Question

【題目】小兵利用圖甲電路來(lái)探究電流與電阻的關(guān)系，他在實(shí)驗(yàn)中控制電壓表示數(shù)為U0不變，相關(guān)器材規(guī)格已在圖中標(biāo)明。

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電壓表接入電路；

（______）

（2）開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于圖中最______（選填“左”或“右”）端；

（3）閉合開(kāi)關(guān)，將電阻箱調(diào)至某阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終為零而電流表示數(shù)有明顯變化，經(jīng)檢查是由于某處短路而造成的，被短路的是______；

（4）小兵調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，所繪制的I與關(guān)系圖線如圖乙所示，由此可知U0=_____V，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在電壓一定時(shí)，_______；

（5）若由于電池電量不足，小兵換用4.5V電源后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了如下操作：

①將電阻箱阻值先調(diào)至4Ω進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完成后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；

②再將電阻箱阻值調(diào)至15Ω后，閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

則由于小兵在上述操作中的一個(gè)疏漏，將會(huì)導(dǎo)致________；

（6）小華利用圖1電路和器材也對(duì)電流與電阻的關(guān)系進(jìn)行了探究，在5Ω~25Ω范圍內(nèi)，他將電阻箱阻值R調(diào)至5個(gè)不同的值分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，則他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)所繪制的I與關(guān)系圖線不可能是圖丙中的______（選填“甲”或“乙”），理由是_______。

Answer 1

【答案】 左 電阻箱（或電壓表） 2 通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 電阻箱兩端電壓超過(guò)電壓表量程 乙 當(dāng)電阻箱阻值為25Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器最大阻值不能滿足圖線乙所需控制不變的電壓0.75V

【解析】

第一空．電壓表應(yīng)與待測(cè)電阻箱并聯(lián)，因此實(shí)物圖如下：

；

第二空．為保證開(kāi)關(guān)接通時(shí)用電器安全，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)至最大阻值，即將滑片移動(dòng)至最左端；

第三空．電壓表示數(shù)始終為零說(shuō)明電阻箱沒(méi)有分壓，或電壓表短路將電阻箱短接，因此故障為電阻箱或電壓表短路；

第四空．由圖乙可知，I=0.4A時(shí)，，因此R=5Ω，由公式可得：

；

第五空．由圖像可知在電壓一定時(shí)，電流I與電阻的倒數(shù)成正比，即在電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；

第六空．在探究電流與電阻的關(guān)系，要保證電壓相同因此①②兩次操作之間要再次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器分壓，使電阻箱兩端電壓相同，如果未進(jìn)行該操作，由串聯(lián)電路分壓，且串聯(lián)電路電壓比等于電阻比，可知會(huì)導(dǎo)致電阻箱兩端電壓超過(guò)電壓表量程；

第七空、第八空．由圖丙可知，甲I=0.35A時(shí)，，因此R=5Ω，由公式可得：

因?yàn)榇��?lián)電路電壓比等于電阻比，且變阻箱兩端電壓不變?yōu)?/span>1.75V，可得當(dāng)變阻箱電阻為25Ω時(shí)：

即

可得：，滑動(dòng)變阻器可滿足分壓需求。

乙I=0.15A時(shí)，，因此R=5Ω，由公式可得：

因?yàn)榇��?lián)電路電壓比等于電阻比，且變阻箱兩端電壓不變?yōu)?/span>0.75V，可得當(dāng)變阻箱電阻為25Ω時(shí)：

即

可得：，滑動(dòng)變阻器最大阻值為50Ω不能滿足分壓需求。

綜上他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)所繪制的I與關(guān)系圖線不可能是圖丙中的乙，理由是當(dāng)電阻箱阻值為25Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器最大阻值不能滿足圖線乙所需控制不變的電壓0.75V。