(2009•道里区一模)在探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”的实验中

(2009•道里区一模)在探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”的实验中
(1)图示是甲小组连接的部分实物连接图.请完成实物电路的连接.
(2)实验室中的电压表的电阻很大.通常在lkΩ~5kΩ之间.在本实验中,乙小组所用的定值电阻的阻值约为2kΩ.则用电压表测出的定值电阻两端的电压U1与拆下电压表后定值电阻两端的电压U2相比较.哪个大?______.
(3)在本实验中,如果所用的电源的电压是l2V,定值电阻的阻值是10Ω.且通过定值电阻的电流不能超过0.5A.实验室中有2个滑动变阻器可供选择2个滑动变阻器上分别标有“50Ω 1A”“l000.2A”. 请你通过分析,评价实验中应该选择哪个滑动变阻器比较好.
WQY1980624 1年前 已收到1个回答 举报

阎王1981 幼苗

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解题思路:(1)将电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器要接一上一下;
(2)当将电压表与电阻并联后,电压表和电阻的总电阻小于电阻的阻值,根据串分压的知识判断电压表的大小关系;
(3)将两个滑动变阻器接入电路中后,根据滑动变阻器的规格判断出定值电阻的电压变化范围进行分析.

(1)将电流表和滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,电压表与灯泡并联,如图所示:

(2)电压表与电阻并联后的总电阻小于电阻的阻值,则分得的电压会小于没有电压表时的电压值,所以U2较大;
(3)定值电阻两端的最大电压U=IR=0.5A×10Ω=5V;
若用“50Ω 1A”的滑动变阻器,电路中最小电流为:
I1=[U
R+R1=
12V/10Ω+50Ω]=0.2A
定值电阻最小电压为U1=I1R=0.2A×10Ω=2V
定值电阻两端的电压变化范围是2V~5V;
若用“100Ω 0.2A”的变阻器,电路中的最小电流为:
I2=[U
R+R2=
12V/10Ω+100Ω]=0.11A
定值电阻最小电压为U2=I2R=0.11A×10Ω=1.1V
为了不超过变阻器的最大电流0.2A,定值电阻的最大电压为:
U2′=I2′R=0.2A×10Ω=2V
定值电阻的电压变化范围为1.1V~2V;
若使用“100Ω0.2A”的变阻器,定值电阻两端电压变化范围小,不利于得出规律.
若使用“50Ω 1A”的变阻器定值电阻两端电压变化范围大,有利于得出规律,因此选用“50Ω 1A”的变阻器比较好.
故答案为:(1)见上图;(2)U2大;(3)使用“50Ω 1A”的变阻器比较好.

点评:
本题考点: 探究电流与电压、电阻的关系实验.

考点点评: 此题考查了电路的连接,串分压的知识及滑动变阻器的选择,特别是在(3)中,涉及到了串联电路电流、电压的规律、欧姆定律的应用及串联电路中的最值问题,是本题的难点.

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