图甲是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路.已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω.(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线.(2)电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数为0.4A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示
2019-06-24
图甲是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路.已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω.
(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线.
(2)电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数为0.4A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为___V,并记录电流表的示数.
(3)该同学还想多测一组数据,但他不能选用的定值电阻有___ .
优质解答
(1)原图中有两处错误:定值电阻与变阻器并联了,电压表串联在电路中,连接错误的导线是:连接定值右接线柱与电流表的左接线柱的导线,将连接电流表的左接线柱的导线一端改接在电压表左接线柱即可.如右图所示:
(2)电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数为0.4A则定值电阻的电压U=IR=0.4A×5Ω=2V;
因要控制电阻两端的电压保持不变,所以,再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为2V;
(3)因定值电阻两端的电压要保持U定=2V不变,所以,变阻器要分去的电压U变=4.5V-2V=2.5V,设能选用的最大电阻值为R大,根据分压原理,=,所以,选用的定值电阻的最大值不能超过R大=×R滑大=×20Ω=16Ω,所以,该同学还想多测一组数据,但他不能选用的定值电阻有20Ω、25Ω和30Ω.
故答案为:(1)如上图所示;
(2)2;
(3)20Ω、25Ω和30Ω
(1)原图中有两处错误:定值电阻与变阻器并联了,电压表串联在电路中,连接错误的导线是:连接定值右接线柱与电流表的左接线柱的导线,将连接电流表的左接线柱的导线一端改接在电压表左接线柱即可.如右图所示:
(2)电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数为0.4A则定值电阻的电压U=IR=0.4A×5Ω=2V;
因要控制电阻两端的电压保持不变,所以,再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为2V;
(3)因定值电阻两端的电压要保持U定=2V不变,所以,变阻器要分去的电压U变=4.5V-2V=2.5V,设能选用的最大电阻值为R大,根据分压原理,=,所以,选用的定值电阻的最大值不能超过R大=×R滑大=×20Ω=16Ω,所以,该同学还想多测一组数据,但他不能选用的定值电阻有20Ω、25Ω和30Ω.
故答案为:(1)如上图所示;
(2)2;
(3)20Ω、25Ω和30Ω