问题补充:
小明同学用如图(甲)所示的电路做验证“电流、电压、电阻间关系”的实验,电源电压恒为4V.实验步骤如下:
A.连接电路.在图(乙)上补画一根导线使电路完整,要求滑片P向左移动时,电流表示数变大.
B.连好电路后,闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移至________(左/右)端.
C.研究“电流与电压的关系”时,保持电阻R不变,移动滑动变阻器触头在不同位置读取两表的数值,记录在下表中.当滑动变阻器接入电路电阻最大时电流表的示数为________,电压表示数为1.0V,电流表的示数如图(丙)所示,将电流表的读数填在右表空格中.请你帮小明算一算,实验时所用电阻R的阻值是________Ω.
D.研究“电流与电阻的关系”时,小明利用刚才的实验器材(除电阻R外)和电路,分别选用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻,实验时控制电阻两端电压为2.0V不变,分别测出接入不同电阻时的电流.
实验序号电压/V电流/A11.0________21.30.2532.00.4042.60.50小明能顺利完成这一实验步骤吗?简要说明你的理由.
答案:
右0.20A5.10.20
解析分析:(1)滑动变阻器的接线原则是一上一下,下接线柱与滑片之间的电阻线是有效接入电路中的电阻,这段电阻越小,通过的电流越大.
(2)要求闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处.
(3)根据电流表的量程确定分度值,用分度值乘以指针所指的格数,即为电流值;表格中记录了4次测量数据,根据欧姆定律的导出式,分别算出每次测量的电阻值,最后求平均值即为电阻R的阻值.
(4)根据电源电压和第一次实验的数据计算出滑动变阻器的最大阻值,然后看定值电阻为最大20Ω时,为控制电压一定,滑动变阻器应该调节的数值,如果大于20则实验不能顺利完成.
解答:
A.向左滑时电流变大,即电阻变小,滑动变阻器左半部分电阻线接入电路,即下接线柱使用左端.
B.闭合开关前将滑动变阻器的阻值调至最大处,即远离下端使用的接线柱,下接线柱使用左端,所以滑片移至右端.
C.电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值是0.02A,指针正好指在0.2A处;
表格中四次的电阻计算分别为:
R1===5.0Ω;
R2===5.2Ω;
R3===5.0Ω;
R4===5.2Ω;
电阻的平均值为:
R平均===5.1Ω.
D.由步骤C表格中实验序号1数据可计算出滑动变阻器的最大阻值约为R===15Ω.
当用20Ω定值电阻进行实验时,要使其两端电压为2.0V,则电路中电流应为 .
滑动变阻器两端电压为 U4′=U-U4=4V-2V=2V.
滑动变阻器最大电阻至少为 .
而实验中所用滑动变阻器最大阻值为15Ω,小于20Ω.所以当用20Ω 定值电阻进行实验时,无法调节电阻两端电压为2.0V.
故
小明同学用如图(甲)所示的电路做验证“电流 电压 电阻间关系”的实验 电源电压恒为4V.实验步骤如下:A.连接电路.在图(乙)上补画一根导线使电路完整 要求滑片P向左