1、(2021·广东深圳·T17)某小组进行电学实验探究。
(一)某同学探究“电流与电压”的关系,他用了3个干电池,一个定值电阻、一个滑动变阻器(20Ω,1A),一个电压表,一个电流表,导线若干。
(1)请补充实物图;______
(2)若电压表无示数,电流表有示数,此时原因可能是______(选填“R断路”或“R短路”);
(3)他用此电路做了若干组实验,以下第______组实验数据有误;
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① |
② |
③ |
④ |
I |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
U |
1 |
2 |
3 |
4 |
(4)根据此表格可知:电阻一定时,电流与电压成______(选填“正比”或“反比”)。
(二)某同学探究“电流与电阻”的关系,他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻,一个电压表,一个电流表和导线若干,多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。
(1)电阻两端的电压为_______V;
(2)滑动变阻器的最大功率为_______W。
1、【答案】 R短路 ① 正比 2.5 1
【解析】
(一)(1)[1] 探究“电流与电压”的关系时,控制定值电阻不变,电压表并联在定值电阻两端,电路如下
(2)[2]电流表有示数,说明不是断路,电压表无示数,说明与电压表并联的电阻短路。
(3)[3]根据欧姆定律,在第1次实验中,电阻为
由电阻的串联的规律和欧姆定律知道,此时电路中的最小电流为
故第1组数据是有误的。
(4)[4]由表中数据,电压表电流之比为10Ω,为一定值,可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
(二)(1)[5]根据题意知道,探究“电流与电阻”的关系时,电压表测量的是电阻两端的电压,由电流I随电阻R变化的图象知道,电流I与电阻R之积
U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V
为一定值,即说明电阻两端的电压是2.5V。
(2)[6]由于探究“电流与电阻”的关系时,需要保持电阻两端的电压不变,所以,由[5]知道,实验过程中滑动变阻器两端的电压是
根据题意知道,他使用5Ω的电阻是电路的电流最大,
由知道,滑动变阻器的最大功率为