1. 某同学利用如图甲所示的电路探究在电阻一定时电流与电压的关系。电源电压恒为3 V,滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A”。

(1)该同学接错了一根导线,请在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线。
(2)正确改接电路后,应先将滑动变阻器的滑片移到
(3)排除故障后,接着进行实验,实验数据记录在表中。当电压表示数为1.5 V时,电流表示数如图乙所示,为

数据序号 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.2 1.8
电流 I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.36
(1)该同学接错了一根导线,请在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线。
(2)正确改接电路后,应先将滑动变阻器的滑片移到
B端
(选填“A端”“B端”或“任意位置”),再闭合开关,此时电流表无示数,电压表示数为3 V,此时电路故障可能是电阻 R 断路
(选填“电阻 R 断路”“电流表短路”或“滑动变阻器断路”)。(3)排除故障后,接着进行实验,实验数据记录在表中。当电压表示数为1.5 V时,电流表示数如图乙所示,为
0.3
A。该同学记录的实验数据中有一组数据是捏造的,如果想要从实验中得出该数据,滑动变阻器的最大阻值应不小于45
Ω。数据序号 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.2 1.8
电流 I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.36
答案
(1)图略(将Ⓐ表“-”接线柱改接到Ⓥ表“-”接线柱)
(2)B端 电阻R断路
(3)0.3 45
(2)B端 电阻R断路
(3)0.3 45
解析
【分析】
本题为探究电阻一定时电流与电压关系的电学实验题,解题思路如下:
1. 第(1)问:明确实验电路要求——电流表串联、电压表并联在定值电阻两端,据此找出接错的导线并修正。
2. 第(2)问:闭合开关前滑动变阻器调至最大阻值处保护电路,根据电流表无示数(断路)、电压表示数等于电源电压(电压表接电源)判断故障。
3. 第(3)问:先确定电流表量程读数,再利用欧姆定律计算定值电阻阻值,结合串联电路电压规律和欧姆定律,求出捏造数据所需的滑动变阻器最大阻值。
【解析】
(1) 探究电流与电压的关系时,电流表应串联在电路中,电压表应并联在定值电阻R两端。原电路中电流表与电压表连接错误,需将电流表“-”接线柱改接到电压表“-”接线柱,使电压表并联在R两端,电流表串联接入电路。
(2) 闭合开关前,滑动变阻器应调至最大阻值处,由电路结构可知,滑片移到B端时滑动变阻器接入电阻最大,故应移到B端;电流表无示数说明电路断路,电压表示数为电源电压3V,说明电压表与电源两极连通,故障为电阻R断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A;定值电阻阻值R=U/I=0.3V/0.06A=5Ω;当电路中电流最小时,滑动变阻器接入电阻最大,最小电流对应电压为0.3V时的0.06A,此时滑动变阻器两端电压U滑=3V-0.3V=2.7V,滑动变阻器最大阻值R滑=U滑/I=2.7V/0.06A=45Ω,故滑动变阻器最大阻值应不小于45Ω。
【答案】
(1) 图略;(2) B端;电阻R断路;(3) 0.3;45
【知识点】
探究电流与电压的关系;电路故障分析;欧姆定律的应用
【点评】
本题综合考查电学实验核心知识点,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障判断、电表读数及欧姆定律计算,需掌握实验原理和串联电路规律,是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题为探究电阻一定时电流与电压关系的电学实验题,解题思路如下:
1. 第(1)问:明确实验电路要求——电流表串联、电压表并联在定值电阻两端,据此找出接错的导线并修正。
2. 第(2)问:闭合开关前滑动变阻器调至最大阻值处保护电路,根据电流表无示数(断路)、电压表示数等于电源电压(电压表接电源)判断故障。
3. 第(3)问:先确定电流表量程读数,再利用欧姆定律计算定值电阻阻值,结合串联电路电压规律和欧姆定律,求出捏造数据所需的滑动变阻器最大阻值。
【解析】
(1) 探究电流与电压的关系时,电流表应串联在电路中,电压表应并联在定值电阻R两端。原电路中电流表与电压表连接错误,需将电流表“-”接线柱改接到电压表“-”接线柱,使电压表并联在R两端,电流表串联接入电路。
(2) 闭合开关前,滑动变阻器应调至最大阻值处,由电路结构可知,滑片移到B端时滑动变阻器接入电阻最大,故应移到B端;电流表无示数说明电路断路,电压表示数为电源电压3V,说明电压表与电源两极连通,故障为电阻R断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A;定值电阻阻值R=U/I=0.3V/0.06A=5Ω;当电路中电流最小时,滑动变阻器接入电阻最大,最小电流对应电压为0.3V时的0.06A,此时滑动变阻器两端电压U滑=3V-0.3V=2.7V,滑动变阻器最大阻值R滑=U滑/I=2.7V/0.06A=45Ω,故滑动变阻器最大阻值应不小于45Ω。
【答案】
(1) 图略;(2) B端;电阻R断路;(3) 0.3;45
【知识点】
探究电流与电压的关系;电路故障分析;欧姆定律的应用
【点评】
本题综合考查电学实验核心知识点,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障判断、电表读数及欧姆定律计算,需掌握实验原理和串联电路规律,是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
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