Question

小華利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關系”.已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻R的阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω，滑動變阻器的規格 “0～50Ω”.

圖26

（1）請根據圖甲，用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物電路連接完整；（1分）

（2）為完成整個實驗，應利用滑動變阻器控制R兩端的電壓至少保持________不變；（1分）

（3）連好電路閉合開關，發現電流表和電壓表在電路中位置顛倒，則閉合開關后，電流表           示數，電壓表           示數。（填：有或沒有）（2分）

（4）實驗中將定值電阻R的阻值由25Ω依次更換為20Ω、15Ω、10Ω，使電壓表的示數為3V不變，則每次閉合開關后都應該將滑動變阻器的滑片P依次移到適當位置；當定值電阻為10Ω時，應向           （選填“左”或“右”）移動滑動變阻器滑片應使接入的阻值

為         Ω。（2分）

（5）小華又將乙圖中的電阻R換成標有“2.5V”的小燈泡，圖丙是使該燈泡正常發光時的電流表的示數，則該燈泡的額定功率為________W.（1分）

（6）將 R換成插有鐵心的螺線管，則當滑片P向左滑動時，它能夠吸起大頭針的數量將

__________________。（1分）

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2）2V（3）沒有，有（4）左，10（5）0.5W（6）增多

【解析】（1）電路中的最大電流I=6V/10Ω=0.6A，所以電流表的量程為0～0.6A，且與電阻串聯，如下圖所示：

（2）滑動變阻器的最大阻值與R=25Ω串聯時，滑動變阻器分得的電壓最小，

電路中的電流：

I=U /(R+R_滑 )=6V/( 25Ω+50Ω) =0.08A，

滑動變阻器分得的最小電壓：

U_滑=IR_滑=0.08A×50Ω=4V，

電壓表示數的最小值：

U_R=U-U_滑=6V-4V=2V．

（3）當兩表互換后，電壓表串接在電路中，相當于斷路，則由歐姆定律可得，電路中沒有電流，故電流表示數為零；

而此時相當于電壓表并聯在電源兩端，測的是電源電壓，故電壓表示數接近電源電壓．

（4）當定值電阻R的阻值由25Ω換成10Ω時，電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，滑動變阻器兩端分得的電壓變大，定值電阻兩端的電壓變小，

為保持電阻兩端的電壓不變，應增大電路中的電流，減小滑動變阻器接入電路的電阻即滑片向左移動；此時電路中的電流：I′=U′_R /R =3V /10Ω =0.3A，

滑動變阻器的阻值：R_滑′=(U-U′_R) /I′ =(6V-3V)/ 0.3A =10Ω．

（5）電流表的量程為0～0.6A，燈泡的額定電流I_L=0.2A，

燈泡的額定功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.2A=0.5W．

（6）螺線管的磁性與電流有關，電流越大，螺線管的磁性越強，

當滑片左移時，電路中電流增大，螺線管磁性增強，螺線管吸起大頭針的數目增加．