Question

【題目】在“探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系”實驗中，小剛設計的實驗電路圖如圖甲所示．

實驗器材：電源（電壓恒為6V），電流表、電壓表各一只，一個開關，三個定值電阻（分別為5Ω、10Ω、20Ω），兩只滑動變阻器（分別標有“50Ω 2A”、“30Ω 1A”），導線若干．

（1）請根據(jù)圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線把圖乙所示的實物電路連接完整（根據(jù)本實驗，合理選擇電流表和電壓表的量程接入電路）．

（______）

（2）連接電路時，開關S應處于______狀態(tài)．閉合開關S前，滑片P應置于_____（選填“A”或“B”）端．

（3）在探究電流與電壓的關系時，所測得的幾組電流、電壓值見表所示．分析表中數(shù)據(jù)可知：接入電路的定值電阻阻值為________Ω；當導體的電阻一定時，通過導體的電流與這段導體兩端的電壓成________比．

實驗序號	電壓U/V	電流I/A
1	1.0	0.20
2	1.5	0.30
3	2.0	0.40

（4）探究電流與電阻的關系時，首先將5Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V，讀出并記下電流值．斷開開關，再將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻后，不移動滑片，再閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)________ 2V（選填“大于”、“小于”或“等于”）．于是他下一步的操作是：將滑動變阻器的滑片向________（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表示數(shù)為2V，并記下電流值；再改接20Ω重復上述實驗．

（5）當他改接20Ω的電阻進行實驗時，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表的示數(shù)始終無法達到2V．經檢查，電路連接無誤，各元件均完好，請你找出一種可能的原因：________．請你利用題中現(xiàn)有的實驗器材幫他解決問題，其方法是：________．

Answer 1

【答案】 斷開 B 5 正 大于 B 滑動變阻器最大阻值過小 增大滑動變阻器的電阻值

【解析】

(1)電流表串聯(lián)接入電路中，量程為00.6A，電壓表并聯(lián)在電路中，量程為015V；實物圖為：

(2)在連接電路時，要把開關斷開，滑動變阻器移到最大阻值處即B處。(3)探究電流與電壓的關系時,要保持電阻值不變,根據(jù)第一組數(shù)據(jù)知,R= ==5Ω；分析得，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，電流就增大為原來的幾倍，可得當導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；(4)研究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點可知，5Ω的定值電阻改接成10Ω的定值電阻，即電阻增大，分得的電壓增大，因此電壓表的示數(shù)大于2V；為了完成實驗即保持電阻兩端的電壓不變，應增大滑動變阻器分得的電壓，即應增大滑動變阻器分得的電壓，所以滑片應向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2V.(5)無論怎樣移動滑動變阻器，20Ω電阻兩端的電壓始終無法達到2V，可能是滑動變阻器最大阻值太小，滑動變阻器分壓太小，使電阻電阻兩端的電壓過大造成的；或是定值電阻的阻值過大，造成分壓過大，或是由于控制的定值電阻兩端的電壓太小造成的；或是電源電壓太大。解決的辦法是增大滑動變阻器的電阻值。