Question

【題目】小明用圖甲所示實(shí)物電路探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”。提供的器材有：電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、 電阻箱、滑動(dòng)變阻器（最大阻值模糊不清）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

(1)圖甲電路中存在連線錯(cuò)誤，只需改動(dòng)一根導(dǎo)線，即可使連線正確，請(qǐng)?jiān)诮渝e(cuò)的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法；

（___________）

(2)改正連線后進(jìn)行如下操作：

①將電阻箱的阻值調(diào)為，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為，可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為_____；

②移動(dòng)滑片使電壓表示數(shù)為時(shí)，記錄電流表示數(shù)；

③當(dāng)電阻箱的阻值分別調(diào)為、時(shí)，閉合開關(guān)，重復(fù)步驟②；

④當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為Rx時(shí)，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器無(wú)論怎么調(diào)節(jié)，電壓表示數(shù)始終大于，記錄滑動(dòng)變阻器在最大阻值時(shí)的電流表示數(shù)；

⑤利用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示的圖像。

由圖乙可知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為_______V，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為________W，Rx的阻值為___________；仍使用原有器材，若使以上四個(gè)電阻值都能為實(shí)驗(yàn)所用，則控制不變的電壓至少為_____________V；

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同組的小華將電阻箱的阻值由調(diào)為后，沒(méi)有調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P就直接讀出電流表的示數(shù)，則此時(shí)電流表的示數(shù)可能是____________A。

Answer 1

【答案】 15 3 1.8 45 4.5 0.15

【解析】

(1)[1]從圖甲可以看到，這種連線是錯(cuò)誤的，電流沒(méi)有流過(guò)電阻箱就直接回負(fù)極了，可以把電源負(fù)極與電阻箱左端的接線進(jìn)行修改，改為電源負(fù)極與電阻箱的右端相連，那么電流從電源正極流出，流過(guò)開關(guān)、變阻器、電流表、電阻箱，最后回負(fù)極，電壓表并聯(lián)在電阻箱兩端，這種連接是正確的，如下圖所示。

(2)[2]從修改后的圖中可看到，這是一個(gè)串聯(lián)電路，滑動(dòng)變阻器和電阻箱串聯(lián)，這時(shí)電阻箱兩端的電壓是

根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知變阻器的電壓是

這時(shí)變阻器接入電路的電阻大小是

因?yàn)檫M(jìn)行實(shí)驗(yàn)閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，所以這也是滑動(dòng)變阻器的最大阻值。

[3]從圖乙可以看到，電壓表U0的大小是

[4]由于U0的值不變，大小是3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，滑動(dòng)變阻器分到的電壓是

根據(jù)可知，當(dāng)電路中的電流最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率最大，從圖乙可以看到，最大電流是0.6A，因此最大功率是

[5]滑動(dòng)變阻器在最大阻值時(shí)的電流表示數(shù)是0.1A，由歐姆定律可得

這時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓是1.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得電阻箱的電壓是

根據(jù)歐姆定律可知電阻箱的阻值大小是

[6]如果要讓4個(gè)電阻阻值都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，那么電阻箱的阻值是4個(gè)電阻阻值中最大的時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入的阻值也最大，這時(shí)電阻箱的電壓是最小的不變電壓，其大小是4.5V。

(3)[7]由上述可知，，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，當(dāng)電阻箱的阻值是，這時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值也是，如果把電阻箱的阻值調(diào)為，這時(shí)電路的總電阻是，根據(jù)可得，電流表的示數(shù)是