在做“伏安法測定值電阻的阻值實驗時”,小華同學設計了如圖1所示的電路,請回答下列問題:
(1)該實驗的原理是________;
(2)閉合開關實驗前,應將滑片置于最________端;(選填“左”或“右”)
(3)閉合開關,當滑片P處于某一位置時,兩表示數如圖2所示,則定值電阻的阻為________Ω.
(4)滑動變阻器在該實驗中的作用是________.
(5)閉合開關,發現電流表有示數,而電壓表無示數,則該電路的故障原因可能是________;
(6)用該電路探究電流跟電阻的關系時,某次實驗R的阻值為5Ω,保持滑片的位置不動,若R換用10Ω的阻值繼續實驗,下一步的操作是:向________(選填“左”或“右”)調節滑片,使________保持不變.
解:(1)本實驗的原理是:R=.
(2)閉合開關前,保護電路的滑動變阻器處于最大阻值的右端;
(3)電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以通過電阻的電流I=0.48A,
電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,所以電阻兩端的電壓U=2.4V,
電阻的阻值R===5Ω;
(4)在實驗中滑動變阻器的作用是:保護電路,改變被測電阻兩端的電壓;
(5)電流表有示數,而電壓表無示數說明電壓表并聯的部分短路,即電路故障可能為電阻被短路;
(6)當電阻由5Ω更換為10Ω后,電壓表的示數增大,為保證電阻兩端的電壓不變,下一步的操作是:向右移動滑片,使滑動變阻器連入的電阻變大(分壓變大),使定值電阻兩端的電壓減小.
故答案為:(1)R=;
(2)右;
(3)5;
(4)保護電路,改變被測電阻兩端的電壓;
(5)電阻被短路;
(6)右;定值電阻兩端的電壓.
(1)伏安法測定值電阻阻值的實驗原理是歐姆定律;
(2)閉合開關前,為防止電路中電流過大,燒壞用電器、保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處;
(3)根據電表的量程和分度值讀出電表的示數,利用歐姆定律求出電阻的阻值;
(4)伏安法測電阻,滑動變阻器應與被測電阻串聯,一方面保護電路,另一方面可以改變被測電阻兩端的電壓;
(5)電流表有示數說明電路是通路,電壓表無示數說明電壓表并聯的部分短路;
(6)探究電流跟電阻的關系時,要保持電阻兩端的電壓不變,去改變電阻,但當電阻增大時,它兩端的電壓也隨之變化,為保證結論的準確性,要通過調節滑片使電阻兩端的電壓減小為原來的值,根據串聯電路的分壓關系去調節即可.
點評:本題考查了伏安法測電阻的實驗,涉及到了實驗原理、連接電路的注意事項、滑動變阻器的作用、電表的讀數、歐姆定律的應用等,要注意探究電流與電阻的關系時,應采用控制變量法,熟悉控制變量法的實施環節并正確運用,是解決此類實驗題的關鍵.