16.在探究“通過導(dǎo)體中的電流與電阻之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材:電源(4.5V)、電流表(量程0-0.6A)、電壓表(量程0-3V)、三個(gè)定值電阻(R1=5Ω,R2=10Ω,R3=20Ω),滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“30Ω  1A”字樣.如圖所示,當(dāng)在a、b兩點(diǎn)間接入定值電阻R1,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,讀出電流表的示數(shù).?dāng)嚅_開關(guān),將R1換成R2后,接下來應(yīng)該進(jìn)行的操作是( 。
A.閉合開關(guān),直接讀數(shù)電流表的示數(shù)
B.閉合開關(guān),將滑片P向左移動(dòng),保持電壓表示數(shù)2.5V不變
C.閉合開關(guān),將滑片P向右移動(dòng),保持電壓表示數(shù)2.5V不變
D.將滑片移動(dòng)至阻值最大的位置后再閉合開關(guān)

分析 在a、b兩點(diǎn)間接入定值電阻R1,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,求出此時(shí)變阻器連入電路中的電阻大。粩嚅_開關(guān),將R1換成R2后,預(yù)判出定值電阻的電壓,根據(jù)定值電阻兩端電壓的大小確定接下來應(yīng)該進(jìn)行的操作:若定值電阻的電壓大于2.5V而小于3V,則滑片向右移動(dòng),使定值電阻的電壓保持不變;若定值電阻的電壓大于3V,則應(yīng)先將滑片移至滑動(dòng)變阻器阻值最大的位置后再閉合開關(guān),確保電壓表的安全,然后再向左移動(dòng)滑片使定值電阻的電壓保持不變.

解答 解:在探究“通過導(dǎo)體中的電流與電阻之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)改變定值電阻的大小,控制定值電阻兩端的電壓大小不變,比較電流與電阻的關(guān)系.
在a、b兩點(diǎn)間接入定值電阻R1,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,則變阻器的電壓U=4.5V-2.5V=2V,根據(jù)分壓原理,$\frac{{R}_{1}}{{R}_{滑}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{滑}}$,滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻R=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{1}}$×R1=$\frac{2}{2.5}$×5Ω=4Ω;
當(dāng)斷開開關(guān),將R1換成R2后,假設(shè)閉合開關(guān),電路中的電流I=$\frac{U}{{R}_{2}{+R}_{滑}}$=$\frac{4.5V}{10Ω+4Ω}$=0.32A,定值電阻R2兩端的電壓U2=IR2=0.32A×10Ω=3.2V>3V,超過電壓的量程.
A、B、C、直接閉合開關(guān),實(shí)際電壓超過電壓表的量程,均錯(cuò)誤;
D、先將滑片移至滑動(dòng)變阻器阻值最大的位置后再閉合開關(guān),根據(jù)分壓原理,此時(shí)定值電阻分得的電壓U2=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{2}{+R}_{滑全}}$×U=$\frac{10}{10+30}×4.5V$=1.125V<2.5V(滑片再向左移動(dòng),使定值電阻的電壓為2.5V).正確.
故選D.

點(diǎn)評(píng) 本題受思維定勢(shì)的影響,認(rèn)為斷開開關(guān),將R1換成R2后,分得電壓變大,因要控制定值電阻電壓大小不變,將滑片P向右移動(dòng),易錯(cuò)選C.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.如圖中所示實(shí)驗(yàn)裝置,用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是( 。
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(2)水庫中有一艘自重為3.0×105N的游船,該游船搭載總質(zhì)量為1800kg的30名游客后,船排開水的體積為多少m3

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(2)電熱水壺正常工作時(shí),把1.2L水從20℃加熱到100℃用時(shí)7min,求電熱水壺的熱效率.
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