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小红按照图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,电流...

小红按照图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,电流表量程为“00.6A”,电压表量程为“03V”,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,可供选择的定值电阻若干。

1)首先,她选择R的定值电阻接入电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表的示数如图乙所示,则通过定值电阻R的电流为_____A

2)接着,她断开开关,将的定值电阻更换成10Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数保持不变,此时电压表的示数应为_____V

3)为了使实验结论更可靠,在前述实验的基础上,她还需要再多测几组数据,则她能够选择的定值电阻R的阻值范围是_____Ω.(保留两位小数)

 

0.4 右 2 3.33﹣40 【解析】 根据欧姆定律分析动态电路的极值问题及串联电路的电压特点,据此分析, (1)电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通过定值电阻R的电流为0.4A; (2)由欧姆定律,第一次实验的电压表示数为:U=IR=0.4A,根据串联分压原理,将定值电阻由5改接成10的电阻,电阻增大,其分得的电压增大; 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右移动,使电压表的示数为2V。 (3)因电流表的量程为00.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以为了保证电路安全,电路中的最大电流为0.6A,此时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律可得,此时电路中的定值电阻最小为:R小==3.33,电阻两端的电压始终保持UV=2V。根据串联电路电压规律,变阻器分得的电压:U滑=U=3V2V=1V,定值电阻的电压为变阻器分得的电压的=2倍,根据分压原理,当滑动变阻器的最大电阻为20接入电路中时,定值电阻的最大值为:220=40,故在前述实验的基础上,她还需要再多侧几组数据,则她能够选择的定值电阻R的阻值范围是3.3340.  
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