20.小北利用如圖甲的電路探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”。已知電源電壓為4.5V且保持不變,實驗用到的定值電阻阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑動變阻器的規(guī)格為“0~50Ω”。
(1)他連接成了圖甲所示的實物電路,其中只有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在這根導(dǎo)線上打“×”,并用筆重新畫一根正確連接的導(dǎo)線(連線不要交叉)。
電壓U/V |
1 |
15 |
2 |
25 |
電流I/A |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
(2)他接入阻值為10Ω的電阻進行實驗,并得出如表中的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行分析后得出實驗初步結(jié)論是:電阻一定時,通過電阻的電流與它兩端的電壓成
。
(3)小北同學(xué)每次隨機選取一個定值電阻,進行了五次實驗,根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫出電流與電阻關(guān)系的圖像如圖乙,且實驗中各電路元件完好,讀數(shù)、記錄均正確。但老師發(fā)現(xiàn)五次實驗中有一次未移動滑動變阻器滑片控制電壓表示數(shù)一定,根據(jù)圖丙中的數(shù)據(jù)分析,阻值為
Ω的定值電阻連入電路時未移動滑片,這次實驗之前的那一次實驗,小北選取的是阻值為
Ω的定值電阻。
(4)在小北探究電流與電阻關(guān)系時,根據(jù)電流與電阻關(guān)系的圖像(圖乙)中,當(dāng)定值電阻為15Ω時,滑動變阻器應(yīng)接入多少歐才能完成實驗;此時該電路工作20s,則所消耗的電能為多少焦。(寫出必要的文字說明、表達(dá)式及最后結(jié)果)