Question

4．在探究“電流與電阻的關系”實驗中，老師給同學們準備了以下器材：電源（3V）、電流表（0-0.6A，0-3A）、電壓表（0-3V，0-15V）、定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω各一個）、開關、滑動變阻器及導線若干．

（1）請你將圖甲中電路連接完整．
（2）小明先將5Ω電阻接入電路，調節(jié)滑動變阻器使電壓表示數為2V，電流表示數如圖乙為0.4 A；再將5Ω的電阻更換為10Ω電阻，為了使電壓表示數仍為2V，應將滑動變阻器適當向右（填“左、右”）移動．
（3）當小明再換接15Ω電阻時，無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，都不能使電壓表示數為2V，分析其可能的原因變阻器的阻值太�。�

Answer 1

分析 （1）本實驗中滑動變阻器應一上一下串聯入電路中，電壓表測定值電阻兩端電壓，由電源電壓可以確定電壓表量程；
（2）由圖根據電流表的量程和分度值讀出其示數；當換接阻值更大的電阻后，根據分壓原理，電阻兩端的電壓會增大，然后確定滑動變阻器的阻值變化，得出滑片的移動方向；
（3）根據分壓原理的知識結合歐姆定律分析造成現象的原因；

解答 解：（1）因電源電壓為3V，電壓表選用小量程，滑動變阻器應一上一下串聯入電路中，電壓表測定值電阻兩端電壓，如右圖所示；
（2）電流表小量程分度值為0.02A，示數為0.4A，當換接阻值更大的電阻后，根據分壓原理，電阻的電壓變大，要保持電阻兩端的電壓不變，需要增大變阻器的電壓，故應增大變阻器連入電路中的阻值，故滑片向右端移動動；
（3）當小明再換接15Ω電阻時，要使其兩端的電壓保持2V不變，變阻器要分去3V-2V=1V的電壓，根據分壓原理，變阻器連入電路中的最小阻值為$\frac{1}{2}$×15Ω=7.5Ω，無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，都不能使電壓表示數為2V，分析其可能的原因為變阻器阻值過�。�
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）0.4；右；
（3）變阻器阻值過小．

點評 探究“電流與電阻的關系，考查電路的連接、實驗操作過程、對器材的規(guī)格的要求，難度中等．