小明用如圖甲所示電路探究電流與電阻的關(guān)系。電源輸出電壓恒為3V,定值電阻R有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω等4種阻值可供選用,滑動變阻器Rp規(guī)格為“10Ω 2A”。
實(shí)驗(yàn)序號 |
R/Ω |
I/A |
① |
5 |
0.4 0.4
|
② |
10 |
0.20 |
③ |
15 |
0.13 |
(1)在連接電路的過程中,應(yīng)首先讓開關(guān)處于
斷開
斷開
狀態(tài)。
(2)閉合開關(guān)后,移動變阻器滑片至正確的位置后,小明發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)均為0。他將一根導(dǎo)線的一端接電源正極,另一端依次試觸a、b、c、d各接線柱,當(dāng)接觸到d時,電壓表有示數(shù)且為3V,電流表示數(shù)仍為0。經(jīng)進(jìn)一步檢查,電流表及各接線處均完好,則電路中的故障是
C
C
(填字母)。
A.電阻R斷路
B.滑動變阻器R
p斷路
C.電阻R斷路且滑動變阻器R
p斷路
D.電阻R短路且滑動變阻器R
p斷路
(3)排除故障并將問題元件進(jìn)行同規(guī)格更換,此時R的阻值為5Ω。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)為
0.4
0.4
A。接著將R換成10Ω的電阻,為保持電壓表的示數(shù)不變,滑動變阻器的滑片應(yīng)移至剛才相同電壓表示數(shù)時滑片位置的
右側(cè)
右側(cè)
(選填“左側(cè)”或“右側(cè)”)。接著將R換成15Ω的電阻再重復(fù)上述操作。實(shí)驗(yàn)記錄的三組數(shù)據(jù)如上表所示,由表中數(shù)據(jù)可知:
在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
。
(4)為提高結(jié)論的可靠性,換用阻值為25Ω的電阻繼續(xù)上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)總比剛才三次實(shí)驗(yàn)的示數(shù)
大
大
(選填“大”或“小”),實(shí)驗(yàn)無法繼續(xù)下去。小明經(jīng)過思考認(rèn)為:不必重新更換定值電阻、滑動變阻器,不必調(diào)整電源電壓,也不必改變定值電阻R兩端的電壓值重做實(shí)驗(yàn),只需要在原電路中再串聯(lián)接入阻值在
2.5~12.5
2.5~12.5
Ω范圍內(nèi)的定值電阻就可以使實(shí)驗(yàn)?zāi)芾^續(xù)下去。按照以上分析和思考,小明很快完成了實(shí)驗(yàn)。
(5)下列圖像中,不能大致反映本實(shí)驗(yàn)中各物理量之間關(guān)系的是
D
D
(填字母)。