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【为探究导体中的电流与电阻的关系,实验室提供的器材有:电压为6V的电源、电流表、电压表、五个定值电阻(阻值分别为8欧、12欧、18欧、24欧、30欧)、滑动变阻器(30欧1A)、开关和若】
更新时间:2024-03-29 23:10:35
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问题描述:

为探究导体中的电流与电阻的关系,实验室提供的器材有:电压为6V的电源、电流表、电压表、五个定值电阻(阻值分别为8欧、12欧、18欧、24欧、30欧)、滑动变阻器(30欧 1A)、开关和若干导线.

(1)小华选用8欧的定值电阻,根据图甲连接成电路,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,闭合开关后,却发现电压表的指针偏转超过其量程,电流表示数不为零,他马上进行如下操作,你认为最合理的是___(填序号);

A、立即将滑动变阻器的滑片移至最右端

B、断开开关,检查定值电阻是否发生断路

C、断开开关,将电压表接入电路的量程改为15V

D、断开开关,检查滑动变阻器是否发生短路

(2)排除故障后,小华调节滑动变阻器,使电压表的示数如图乙所示,并记下此时对应的电流;将定值电阻阻值换为12欧时,则应该将滑动变阻器的滑片向___(“左”、“右”)移动,使电压表保持图乙的值不变,才能完成第二组数据的测量;

(3)测量第三组数据时,小华换用阻值为30欧的定值电阻,无论怎样移动滑片,都无法完成实验,因为电压表示数总比图乙的示数___(选填“大”或“小”);通过计算分析,小华认为若用现有的方案和器材完成实验,更换的定值电阻阻值不得大于___欧.

林良超回答:
  (1)将滑动变阻器的触头移至最左端,此时滑动变阻器的阻值最大,闭合开关时发现电流表示数不为零,则电路中未发生断路;若滑动变阻器短路,则电压表测电源电压为6V,而图甲中电压表量程为0~3V,故电压表的指针偏转超过其量程;故选D.   (2)由图乙知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;探究电流与电阻的关系实验中,应保持定值电阻的电压保持不变;当将8Ω的电阻换为12Ω时,若滑片的位置不动,根据串联分压原理可知,定值电阻的电压将变大;为使定值电阻的电压减小为原来的电压值,则应增大变阻器两端的电压,应增大变阻器接入电路的阻值,由图可知,应将滑片向左移动.   (3)由题意知,当换用30Ω的电阻时,要保持电阻两端的电压2.4V不变,滑动变阻器两端的电压应为U滑=6V-2.4V=3.6V,   则电路中的电流为:I=UR
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