题目

探究电流与电压、电阻关系。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.1 2 2.0 0.2 3 3.0 0.3 (1)小霞连接了如图甲所示的部分实验电路，请用笔画线代替导线，将电源正确接入电路______； (2)连接好电路，用开关试触，发现电压表指针偏转到表盘右侧无刻度处，电流表指针几乎不动，故障原因可能是定值电阻发生了______（填“短路”或“断路”）； (3)排除故障后，正确进行实验，测得三组实验数据，如上表所示。分析表中数据，可得出结论：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成______； (4)小霞继续用图甲电路探究电流与电阻的关系。分别接入三个不同阻值的电阻，保持电源电压6V不变，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表示数，绘制了如图乙所示图象并得出结论。 ①实验中小霞选取的滑动变阻器是______（填“60Ω 0.5A”“30Ω1.0A”或“20Ω 1.2A”）。结合所选的滑动变阻器，把三个定值电阻分别接入电路完成实验，电阻两端控制不变的电压最大是______V； ②把5Ω和20Ω的电阻分别接入电路，控制电阻两端的电压不变，先后两次滑动变阻器的电功率之比是______。 答案：    断路    正比    “60Ω  0.5A”    2.5    4∶1    【解析】 (1电源的正极连接电阻的左端接线柱，电源的负极连接开关的左端接线柱，如图所示： (2)用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动，可能是定值电阻发生了断路故障。 (3)由表中数据可知，电压为原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，即在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (4)①由图可知，电路中的最小电流是0.1A，此时电阻的阻值是20Ω，电路的总电阻 R总= 变阻器连入电路的阻值 R滑=R总-R=60Ω-20Ω=40Ω 所以变阻器选择“60Ω  0.5A”。 电流表的量程为0-0.6A，通过变阻器的最大电流为0.5A，电路中的最大电流为0.5A，电路中的总电阻最小，由图可知，此时电路中应接入定值电阻为5Ω的电阻，此时定值电阻两端的电压 U′=I′R1=0.5A×5Ω=2.5V 所以把三个定值电阻分别接入电路完成实验，电阻两端控制不变的电压最大是2.5V。 ②把5Ω的电阻接入电路，通过电路的电流是0.4A，电阻两端的电压 U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V 变阻器两端的电压 U2=U-U1=6V-2V=4V 把20Ω的电阻接入电路，通过电路的电流是0.1A，电阻两端的电压 U1′=I1′R1=0.1A×20Ω=2V 变阻器两端的电压 U2′=U-U1′=6V-2V=4V 先后两次滑动变阻器的电功率之比

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