣5V=4V,此時滑動變阻器接入電路中的阻值R滑===20Ω,由圖象可知,變換錯誤數據點之前,電壓表示數位U=IR=0.12A×50Ω=6V,此時滑動變阻器兩端電壓U滑′=U﹣UV=9V﹣6V=3V,
根據串聯分壓特點可知=,則=,解得R0=40Ω,故小明是將R0的阻值由40Ω變換爲錯誤數據點對應阻值時,未調節滑片P就讀取電流而造成的.
故*爲:(1)見上圖;(2)B;(3)右;(4)見上圖;(5)40.
知識點:電流與電壓和電阻的關係
題型:實驗,探究題