在“探究电流与电阻关系”的实验中,实验室提供了如下器材:电源(电源电压4.5V保持不变)、滑动变阻器R0(0~10Ω)、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω各一只、电压表(0~3V)、

所属学校:学历教育 科目:初中物理 2024-08-05 08:26:09 初中物理

在“探究电流与电阻关系”的实验中,实验室提供了如下器材:电源(电源电压4.5V保持不变)、滑动变阻器R0(0~10Ω)、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω各一只、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关一个、导线若干。

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依据如图所示的电路,某小组同学保持电阻R两端的电压U=3V不变,记录了六组数据,如下表所示。老师看完该组同学的实验数据后,认为该组同学的第5、6组实验数据是没有经过实验,而是通过电流与电阻成反比的关系直接填在表格中的。请你用所学的电学知识分析老师的判断依据:____________;请你根据依据提出改进措施:____________。(可适当调整实验器材的规格)

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【答案】

滑动变阻器的最大阻值为10Ω,当定值电阻的阻值大于20Ω时,电压表的示数将超过3V 更换为规格是0—20Ω的滑动变阻器、减小电源的电压

【解析】

(1)串联电路中电流相等,根据1,定值电阻R和滑动变阻器R0所分得电压的关系特点为:2,即各串联电阻的电压与电阻成正比。

所以当滑动变阻器为最大阻值10Ω时,3,解得4,当定值电阻大于20Ω时,电压表的示数将超过3V,所以表格中5、6次的实验是无法完成的。

(2)根据以上分析,如果要完成所有电阻的实验,为了使电压表示数不超过3V,可以降低电源电压:

根据滑动变阻器两端电压为定值电阻电压一半的关系,得滑动变阻器最大阻值必须为30Ω电阻的一半,即最大阻值不能小于15Ω,所以也可以换用0—20Ω的滑动变阻器完成实验。

答案: (1). 滑动变阻器的最大阻值为10Ω,当定值电阻的阻值大于20Ω时,电压表的示数将超过3V (2). 更换为规格是0—20Ω的滑动变阻器、减小电源的电压

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