小红想要探究“通过导体的电流与其电阻的关系”.已知电源电压为6V且保持不变,有三种规格滑动变阻器可供选择:R1(60Ω,1A),R2(40Ω,1A),R3(100Ω,0.3A).用到的定值电阻R的阻值分剐为25Ω、20Ω、10Ω、5Ω.
(1)请用笔画线代替等线将图甲所示的电路连接完整(要求向左移动滑片时滑动变阻器的阻值变大).
(2)小红先将5Ω的电阻连入电路,移动滑片,电流表的示数如图乙所示,此时的电流值为______A.
(3)当把电路中5Ω的电阻换成10Ω的电阻时.应该将滑动变阻器的滑片向______ (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为______V时,将电流表的读数记录在表格中.
(4)再将其它电阻分别接入电路,重复上述操作,记录的实验数据如表所示,由此所得出的结论是
(5)此实验中滑动变阻器除了可以保护电路外,还有______的作用.为完成整个实验,应该选取滑动变阻器______ (选填“R1”、“R2”或“R3”).
(6)另一小组的同学在实验时发现20Ω的定值电阻坏了.他们发现实验室中有一种小灯泡标有“4V,0.2A”,于是用该灯泡替换20Ω的定值电阻,你认为这种做法是______(选填“可行”或“不可行”)的.
0.08 |
(1)见图;(2)0.4;(3)左;(4)在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;(5)保持电阻R两端的电压不变;R1;(6)不可行.
【解析】(1)将电压表与电阻并联,滑动变阻器、电流表串联在电路中,滑动变阻器要接一上一下;
(2)根据乙图确定量程,读出电流表的示数;
(3)根据串分压的知识,换成大电阻后,电阻两端的电压将增大,要保持电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器的阻值;
(4)分析表格中数据,得出电阻不变时,电流由电压的正比例关系;
(5)滑动变阻器的作用:保护电路,保持电阻两端的电压不变;
当电阻的阻值最大时,所需变阻器的阻值最大,根据最后一组数据求出变阻器所需的最大阻值;
(6)根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析.
解:(1)将电压表与电阻并联,滑动变阻器、电流表串联在电路中,向左移动滑片时滑动变阻器的阻值变大,所以滑动变阻器的下面应接右边的接线柱,如图所示:
(2)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,示数为0.4A;
(3)当把电路中5Ω的电阻换成10Ω的电阻时.电压表的示数变大,要保持电压表的示数不变,此时应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向左滑动;
由(2)知,电压表的示数应为U=IR=0.4A×5Ω=2V;
(4)由表格中数据知,电流与电阻的乘积为定值,可得在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(5)在此实验中,变阻器的基本作用是保护电路;
主要作用是保持电阻两端的电压不变;
当电阻为25Ω时,所需变阻器的阻值最大,此时变阻器两端的电压U滑=6V﹣2V=4V;
滑动变阻器的阻值R滑===50Ω,所以应用R1;
(6)由于灯丝电阻随温度的升高而增大,所以实验中不可用灯泡代替定值电阻.
故答案为:(1)见上图;(2)0.4;(3)左;(4)在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;(5)保持电阻R两端的电压不变;R1;(6)不可行.